隨著抗生素在人類醫(yī)學(xué)和獸醫(yī)臨床上的廣泛應(yīng)用,抗生素的耐藥性已成為一個(gè)危害公共健康的全球性問(wèn)題。食品動(dòng)物可能成為耐藥性轉(zhuǎn)移的儲(chǔ)存庫(kù),即動(dòng)物源細(xì)菌將耐藥基因傳播給人源病原菌,我國(guó)作為畜牧養(yǎng)殖和動(dòng)物性食品的消費(fèi)大國(guó),這將對(duì)我國(guó)人民的健康造成威脅。而將抗生素作為飼料添加劑已成為保障斷乳仔豬健康和提高其生長(zhǎng)性能的重要方式,但同時(shí)易引發(fā)仔豬的斷乳應(yīng)激,造成仔豬胃腸道紊亂,致使生產(chǎn)性能下降及疾病的發(fā)生率增加。因此,斷乳仔豬生產(chǎn)中多采用在飼料中添加抗生素以防止腸道感染和促生長(zhǎng),然而該做法產(chǎn)生的腸道菌群失衡和免疫力低下又成為了另一難題。因此,尋找抗生素的替代物是畜牧業(yè)發(fā)展的必然選擇。
抗菌肽是一類可從自然來(lái)源中提取的陽(yáng)離子活性肽,具有抗細(xì)菌、抗病毒、抗真菌、抗原蟲(chóng)、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫系統(tǒng)等活性,且抗菌譜廣、作用快速和耐藥性低,在對(duì)抗抗生素耐藥細(xì)菌和增強(qiáng)斷乳仔豬的抗病能力上具有巨大的應(yīng)用潛力。
1.1 抗菌活性由于抗菌肽具有陽(yáng)離子性和兩親性結(jié)構(gòu),主要通過(guò)作用于細(xì)胞而發(fā)揮抗菌活性??咕耐ㄟ^(guò)靜電作用與帶負(fù)電的微生物細(xì)胞膜結(jié)合,導(dǎo)致細(xì)胞膜上的蛋白發(fā)生凝聚,從而改變其通透性,造成細(xì)胞膜損傷,細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外滲,細(xì)菌死亡。研究發(fā)現(xiàn),抗菌肽可取代脂多糖上的二價(jià)陽(yáng)離子,與帶負(fù)電的膜磷脂發(fā)生高親和力的結(jié)合,導(dǎo)致外膜破壞,當(dāng)抗菌肽的濃度達(dá)到閾值則形成跨膜通道,胞內(nèi)物質(zhì)外滲,細(xì)菌即發(fā)生死亡。
1.2 免疫調(diào)節(jié)活性機(jī)制抗菌肽除能夠直接殺死細(xì)菌外,也能夠啟動(dòng)和調(diào)節(jié)宿主的免疫防御系統(tǒng),提高宿主的免疫力。抗菌肽通過(guò)促使巨噬細(xì)胞和激活的淋巴細(xì)胞凋亡來(lái)消滅感染細(xì)胞,也能充當(dāng)或刺激宿主細(xì)胞中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞趨化因子的釋放,使它們能快速聚集在炎癥反應(yīng)部位,發(fā)揮其相應(yīng)的功能并消除炎癥。另外,抗菌肽可以通過(guò)提高介導(dǎo)趨化反應(yīng)的整合素的表達(dá),促進(jìn)非調(diào)理素引起的吞噬作用。若先天性免疫不足以消除感染,抗菌肽則通過(guò)信號(hào)傳遞途徑,啟動(dòng)并擴(kuò)大宿主的特異性免疫反應(yīng),充當(dāng)先天免疫和特異性免疫之間信號(hào)傳導(dǎo)的橋梁。因此,將抗菌肽應(yīng)用于斷乳仔豬,不僅能夠預(yù)防仔豬斷乳綜合征的發(fā)生,也能提高其免疫力,消除抗生素應(yīng)用帶來(lái)的負(fù)面影響。
2.1 提高生產(chǎn)性能,降低腹瀉率仔豬斷乳后,由于飼料改變、環(huán)境壓力和生理狀態(tài)改變,導(dǎo)致采食量下降、生長(zhǎng)緩慢,甚至引起生長(zhǎng)停滯,對(duì)生豬養(yǎng)殖的健康管理和經(jīng)濟(jì)效益均會(huì)造成嚴(yán)重影響。Xiong等人研究發(fā)現(xiàn),在飼料中添加抗菌肽,可顯著提高平均日增重、平均采食量和飼料轉(zhuǎn)化率,極顯著降低仔豬腹瀉率,極顯著提高仔豬成活率。肖發(fā)沂等也發(fā)現(xiàn)飼糧中添加抗菌肽可提高仔豬的生長(zhǎng)性能,降低腹瀉率。覃小榮等和姜文等研究發(fā)現(xiàn),基礎(chǔ)飼糧中添加抗菌肽可以提高仔豬日增重,降低耗料增重比。在日糧中添加抗菌肽可增強(qiáng)仔豬對(duì)大腸桿菌的抵御能力,證實(shí)抗菌肽可降低腹瀉率,與李方方等和宋延飛的研究結(jié)果一致。
2.2 改善腸道菌群結(jié)構(gòu),促進(jìn)腸道發(fā)育斷乳后,由于飼料、環(huán)境和自身生理狀況的影響,仔豬腸道微生物群落結(jié)構(gòu)的組成和數(shù)量都將發(fā)生巨大變化,并且致病菌的數(shù)量有增高的趨勢(shì),從而導(dǎo)致仔豬斷乳后易發(fā)生腹瀉。在日糧中添加抗菌肽可改善腸道菌群結(jié)構(gòu),抑制斷乳仔豬致病性大腸桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、梭狀芽孢桿菌等有害微生物的生長(zhǎng)。同時(shí),抗菌肽能夠提高有益菌、乳酸菌、雙歧桿菌等微生物的數(shù)量,維持腸道平衡,增強(qiáng)斷乳仔豬的抗病力。
2.3 強(qiáng)化免疫機(jī)能,提高免疫力抗菌肽可刺激機(jī)體免疫系統(tǒng),促進(jìn)T、B細(xì)胞迅速增殖,提高吞噬細(xì)胞的吞噬能力,促進(jìn)中性粒細(xì)胞等的趨化因子,使其向炎癥部位聚集,在斷乳仔豬飼糧中添加天蠶素抗菌肽可顯著提高脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù),從而強(qiáng)化機(jī)體的免疫機(jī)能,提高斷乳仔豬的免疫力。盧俊鑫等證實(shí),日糧中條件抗菌肽,能夠顯著提高仔豬血清中IL-1β、IL-2、IL-6的水平。白建勇等報(bào)道日糧中添加抗菌肽,仔豬血清IgA的含量和空腸上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞數(shù)量增加。朱宇旌等和張海文的研究表明,抗菌肽可顯著降低仔T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率,在一定程度上對(duì)小鼠機(jī)體先天及后天免疫功能的恢復(fù)具有促進(jìn)作用,并提高巨噬細(xì)胞和 B、T 淋巴細(xì)胞含量。綜上可見(jiàn),抗菌肽不僅能殺死細(xì)菌,抑制細(xì)菌引起的感染,而且還能激活機(jī)體自身免疫系統(tǒng),提高免疫力。
2.4 治療和預(yù)防疾病,提高存活率抗菌肽具有預(yù)防和治療疾病的作用。麻延峰等對(duì)抗菌肽和青霉素防治豬呼吸道疾病綜合癥的效果進(jìn)行了比較研究,結(jié)果顯示含抗菌肽試驗(yàn)組發(fā)病率、重癥率明顯低于青霉素組,治愈率高于青霉素組,說(shuō)明抗菌肽在呼吸道疾病的防治效果是優(yōu)于青霉素的。在日糧中添加抗菌肽,能較好的預(yù)防仔豬腹瀉和呼吸道疾病,且效果比阿莫西林更佳。Zhang等將爬行動(dòng)物源的抗菌肽應(yīng)用于斷乳仔LPS所致的豬腸炎治療中,發(fā)現(xiàn)其對(duì)腸道具有保護(hù)作用。Xiao等也證實(shí)抗菌肽能夠降低因口服脫氧雪腐鐮刀菌烯醇導(dǎo)致的腸道損傷,降低腸道炎癥反應(yīng)。
綜上所述,抗菌肽可提高斷乳仔豬的生長(zhǎng)性能、改善腸道菌群結(jié)構(gòu)、提高免疫力和抗病能力,其在斷乳仔豬的生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛,很有希望成為抗生素的替代物。但由于生產(chǎn)成本較高、易被酶降解、半衰期短及對(duì)真核細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用,抗菌肽的應(yīng)用推廣仍存在較大的限制。在未來(lái)的研究中,要進(jìn)一步對(duì)抗菌肽是否對(duì)動(dòng)物存在潛在的副作用,用作飼料添加劑時(shí)是否和其它添加劑有相互作用,腸道殺抗菌機(jī)制和免疫調(diào)節(jié)機(jī)制,是否會(huì)產(chǎn)生耐藥性等問(wèn)題進(jìn)行探討,保障抗菌肽應(yīng)用于斷乳仔豬的安全性和有效性,以期在提高我國(guó)畜牧養(yǎng)殖業(yè)飼養(yǎng)和管理水平和促進(jìn)食品安全中發(fā)揮更大作用。
參考文獻(xiàn)(略)