抗生素及其潛在替代物在斷奶仔豬上的應用

劉 軍， 喻禮懷， 董 麗

（揚州大學動物科學與技術學院，江蘇揚州 225000）

抗生素在畜禽疾病防治、促生產等方面發揮了重要作用。但抗生素濫用導致嚴重的細菌耐藥性及藥物殘留，引起食品安全、環境污染等諸多問題，嚴重威脅人類健康安全。早在2006年，歐盟就開始了畜牧養殖中的“禁抗”，美國和日本等國家也陸續出臺了養殖中限用或禁用抗生素的相關法規，抗生素的合理使用在我國也受到高度重視。因此，“后抗生素時代”探索飼料中添加安全、綠色、新型和高效的抗生素替代物逐漸成為研究熱點，本文主要綜述了抗生素及其替代物在斷奶仔豬生產上的應用進展，以期為斷奶仔豬生產中抗生素替代物的研究提供一定的理論參考。

1 抗生素在斷奶仔豬上的應用

抗生素（antibiotics）是由微生物（包括細菌、真菌、放線菌屬）或高等動植物在生活過程中所產生的具有抗病原體或其他活性的一類次級代謝產物，能干擾其他生活細胞發育功能的化學物質。英國科學家弗萊明1928年發現青霉素成為醫學史上的一次偉大革命，也是第一種抗生素。而抗生素作為飼料添加劑的應用要追溯到1943年，美國人首先發現一些抗生素發酵殘渣能促進豬的生長。1949年美國的Cunha和Stokstad首次應用青霉素在動物中進行系統的對比試驗，結果證實應用抗生素對動物有較好的防病和促生長作用 （佟建明，2006）。1950年美國食品和藥物管理局正式批準青霉素等抗生素在飼料中應用。因為對動物具有促生長、提高生產效率和飼料利用率等特點，抗生素得到廣泛應用。

畜禽養殖業中，抗生素的應用范圍廣。目前，約有60多種抗生素被用于臨床治療、動物飼料。就分類來看，有磺胺類、四環素類、大環內酯類、氨基糖苷類等。表1列出幾種常見抗生素種類及其主要用途（潘尋等，2012；Lancini等，1995）。

1960年英國學者杰文斯發現耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA），該菌能抵抗絕大多數抗生素，引起國際關注。隨后，蒂莫西（2010）報道了攜帶新德里一號金屬酶（NDM-1）基因的細菌使“超級耐藥菌”問題引發全球廣泛關注，越來越多的人開始關注濫用抗生素的危害。由于濫用抗生素會造成仔豬腹瀉率增加，降低機體免疫力，產生耐藥性菌株以及污染生態環境等，尋找抗生素替代物刻不容緩（向雙云，2014）。目前喹乙醇、硫酸黏菌素、大觀霉素、氟苯尼考、甲砜霉素、頭孢喹肟、頭孢噻呋、泰拉菌素、維吉尼亞霉素等都已禁用。

表1 仔豬養殖中常用抗生素的種類及用途

2 潛在抗生素替代物的種類及功能

2.1 植物提取物 植物提取物一般是以植物為原料，按照提取的最終產品用途的需要，經過物理、化學提取分離過程，定向獲取和濃集植物中的

某一種或多種有效成分，而不改變其有效成分結構所形成的產品。常見的有蔬菜、水果、綠茶、丁香、槐樹葉、刺柏、麥芽、萬壽菊、熊霉葉、薊草、黃連、鼠尾草、肉豆寇、月桂、止痢草、牛至草、海藻、蘑菇及其他各類植物的提取物或精油等 （胡艷平等，2016；林傳星等，2015）。植物提取物的主要功能有抗菌防腐，促進斷奶仔豬生長發育，降低仔豬腹瀉率，提高飼料利用率等。肖傳明（2014）等研究發現，日糧中添加植物提取物可以顯著促進斷奶仔豬免疫器官的發育，能取代豬飼料中抗生素的使用。但是植物提取物種類繁多，功能各異，甚至不同植物提取物之間可能存在拮抗作用，影響動物健康，所以需要加大對植物提取物作用機理的研究。

2.2 微生態制劑 動物微生態制劑是根據微生態平衡理論、微生態失調理論、微生態營養理論和微生態防治理論選用動物體內正常微生物成員及其促進物質經特殊加工工藝而制成的一類藥物或飼料添加劑。主要包括芽孢桿菌類、酵母菌類、乳酸桿菌類及復合菌類等（趙鎖花等，2017）。其主要功能有能夠調節補充斷奶仔豬所需營養成分，保持腸道內微生態平衡，提高蛋白質消化吸收率，防止產生有害物質，提高機體免疫力。李雪莉（2017）等研究發現微生態制劑有替代抗生素的潛力。但是目前研究均局限于使用效果方面，對其作用機理研究尚且不多。所用菌種不同，活菌含量、產品的穩定性、耐酸性、耐膽汁性及有無腸溶性處理等方面的差別，均會明顯影響有效性，所以需要以上述幾個方面為研究重點，使其能夠替代抗生素。

2.3 中草藥提取物制劑 中草藥提取物是按照對產品最終用途的需要，利用物理化學方法進行提取、分離、提純，在不改變其有效成分結構的情況下，定向濃集并獲取植物中的某一種或多種有效成分而形成的化合物產品。主要有苜草素、糖萜素、大蒜素、黃芪提取物、紫蘇籽提取物和杜仲素等（侯冠彧等，2016；王微，2013）。 其具有抗菌、增強免疫力、提供多種特殊養分和生物活性物質等功能。張世昌（2010）等研究發現，斷奶仔豬飼糧中添加中草藥提取物相比于添加抗生素降低腹瀉率效果更好，且能明顯改善生長性能。中草藥提取物有替代抗生素的潛力，但是中草藥成分多樣，應用效果研究多停留在宏觀層次上，作用機理尚不完全明確，有待進一步研究。

2.4 酸化劑 酸化劑包括有機酸和無機酸，常見的有機酸有L-乳酸、檸檬酸、富馬酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、苯甲酸、草酸、綠源酸等，常見的無機酸有鹽酸、磷酸等（呂宗友等，2011）。其主要功能有調控動物腸道微生物平衡、降低腸道pH、提高消化酶活性、減慢胃排空速度、提高動物抗應激和免疫力等。韓慶功（2016）等研究發現，斷奶仔豬日糧中添加酸化劑能夠改善腸道關系，促進生長。但是酸化劑存在易被飼料中堿性物質中和，同時也會破壞飼料中維生素和礦物質的吸收等問題，有待進一步研究酸化劑的中和問題。

2.5 其他潛在抗生素替代物

2.5.1 有機微量元素 有機微量元素是金屬元素與蛋白質、小肽、氨基酸、有機酸及多糖衍生物等配位體而形成的絡合物或螯合物。根據美國飼料管理官員協會（AAFCO）的定義，有機微量元素包括氨基酸絡合物、蛋白絡合物及多糖絡合物等。主要金屬元素為鋅、鐵、銅等微量元素。主要功能是提高斷奶仔豬的平均日采食量，降低腹瀉率和病死率，改善生產性能 （韓慶功等，2016）。任鳳云（2016）等研究表明，有機微量元素能夠降低仔豬腹瀉率，有替代抗生素的潛力。

2.5.2 低聚寡糖 低聚寡糖是一種由2～10個相同或不同的單糖經脫水縮合，由糖苷鍵連接形成的具有直鏈或支鏈的有功能性活性物質的低聚合糖類的總稱。常見的低聚寡糖主要有果寡糖、大豆寡糖和甘露寡糖等。其具有促進體內有益菌增殖，阻止病原菌定植，使其隨糞便排出體外，刺激免疫反應等作用（石寶明等，2000）。石寶明（2000）等研究發現，低聚寡糖能夠選擇性刺激有益菌的生長，是潛在的抗生素替代物。

2.5.3 抗菌肽 抗菌肽是一類從原核生物到人類的大部分有機生物體中成功分離和提取出來具有抗菌特性的肽。主要有天蠶素、防御素、蛙皮素和蜂毒素四類。其具有抗菌譜廣、抗菌活性高、不易產生抗藥性、作用機理獨特等優點。衛旭彪（2015）等也表明抗菌肽具有增強免疫等作用，有望替代抗生素。

2.5.4 酵母菌細胞壁水解產物 酵母細胞壁水解后主要成分為葡聚糖、糖蛋白、甘露寡糖和幾丁質。其主要功能是可調節機體生理機能，維護腸道微生態平衡，抑制有害菌的繁殖，改善仔豬的生產性能。高婕（2014）等研究表明酵母細胞壁水解物可以提高斷奶仔豬的日增重，降低腹瀉率，是抗生素的潛在替代物。

3 潛在抗生素替代物在斷奶仔豬上的應用效果

3.1 提高斷奶仔豬生長性能 植物精油、微生態制劑等潛在抗生素替代物能夠提升斷奶仔豬的生長性能，加快仔豬的生長發育。周選武（2017）等研究表明，日糧中添加200 mg/kg植物精油具有改善血液有效成分含量、提高機體免疫力、增強斷奶后仔豬健康、促生長的功效。何進田（2016）等研究表明復合植物提取物Fresta-F（主要成分為植物精油、辛辣物質、膠漿、類黃酮）和Aromex-ME（主要為百里香油和迷迭香油）可以提高斷奶仔豬生產性能、降低血脂以及改善早期斷奶仔豬血清抗氧化能力。而謝全喜（2017）等研究發現添加微生態制劑的日糧能夠改善斷奶仔豬生長性能，降低腹瀉率，促進免疫器官的發育，降低胃和十二指腸內容物pH，改善腸道菌群平衡。同時姚繼明（2017）等研究發現在斷奶仔豬日糧中添加五酸肽能明顯提高仔豬的生長性能、提高腸道乳酸菌含量和降低大腸桿菌數量。

3.2 改善斷奶仔豬腸道發育 微生態制劑、酸化劑等潛在抗生素替代物可以有效改變仔豬腸道形態，調節腸道pH。李雪莉（2017）等研究發現，微生態制劑能夠顯著提高（P＜0.05）斷奶仔豬脾臟相對重量；顯著增加斷奶仔豬十二指腸絨毛高度（P＜0.05），降低十二指腸、空腸、回腸絨隱比（P＜0.05）和斷奶仔豬盲腸、結腸pH。蘇永騰（2017）等發現復合酸化劑（肥酸素）可降低仔豬腹瀉率，提高生產性能并且降低胃腸內容物pH，降低有害菌的增殖，改善腸道健康。楊飛來（2017）等將不同酸化劑添加到仔豬日糧中研究發現，復合酸化劑組仔豬的末重和日增重高于單一酸化劑組，并且能夠降低胃腸食糜pH，增加胃蛋白酶和胰蛋白酶活性。朱宇旌（2016）等研究發現在仔豬日糧中添加PE-A（植物提取物，主要為黃芪、杜仲、金銀花、黃連等天然植物提取物復方）、PE-B（主要為苦木、甘草等植物提取物復方）、PE-C（主要為止痢草、肉桂等天然植物提取物復方）能有效降低腸道中大腸桿菌數量，提高乳酸桿菌數量，改善腸道微生物平衡。

3.3 對斷奶仔豬抗應激能力的影響 有研究表明植物精油等潛在抗生素替代物能夠有效提高仔豬抗應激能力，降低仔豬腹瀉率。Fang等（2009）在仔豬日糧中添加1‰的刺五加提取物，顯著地降低了因斷奶應激導致的仔豬腹瀉，與基礎日糧相比腹瀉率降低了55.6%（P≤0.05）。孫鐵虎（2005）等在仔豬日糧中添加酸化劑可以一定程度上抑制仔豬腹瀉率。萬伶俐（2006）等研究表明在仔豬日糧中添加中草藥提取物（主要為黃連、刺五加等提取物）可有效降低仔豬腹瀉率，提高仔豬抗應激能力，增加飼料利用率。李煥友（2001）等研究發現飼糧中添加600 mg/kg的微生態制劑 （內含復合芽孢桿菌，有效活菌數＞10億個/g）能夠很好的預防斷奶仔豬的腹瀉，增強抗應激能力。

3.4 對斷奶仔豬機體免疫功能的影響 研究發現植物精油等潛在抗生素替代物能夠提高斷奶仔豬的免疫功能。Li等（2012）在仔豬飼糧中添加適量精油復合物，主要成分是百里香酚和肉桂醛，試驗組與對照組相比，增加了淋巴細胞轉化率和吞噬率，同時提高了仔豬血液中IgA、IgM、C3和C4的含量，說明植物精油能夠提高仔豬體液免疫與細胞免疫能力。于會民（2005）等研究發現在仔豬日糧中添加植物提取物“六康素”能夠促進抗體產生和補體合成，提高動物機體的免疫能力和抗病能力，保證仔豬的健康生長。張會峰（2017）等發現綠原酸和果寡糖為主要成分的中藥提取物制劑能顯著促進仔豬的生長發育，增強機體免疫功能和降低腹瀉率。姜豇（2012）等研究發現日糧中添加抗生素和微生態制劑均能提高早期斷奶仔豬血清中免疫球蛋白的含量，提高機體免疫性能，微生態顯現出更好的活性。

表2 仔豬養殖中潛在抗生素替代物的種類、推薦劑量及作用

4 小結與展望

微生物飼料添加劑、中草藥飼料添加劑、益生菌、酸化劑、功能性蛋白肽及酶解飼料等抗生素替代物，已顯示了優良的實用效果和廣闊的發展前景（表2）。許多養殖場使用抗生素替代物，發現動物生產性能良好，產品質量優，發病率與死淘率下降，生態環境也得到保護，有可替代抗生素的作用。但是目前抗生素替代品種類繁多，組成成分不一，提取工藝沒有統一標準，導致抗生素替代物的研究緩慢。所以今后的研究應該聚焦于各抗生素替代物的作用機理、最佳添加量以及生產工藝標準的制定，為無抗產品廣泛應用于畜牧業打好良好的理論基礎。并且，目前大多抗生素替代品僅能滿足提高生產性能，加強免疫力等需求，在治療細菌感染等方面無法做到更好，所以我們需要在各個領域尋找抗生素替代物，同時研究各種抗生素替代品的復合配方，研發出滿足需求的替代物產品，以達到無抗飼養的目標，獲得更大的經濟效益。