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抗菌肽在肉鸡养殖中的研究应用进展

2022-11-22李莉娜谭露霖代国滔

贵州畜牧兽医 2022年2期
关键词:抗菌肽肉鸡抗菌

李莉娜, 谭露霖, 代国滔, 吴 仙

(贵州省畜牧兽医研究所,贵州贵阳550005)

鸡肉作为1种质优、价廉的禽肉产品,具有高蛋白、低脂肪、低热量、低胆固醇“一高三低”的特点,是人们日常生活不可或缺的肉食品。近年来我国养禽业快速发展,2020年鸡肉产量较2019年增长5%以上,达1 485万t,约占全国肉类总量的19%,远超牛羊肉1 164万t的总产量,是仅次于猪肉的第2大肉类生产和消费品,肉鸡养殖已成为整个畜牧业中产业链相对完善、产业集中度和产业化程度最高的产业之一[1]。然而在肉鸡的规模化、集约化养殖中,由于受高密度饲养环境的影响,致使鸡群抵抗力下降、发病率升高、疫病传播速度快等问题日益凸显,肉鸡产业的健康发展面临严峻考验。为防止疾病发生,提高肉鸡养殖的存活率和生长速度,在肉鸡日粮中添加抗生素和促生长类药物的现象曾十分普遍,由此产生的细菌耐药性增强、鸡群免疫力下降和肉食品中药物残留问题给人类的健康及生存环境带来了潜在危害。为规范养殖用药行为,保障动物源性食品安全,自2020年1月1日起,我国退出除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂品种。因此,寻找新型抗生素和促生长类药物替代品已成为广大畜牧业科研工作者关注的焦点和研究的热点。已有众多研究表明,在日粮中添加抗菌肽对提高肉鸡生产性能和免疫性能等方面具有积极作用,抗菌肽可作为饲料添加剂取代或部分取代兽用抗生素和促生长类药物的理想替代品之一[2]。

1 抗菌肽的生物学特性

抗菌肽(Antibacterial peptide,AP)广泛分布于自然界的动植物和微生物当中,是生物先天免疫系统的重要组成部分,是经免疫诱导产生的1类抵抗外界病原体感染的具有生物活性的小分子多肽[3]。抗菌肽最早是由瑞典科学家Boman H G等[4]于1972年通过注射阴沟肠杆菌和大肠杆菌诱导惜古比天蚕蛹发现的1种具有抗菌活性的多肽,随后的研究发现,抗菌肽广泛存在于昆虫、动物(包括脊椎动物和无脊椎动物)、原核生物及植物体内。迄今为止已发现了2 000多种抗菌肽。大量研究表明,抗菌肽对部分细菌、真菌、原虫、病毒及肿瘤等均有抑制作用,尤其对耐药性细菌有杀灭作用,且不易产生细菌耐药性,具有抗原性弱、稳定性好、抗菌谱广、活性强,以及能在低浓度下快速杀菌等特性[5];在宿主体内可以起到抵御感染、抑菌杀菌和免疫调节等作用[6]。金莉莉[7]利用cDNA文库分析结合质谱技术,对东北林蛙皮分泌物进行高通量分析,筛选出1条由13个氨基酸构成的阳离子多肽(dybowskin-1CDYa),抑菌活性分析发现,其对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌大肠杆菌均有不同程度的抗菌活性,最小抑菌浓度分别为6 μg/mL和3 μg/mL,且dybowskin-1CDYa具有较好的稳定性,在煮沸和反复冻融条件下仍具有较好的抗菌活性。朱洁[8]利用α-螺旋阳离子抗菌肽和防腐剂醋酸氯己定单独或联合用药,通过对细菌和真菌阴道炎动物模型的体内研究和对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌进行体外抗菌活性研究证实,单独或联合用药均有很好的抗细菌、抗真菌、抗生物被膜活性和靶向性,但联合用药表现出的抗菌活性更强,除了对金黄色葡萄球菌具有相加抗菌作用外,对其他细菌和真菌也具有协同抗菌作用,而溶血活性明显降低,证实其降低了药物的毒性。纪勇等[9]从大黄鱼肠道组织中分离纯化出1种高纯度的新型抗菌肽(AMP-W3),通过对奇异变形杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、副溶血弧菌、嗜水气单胞菌、大肠杆菌、黑曲霉菌、产黄青霉菌进行抗菌活性测定,证实该抗菌肽对上述细菌和真菌均有抑菌作用,抑菌圈直径介于3.9~8.2 mm之间,表现出广谱的抗菌活性。

2 抗菌肽在肉鸡养殖中的应用

抗菌肽作为1种新型的绿色饲料添加剂,近年来在我国畜禽养殖业中得到了广泛的推广和应用。结合不同抗菌肽的功能特点,广大科研工作者开展了大量的抗菌肽在肉鸡养殖中的试验研究与应用工作。诸多研究表明,抗菌肽对提高肉鸡生长性能、防治疾病、增强免疫功能、改善肠道微生物菌群、调节肌肉品质等方面均有较好的促进作用。

2.1 提高生长性能刘洹兵等[10]选用1日龄、个体基本一致的健康AA肉仔鸡1 000只,在肉鸡日粮中分别添加300、600、1 200、2 400 mg/kg不同剂量的抗菌肽粗品进行饲喂试验,结果在肉鸡日粮中添加剂量为1 200 mg/kg的抗菌肽粗品能显著提高21、42日龄肉鸡的活重,且采食量增加,料重比降低,表明日粮中添加抗菌肽能够提高肉鸡生长性能。韩雪妖等[11]在1日龄AA肉仔鸡基础日粮中分别添加50、100、150 mg/kg“富力泰”(海纳川药业研发的1种抗菌肽)进行饲喂试验(试验期6周),并与添加恩拉鼎F-40抗生素200 mg/kg组进行比较,结果表明,试验所用抗菌肽可显著提高肉鸡的平均末重、平均日增重、平均日采食量,降低料重比,综合生产性能和血清免疫指标,推荐日粮中“富力泰”的添加量为100 mg/kg。乔恒鑫等[12]选择体重相近的21日龄白羽肉鸡600只,在基础日粮中分别添加1.0%、1.5%、2.0%的抗菌肽粗提物进行为期21 d的试验,结果表明,抗菌肽粗提物具有促进肠道消化酶分泌,提高饲料营养物质在体内的消化作用,进而提高饲料利用率和白羽肉鸡生长性能,综合比较,以1.5%添加量为宜。上述研究表明,抗菌肽可以提高肉鸡的生长性能。

2.2 防治疾病许君茹等[13]对1种天蚕素抗菌肽进行体外抑菌试验发现,天蚕素抗菌肽对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌均有抑菌效果,最小抑菌浓度分别为20、20、40 μg/mL;饲喂试验显示,饲料中添加天蚕素抗菌肽150 mg/kg可以促进肉鸡生长,降低发病率,提高成活率。梁洁等[14]分别添加家蚕基因工程重组抗菌肽(0.1、0.15、0.2、0.3、0.4 mL/只)、中草药、抗生素对AA肉鸡进行饲喂试验并测定存活率、周净增重等指标,结果显示,抗菌肽组存活率为86.4%~88.3%,中草药+抗生素组为74.5%,抗生素组为78.5%,差异显著(P<0.05),而抗菌肽各剂量组之间存活率及死淘率无显著差异,说明抗菌肽发挥了防治疾病的积极效果。杨军旗[15]按0.3%的比例添加新型复合抗菌肽,分3个批次验证对肉鸡平均体重、死亡率、料重比的影响,结果表明,饲料中添加抗菌肽的试验组与未添加的对照比相比,平均死亡率显著降低(P<0.05),说明肉鸡饲料中添加新型复合抗菌肽对提高肉鸡抵抗力、降低死亡率、增加出栏体重、降低料重比均有积极促进作用。

2.3 改善肠道菌群吴东等[16]用不同比例的抗菌肽替代饲用抗生素对肉鸡进行饲喂试验,并测定生长性能、血清免疫指标、肠道菌群,结果表明,日粮中添加抗菌肽100~200 g/t能够显著增加肉鸡肠道中的乳酸杆菌含量,从而降低肠道内的pH值,阻止有害菌对肠道的入侵,改善肠道的微生物环境。王建[17]研究发现,在饲粮中添加抗菌肽(Api-PR19)可以改善肉鸡的肠绒毛组织形态,增加小肠对营养物质的吸收,增强小肠免疫功能,减少盲肠中的大肠杆菌和空肠中的弯曲杆菌数量,并在一定程度上维持盲肠中的有宜微生物丰度,综合改善肠道健康,提高肉鸡的生产性能;研究同时发现,该抗菌肽在体外对大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、巴氏杆菌、幽门螺旋杆菌的生长均有较强的抑制效果,对金黄色葡萄球菌也有一定的抑制作用。乔恒鑫等[12]利用抗菌肽粗提物饲喂肉鸡,研究其对粪便微生物菌群结构的影响,在基础日粮中分别添加1.0%、1.5%、2.0%抗菌肽粗提物的试验组大肠杆菌含量较对照组分别降低8.73%(P>0.05)、14.3%、18.0%(P<0.05),乳酸杆菌、双歧杆菌含量较对照组分别提高4.6%、6.7%、12.3%(P<0.05),说明抗菌肽具有增加肠道有益菌,从而改善肉鸡肠道菌群平衡的作用。

2.4 增强免疫功能马辉等[18]将从猪血中分离纯化的抗菌肽和免疫球蛋白联合应用于“罗斯308”肉鸡进行生产性能和免疫功能的研究表明,在基础日粮中添加抗菌肽50 mg/kg和免疫球蛋白50 mg/kg的联合使用组与对照组(不添加)、单独添加抗菌肽100 mg/kg组和单独添加免疫球蛋白100 mg/kg组相比:平均日增重显著增加(P<0.05),料重比显著降低(P<0.05),肉鸡脾脏指数、巨噬细胞吞噬率和血清中IgG、IgM、补体C3含量显著升高(P<0.05),表明日粮中添加抗菌肽和免疫球蛋白可以提高肉鸡生长性能并改善免疫功能。白建等[19]通过添加不同水平的抗菌肽(天蚕素提取物)和海藻粉对肉鸡免疫器官指数进行研究表明,在肉鸡基础日粮中同时添加5%海藻粉和抗菌肽300 mg/kg,对肉鸡的免疫器官(胸腺、脾脏、法氏囊)发育有积极影响,且综合效果最好。推测原因与抗菌肽具有表面活性肽的特性有关,能作为抗原刺激免疫器官的发育,同时为其发育提供营养。

3 小结

综上所述,抗菌肽在肉鸡养殖中的研究应用表明,在基础日粮中添加抗菌肽对提高肉鸡生长性能、防治疾病、增强免疫功能、改善肠道微生物菌群等方面均有较好的作用。目前关于抗菌肽的药效、毒理及体内应用稳定性方面的研究较少,其用药安全、耐药性及残留性检测方面也有待进一步深入研究,在实际生产中广泛应用还需要提供更多的科学依据和支撑。随着抗菌肽的深入研究与开发,将其作为1类新型添加剂替代抗生素和促生长类药物用于养鸡生产,将会在实现“无抗”养殖方面产生深远而积极的影响[20]。

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