抗菌肽制劑對提高金華豬生長性能的效果

麻延峰，王宏艷，周文仙

(1.金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 金華 321017;2.浙江省金華市婺城區(qū)畜牧獸醫(yī)局，浙江金華 321000)

抗菌肽廣泛存在于生物界，其天然資源極其豐富，雖然直接提取或用化學(xué)合成方法提取存在眾多缺點(diǎn)，但在醫(yī)藥科學(xué)工作者的努力下，運(yùn)用基因工程方法提高其活性和產(chǎn)量已成為可能。隨著基因工程技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，更多抗菌肽的發(fā)現(xiàn)，將有可能設(shè)計(jì)出更加有效的抗菌產(chǎn)物，從而發(fā)揮抗菌肽的潛在功能［1］。抗菌肽是一類由生物體 (包括動物、植物和微生物)所產(chǎn)生的具有抗菌活性小分子多肽［2－3］。其抗菌譜廣，可抗革蘭氏陰性菌和陽性菌，也可以作用于真菌，寄生蟲，殺死腫瘤細(xì)胞，而對正常的細(xì)胞沒有損害，還能作用于一些胞膜病毒，如HIV、肝炎病毒。殺菌作用迅速，比常用的一些抗菌藥物要快得多。大都具有熱穩(wěn)定性，100℃，30 min仍不失去活性。本試驗(yàn)以金華豬為試驗(yàn)動物，采用抗菌肽、抗生素，并設(shè)立對照組進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，以期為抗菌肽的效果研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

抗菌肽制劑由南京某研究所提供。試驗(yàn)動物、場地由金華市婺江養(yǎng)殖總場提供。選取金華市婺江養(yǎng)殖總場的金華豬為試驗(yàn)動物，豬只日齡相差不超過3 d，體重15 kg左右時開始試驗(yàn)，飼養(yǎng)期為70 d。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)用基礎(chǔ)日糧中不添加任何抗生素或化學(xué)合成藥物。原料組成:玉米60%，麥麩1.14%，豆粕25%，進(jìn)口魚粉4%，乳清粉5%，磷酸氫鈣1.3%，石粉1.1%，食鹽0.2%，豆油1%，賴氨酸0.26%，預(yù)混料1%。營養(yǎng)水平:豬消化能13.38 MJ·kg－1，粗蛋白19.5%，鈣0.9%，總磷0.7%，賴氨酸1.3%，蛋氨酸0.4%，蘇氨酸0.75%，色氨酸0.21%。

試驗(yàn)日糧共有3種，分別包括:日糧1即基礎(chǔ)日糧;日糧2是在基礎(chǔ)日糧中添加抗生素 (桿菌肽鋅 40 mg·kg－1和抗敵素 8 mg·kg－1); 日糧 3是在基礎(chǔ)日糧中添加抗菌肽 (2 mg·kg－1)。試驗(yàn)分3個處理，即對照組、試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組分別對應(yīng)飼喂以上3種日糧，每組試驗(yàn)豬的頭數(shù)均為30頭。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在同一棟封閉式豬舍內(nèi)進(jìn)行，豬舍舍溫18～25℃，自由采食和飲水。免疫消毒程序按豬場常規(guī)方法進(jìn)行。試驗(yàn)由專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按照試驗(yàn)要求進(jìn)行管理。飼養(yǎng)管理參照本品種豬的飼養(yǎng)管理規(guī)程進(jìn)行。試驗(yàn)期間所有母豬和仔豬按正常的免疫程序進(jìn)行疫苗接種，并按常規(guī)方式進(jìn)行管理。

1.4 操作規(guī)程

在試驗(yàn)開始和結(jié)束時以重復(fù)為單位對所有試驗(yàn)豬進(jìn)行空腹稱重，詳細(xì)記錄體重。試驗(yàn)過程中以重復(fù)為單位詳細(xì)記錄。在整個試驗(yàn)期間，觀察試驗(yàn)豬群和對照豬群的母豬和仔豬的健康狀況，包括皮膚、被毛和眼分泌物，詳細(xì)記錄豬只腹瀉、死亡和淘汰情況，發(fā)生死亡和淘汰時及時截料并稱重。

2 結(jié)果和分析

2.1 抗菌肽制劑對金華豬生長性能的影響

表1顯示，試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅱ組平均日增重較對照組分別提高16.57%和19.41%，均顯著高于對照組;試驗(yàn)Ⅱ組較試驗(yàn)Ⅰ組提高2.44%，但兩者之間無顯著性差異。

2.2 抗菌肽制劑對金華豬腹瀉的影響

從腹瀉率指標(biāo)來看，對照組為21.67%，試驗(yàn)Ⅰ組為9.33%，試驗(yàn)Ⅱ組為3%，后兩組均低于對照組，差異較顯著。另外與對照組相比，試驗(yàn)組的仔豬生長的整齊度明顯好、皮毛光亮、精神狀態(tài)佳，這些都說明抗菌肽制劑具有綜合提高豬只免疫力的功效。

表1 抗菌肽制劑對金華豬的增重效果

3 小結(jié)和討論

3.1 抗菌肽與傳統(tǒng)抗生素的區(qū)別

抗菌肽具有新的抗生素類所需要的很多特性，它可以作為單獨(dú)的抗菌劑使用，也可以與傳統(tǒng)的抗生素聯(lián)合使用具有協(xié)同作用，作為免疫調(diào)制劑或中和內(nèi)毒素，因此抗菌肽的臨床應(yīng)用潛力很大。盡管抗菌肽在殺滅一些敏感病菌時效果不如特定的傳統(tǒng)抗生素好，但其優(yōu)勢之一就是能有效的作用于多重耐藥性菌，其殺菌作用十分迅速且具有復(fù)雜的細(xì)菌胞內(nèi)作用靶點(diǎn)。與傳統(tǒng)抗生素相比，抗菌肽具有許多臨床應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn):經(jīng)多個實(shí)驗(yàn)室的抑菌、病毒中和試驗(yàn)證明，它對大腸桿菌、放線桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏桿菌、巴氏桿菌及多種細(xì)菌有強(qiáng)力的殺滅和抑制作用，且其廣譜性延伸到霉菌、真菌、寄生蟲和病毒［4－5］，除此之外，抗菌肽還可以斷裂癌細(xì)胞的核DNA，通過抑制DNA的合成而殺死癌細(xì)胞［6－7］。此外抗菌肽在先天及獲得性免疫方面扮演著十分重要的角色。傳統(tǒng)抗生素大都通過抑制細(xì)菌細(xì)胞壁或DNA的合成而發(fā)揮作用，而抗菌肽主要通過與帶負(fù)電的微生物細(xì)胞膜直接作用，改變其通透性，造成膜的物理性損傷，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物外滲而死亡。在耐藥性上，細(xì)菌容易通過變異而產(chǎn)生耐藥性，而抗菌肽一般不能直接產(chǎn)生耐藥性，需要在亞MIC下誘導(dǎo)許多代后才有耐藥性菌的產(chǎn)生。抗菌肽可以相對獨(dú)立的發(fā)揮其抗菌作用，也可以與其它因子協(xié)同作用，顯示出更高的活性，抗菌肽之間，抗菌肽與傳統(tǒng)抗生素具有協(xié)同作用，也與乳鐵蛋白、溶菌酶等發(fā)生作用以提高活性。這些可能也是抗菌肽對提高豬只健康水平方面作用效果顯著的重要原因。

3.2 抗菌肽抗菌作用機(jī)制

抗菌肽能夠抑制細(xì)菌生長并殺死細(xì)菌，它對細(xì)菌發(fā)生抑殺作用首先要穿過磷脂膜外的細(xì)胞壁，抗菌肽穿過細(xì)胞壁借助于靜電引力，但與革蘭氏陽性(G+)細(xì)菌和革蘭氏陰性 (G－)細(xì)菌發(fā)生作用的方式又有所不同。Yury Herasimenka等人應(yīng)用熒光光譜學(xué)及圓二色性分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)抗菌肽與細(xì)菌相互作用時主要通過肽與多糖之間的相互作用影響它們的生物學(xué)活性。革蘭氏陰性細(xì)菌可以產(chǎn)生一系列的多糖類分子，其中脂多糖和莢膜多糖在細(xì)菌與宿主天然免疫系統(tǒng)的相互作用中起重要作用，脂多糖通過其脂質(zhì)部分錨定于細(xì)胞的外膜，而莢膜多糖則存在于周圍介質(zhì)。抗菌肽帶正電荷，與細(xì)菌質(zhì)膜表面帶負(fù)電荷的脂多糖通過靜電引力結(jié)合，導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)紊亂。與 Mg2+、Ca2+等天然二價陽離子相比，抗菌肽與脂多糖有更高的親和力，抗菌肽從帶負(fù)電的脂多糖處轉(zhuǎn)移陰離子，使此處的細(xì)胞壁發(fā)生紊亂，形成不穩(wěn)定區(qū)域，抗菌肽穿過此區(qū)域，接近細(xì)胞膜。對于革蘭氏陽性菌來說，細(xì)胞壁表面的磷壁酸帶有負(fù)電荷，可與帶正電荷的抗菌肽通過靜電引力結(jié)合，使抗菌肽穿過細(xì)胞壁接近細(xì)胞質(zhì)膜，對細(xì)胞質(zhì)膜起作用。

3.3 抗菌肽作為天然免疫分子是許多生物抵御病菌感染的“化學(xué)屏障”

抗菌肽能有效抵御病毒的歷史十分久遠(yuǎn)，可能隨著生物的進(jìn)化而進(jìn)化，而一些研究也表明在生物體內(nèi)存在著抗菌肽的信號通路。因此，可以認(rèn)為抗菌肽是生物體的一個部分，其在生物體內(nèi)所具有的作用可能還有一些有待發(fā)現(xiàn)。另外其抗菌機(jī)制不同于傳統(tǒng)抗生素，產(chǎn)生耐藥性菌株的可能性大大降低，因此有很大的潛力成為傳統(tǒng)抗生素的替代品。

總而言之，抗菌肽作用機(jī)理的關(guān)鍵在于通過物理方式和細(xì)胞膜發(fā)生作用，不同類別的抗菌肽其作用機(jī)理可能不同。

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