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天然植物替代飼用促生長抗生素的研究與展望

2021-01-07 07:12印遇龍
飼料工業(yè) 2020年24期
關(guān)鍵詞:精油抗生素植物

印遇龍 楊 哲

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,湖南長沙410128;2.中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,湖南長沙410125)

飼用促生長抗生素(antibiotic growth promoters)是指添加于飼料中既有促生長又有預(yù)防動物疾病用途的抗生素,但根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第194 號和第246 號之規(guī)定,不包括抗球蟲和中藥類抗生素。飼用促生長抗生素(以下簡稱“抗生素”)在養(yǎng)殖業(yè)作為藥物飼料添加劑使用可追溯到20 世紀50 年代,在過去數(shù)十年間曾成為動物健康的保障,并發(fā)現(xiàn)給動物飼喂低劑量的抗生素可以刺激生長[1]??股卦陲暳橡B(yǎng)殖中的應(yīng)用使我國的畜禽產(chǎn)品從奢侈品發(fā)展成為日常消費品,其歷史功績不可否認。但由于利益的驅(qū)使,超量、超時(休藥期不停藥)、超范圍及疊加用藥等抗生素濫用現(xiàn)象時有發(fā)生,并隨著研究和應(yīng)用的深入,抗生素濫用的一系列弊端逐漸被暴露??股貢趧游矬w內(nèi)及其產(chǎn)品中的殘留直接威脅人類健康,尤其是在飼料中添加這種長期低劑量的攝入方式更易產(chǎn)生具耐藥性的超級細菌[2]。有研究表明,我國大型養(yǎng)豬場的豬糞、豬糞堆肥和施用堆肥的土壤樣品中檢測到63種抗性基因豐度顯著高于沒有施用抗生素的對照樣品[3]。說明抗生素濫用將導(dǎo)致抗生素抗性基因的富集,嚴重影響生態(tài)環(huán)境,并導(dǎo)致這些抗性基因轉(zhuǎn)移到人類致病菌中,最終危害人類健康[4]。

濫用抗生素的危害自21世紀初引起了世界各國高度重視,歐盟、日韓和美國等發(fā)達國家先后出臺政策全面禁止在飼料中添加抗生素。據(jù)世界衛(wèi)生組織的報道,世界每年消耗的抗生素總量90%用于食源動物,其中又有90%是為了提高飼料轉(zhuǎn)化率;我國每年生產(chǎn)抗生素約21 萬噸,其中有10 萬噸用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)。隨著人民群眾對肉品質(zhì)與健康的訴求日益迫切,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部于2019 年7 月發(fā)布第194 號公告,要求在2020 年底前退出除中藥外所有促生長類藥物飼料添加劑品種。這一公告宣示了中國飼料端進入了無抗時代,也意味著替代抗生素(以下簡稱“替抗”)的政產(chǎn)學研工作將成為飼料禁抗后時代畜牧領(lǐng)域的重點工作方向。

1 替抗策略與天然植物

飼用抗生素禁用后綜合應(yīng)對策略既包括建立動物福利與環(huán)境友好的養(yǎng)殖體系,還包括無抗飼料配方和開發(fā)新型的抗生素替代品,而理想的替抗產(chǎn)品應(yīng)具備這些特征:①自身無毒副作用且無體內(nèi)殘留;②不產(chǎn)生環(huán)境污染和細菌耐藥性;③在飼料和消化道中穩(wěn)定;④對正常菌群無害且殺滅致病菌;⑤提高動物免疫力及生產(chǎn)性能;⑥不顯著增加成本。

1.1 抗生素替代物的評價方法

目前,隨著飼用抗生素替代產(chǎn)品研究的發(fā)展,市場上替代抗生素的產(chǎn)品出現(xiàn)品種、功能的多樣化,在促進畜禽生長和健康、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)等方面具有一定功效,在畜禽養(yǎng)殖中主要的抗生素替代物有益生菌、抗菌肽、酶制劑、多糖和植物提取物等[5]。對這些抗生素替代物的評價手段包括:①采用組學技術(shù)(基因組學、蛋白組學和轉(zhuǎn)錄組學等)闡明作用機制,確定抗生素替代品對動物的多靶點作用,探究替代物的主要功能和輔助功能,從而更好的配伍不同的替代物;②優(yōu)化常規(guī)動物生產(chǎn)評價方法,建立多種體外模型開展抗生素替代的技術(shù)研究,研發(fā)體內(nèi)動物模型與體外檢測技術(shù)相結(jié)合的安全評價方法體系,篩選早期生物標志物和敏感標志物,建立有效性和安全性評價及健康生長性能評估的系統(tǒng)評價;③根據(jù)診斷、預(yù)后療效及安全性評價抗生素替代物,用高通量實驗手段測定它們在體內(nèi)含量的動態(tài)變化,并通過建立數(shù)學和計算機模型來試圖模擬這些變化對細胞、組織、器官和動物機體整體的影響。

例如,胃腸道是動物與各種食物、營養(yǎng)物質(zhì)、藥物、毒素和細菌反應(yīng)的主要部位,因此胃腸道的穩(wěn)態(tài)對維持動物的健康至關(guān)重要[6]。在單胃動物腸道健康的最新研究成果表明,孕烷X受體(PXR)廣泛分布在豬小腸,激活PXR 可以緩解由脂多糖引起的腹瀉,PXR 激活后可以使細胞抵御大腸桿菌和沙門氏菌的侵染,通過考察物質(zhì)對激活PXR 的能力,作為篩選潛在的飼用抗生素替代物的標準[7]。本實驗室通過構(gòu)建熒光標記的重組質(zhì)粒豬腸道PXR細胞,分別用激動劑(利福平)和抑制劑(酮康唑和克霉唑)檢驗其活性,并建立PXR受體激活劑高通量篩選模型,該研究通過動態(tài)監(jiān)測重組質(zhì)粒豬腸道PXR細胞熒光強度,并在濃度梯度下篩選十余種植物提取物。篩選結(jié)果發(fā)現(xiàn)魚腥草等多種植物提取物具有和利福平相當?shù)腜XR 激活效果,以此篩選維護豬腸道健康的活性物質(zhì),據(jù)此進一步展開飼養(yǎng)試驗驗證。

傳統(tǒng)的2D細胞系或原代細胞難以再現(xiàn)動物體內(nèi)器官(尤其是胃腸道)的生理功能,發(fā)展3D 類器官利于宏觀到微觀相結(jié)合的探索性研究,還能顯著縮短試驗周期,大大減少為實驗研究而犧牲的動物,類器官將成為動物醫(yī)學和動物營養(yǎng)研究的有力平臺[8]。可在6 d 內(nèi)建立的感染模型胃腸道類器官和3D 立體生長的豬肝臟類器官也是研究抗生素替代物的良好模型[9]。本實驗室通過添加不同濃度的植物精油處理氧化應(yīng)激后的肝臟類器官,通過檢測其關(guān)鍵基因和蛋白的表達與定位、篩選代謝組和轉(zhuǎn)錄組差異代謝物與基因、敲除基因后對天然免疫的影響來研究植物精油的抗菌和抗病毒作用,以及相關(guān)抗氧化、發(fā)育和免疫功能的作用及其分子機制。

1.2 天然植物的替抗機制

在科學系統(tǒng)的評價方法下,天然植物及其提取物因其資源豐富、來源廣泛、功能全面、安全性高、副作用小、不易產(chǎn)生耐藥性、殘留少等獨特優(yōu)勢,受到了廣大學者和從業(yè)人員的青睞[10]。天然植物在替抗機制上主要分為直接抑菌作用和增強免疫機能。

1.2.1 直接抑菌作用

大部分觀點認為抗生素的生長促進作用的根本原因來自對微生物的直接干預(yù),抗生素的抗菌機制作用于細胞壁、核酸等(如β-內(nèi)酰胺類抗生素主要抗菌機制是阻礙細胞壁的正常生成),對病原菌選擇壓力大,易誘導(dǎo)耐藥性。新抗生素研發(fā)的速度遠不及耐藥性發(fā)生和發(fā)展的速度,終將導(dǎo)致人類和動物無藥可用[11]。因此,藥物不僅依賴于對病原菌本身的抑制或殺滅作用,也依賴于對其毒力因子的干預(yù)作用。以毒力因子為靶標的抗生素替代物研發(fā)將成為重點,其中天然植物(中草藥)因其低毒副作用、低殘留耐藥性和確切的療效而受到格外關(guān)注[12]。作為保健藥品同時兼有促生長、無毒性的特點,符合當今全社會日益關(guān)注的無殘留、綠色健康的呼聲,應(yīng)用前景十分廣闊。

與各類合成的抗生素不同,天然植物的核心抑菌機制以病原菌的毒力因子為靶標,降低細菌的耐藥性及致病力,使得宿主的免疫系統(tǒng)更高效地清除病原菌而發(fā)揮其干預(yù)感染過程的作用效果,從而對病原選擇壓力較之抗生素更小,不易產(chǎn)生耐藥性[13],抗生素與天然植物的特征比較見表1。

表1 抗生素與天然植物的特征比較[14]

以上特點表明,與抗生素單一穩(wěn)定相比,天然植物的抑菌機制更傾向多靶點/多成分的“整體概念”,故對于治療復(fù)雜疾病或機體紊亂方面更具備安全性和有效性[15]。實際上,這與西醫(yī)理念中的全身系統(tǒng)生物學(whole-body systems biology)相似,將人或動物視為一個復(fù)雜的超有機體,由宿主細胞和共生微生物組成,采用自上而下的策略,在全身背景下反映超有機體的突現(xiàn)功能[16]。中醫(yī)藥從整體角度關(guān)注征兆和表征,通過四診八綱辯證施治的方式,根據(jù)差異化對患者進行區(qū)分;而全身系統(tǒng)生物學通過多元統(tǒng)計模式對血液、尿和糞便樣進行組學分析,以生物標志物對患者進行分層。二者在診斷及愈后、功效安全性評價、新藥開發(fā)和細胞與分子機制具有一致性,運用“中醫(yī)整體理論+西醫(yī)明確成分”的理念對中草藥現(xiàn)代研究具有前瞻性的指導(dǎo)作用。

1.2.2 增強免疫機能

天然植物與傳統(tǒng)抗生素的區(qū)別在于保健功效,即通過提高機體自身的免疫力,全面提升動物的健康狀態(tài),預(yù)防動物疾病,從而提高生產(chǎn)性能并改善產(chǎn)品品質(zhì)。天然植物可能通過在病原體感染前調(diào)控機體免疫功能,從而最大程度減輕損傷性炎癥反應(yīng)和誘導(dǎo)保護性機制,成為應(yīng)對耐藥菌的可持續(xù)解決方案[17]??股貙Σ≡w無節(jié)制的刺激可能導(dǎo)致慢性炎癥,這對畜禽生產(chǎn)來說無疑會對生產(chǎn)性能造成很大的影響,因為免疫過程中會將大量的必需營養(yǎng)素優(yōu)先供給相關(guān)系統(tǒng)的代謝活動,用于補充受損和壞死組織及免疫細胞的增殖。因此,天然植物可在清除病原體和防止動物胃腸道面臨大量抗原持續(xù)炎癥反應(yīng)維持平衡,減輕和預(yù)防過度炎癥,將有利于動物生產(chǎn)[18]。天然植物增強免疫機能的作用機制主要在于恰如其分的調(diào)節(jié),越來越多的證據(jù)表明,天然植物在降低頑癥和自身免疫性疾病風險方面的作用,源于它們具有強大的抗氧化作用和調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)機制[19]。

2 天然植物類型及在替抗中的應(yīng)用

2.1 植物功能成分類型

天然植物的生物活性得益于內(nèi)含多種類型的植物功能成分,這些成分按照化學結(jié)構(gòu)可分為多酚類、精油(揮發(fā)油)類、多糖類、萜類和生物堿類等類別,在養(yǎng)殖領(lǐng)域既有共性也有特性,以下對畜禽中研究和應(yīng)用較多的幾種類別作簡要闡述。

2.1.1 植物多酚

植物多酚(polyphenols)是一種廣泛分布于植物的次生代謝產(chǎn)物,在結(jié)構(gòu)上具有多個酚羥基而得名。酚羥基是多酚類具有生物活性重要原因之一,但因結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜可將多酚視為一個大類,再細分為酚酸類、黃酮類、單寧、木酚素、芪二烯等,數(shù)百年來被用于治療感染,不僅具有抗菌活性,還具有抗氧化、抗炎和抗癌作用[20]。目前在動物生產(chǎn)中研究應(yīng)用較多的有綠原酸、茶多酚和白藜蘆醇等,植物多酚通常與糖苷或有機酸結(jié)合,在植物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)十萬種以上多酚類化合物,這些化合物在整個進化過程中改變了它們的多樣性,成為許多不同分子靶點的配體,從而產(chǎn)生高分子雜亂性[21]。植物多酚抑菌作用機制多樣,對于以細胞壁為首,脂膜、膜受體和離子通道、細菌代謝產(chǎn)物均為多酚作用位點,例如沒食子兒茶素、沒食子酸酯(EGCG)能結(jié)合至少73種不同的蛋白聚合,從而導(dǎo)致菌壁降解,包括青霉素結(jié)合蛋白(PBPs)、轉(zhuǎn)運蛋白(包括ABC轉(zhuǎn)運蛋白、PTS系統(tǒng)轉(zhuǎn)運蛋白和磷酸鹽ABC轉(zhuǎn)運蛋白)等[22]。植物多酚對已產(chǎn)生高耐藥性的細菌也有積極作用,如對內(nèi)酰胺類抗生素(如青霉素)的濫用使得耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)進化出β-內(nèi)酰胺酶,降低了對這類抗生素的親和力。盡管如此,天然高分子原花青素仍然在亞最低抑菌濃度下強烈抑制了MRSA,降低了細胞膜的穩(wěn)定性和β-內(nèi)酰胺酶活性[23]。

2.1.2 植物精油

植物精油(essential oil)是以植物為原料提取的有特征氣味的植物源次生代謝產(chǎn)物,通常是由壓榨法、溶劑提取法、水蒸氣蒸餾法、超臨界萃取等方法提取的揮發(fā)油和烯萜類物質(zhì),呈油狀液體且通常具有揮發(fā)性[24]。目前在動物生產(chǎn)中研究應(yīng)用較多的有牛至油、香芹酚、百里香酚、肉桂醛、檸檬油、辣椒油等,具有調(diào)節(jié)酶活,保護腸道絨毛,提高飼料轉(zhuǎn)化效率,抑制有害微生物生長,刺激有益微生物繁殖,以及提高肉的抗氧化能力和儲存時間等功效。植物精油通過破壞細胞質(zhì)膜的完整性來使細菌性病原體致死,細胞質(zhì)膜的破壞進一步會引起內(nèi)環(huán)境pH 和無機離子的失衡,進而導(dǎo)致質(zhì)子原動力的衰竭和ATP的損耗。針對革蘭氏陰性菌更有效。其抗氧化作用機理是基于它可以貢獻一個氫離子或電子給自由基的能力,以及它們在芳香結(jié)構(gòu)中使未配對電子去配位的能力,從而保護其他生物分子不被氧化。

2.1.3 植物多糖

植物多糖(polysaccharides)是一類從植物中合成的,至少由10 個以上單糖及單糖衍生物通過脫水縮合形成的高分子碳水化合物。多糖不僅是動物細胞構(gòu)成的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和營養(yǎng)需要的能源物質(zhì),還具有抗菌、抗病毒、抗感染、抗腫瘤和調(diào)節(jié)免疫等多種生理功能[25]。目前在動物生產(chǎn)中研究應(yīng)用較多的有黃芪多糖、白術(shù)多糖、牛膝多糖等。值得注意的是,不僅在傳統(tǒng)意義上的藥用植物,在非藥用植物中也有大量多糖在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用,例如海藻多糖、苜蓿多糖等。多糖結(jié)構(gòu)與宿主細胞上受體結(jié)構(gòu)相似,能有效阻斷細菌與宿主結(jié)合。與菌體細胞結(jié)合后通過靜電作用使細胞膜、細胞壁損壞或變形,導(dǎo)致菌體內(nèi)外物質(zhì)通透。多糖還能靶向作用于細菌DNA,影響其復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯進程,而從抑制毒力因子的形成[26]。

2.1.4 其他活性物質(zhì)

此外,植物活性成分還包括有機酸類和生物堿類等,當前《獸藥品種目錄》中僅有的兩種中藥類藥物——山花黃岑提取物散的主要成分是以綠原酸為代表的植物有機酸,博落回散的主要成分是以血根堿為代表的生物堿。綠原酸的抗菌的作用源于增大細菌胞膜通透性和抑制其新陳代謝相關(guān)酶活[27]。血根堿可以有效平衡畜禽腸道微生物菌群,不僅能選擇性抑制有害微生物,對畜禽上常用的益生菌的最小抑菌濃度則遠小于正常使用濃度[28]。

2.2 天然植物在替抗生產(chǎn)中的應(yīng)用

21 世紀以來,在國內(nèi)外飼料禁抗政策驅(qū)動下,引導(dǎo)了天然植物作為飼料添加劑完全或部分替代飼用抗生素的一系列研究。從大多數(shù)結(jié)果來看,多種類型的植物提取物能夠在替代抗生素的前提下,不影響或改善養(yǎng)殖動物的生長性能、抗氧化能力、腸道形態(tài)、菌群結(jié)構(gòu)或免疫功能。

2.2.1 豬

Ding 等[29]研究發(fā)現(xiàn)在斷乳仔豬飼料中添加杜仲提取物可代替硫酸黏桿菌素和吉他霉素,與對照組相比腹瀉率下降,平均日增重(ADG)上升,提升了血清和肝臟中堿性磷酸酶(AKP)和總抗氧化能力(T-AOC),腸道中胰蛋白酶和脂肪酶活性上升。Kong 等[30]試驗證明,刺五加提取物能有效替代的硫酸黏桿菌素在斷奶仔豬的作用,并且提高了回腸氨基酸表觀消化率。Cui等[31]發(fā)現(xiàn)柑橘提取物能夠替代金霉素不影響生產(chǎn)性能的前提下,促進了氨基酸的吸收和利用,改善了腸道形態(tài)和消化酶活性。Jimenez 等[32]發(fā)現(xiàn)在仔豬暴露于產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌(ETEC)的環(huán)境下,飼料中添加肉桂醛和有機酸能夠代替硫酸黏桿菌素,減輕由ETEC 引起的各臟器組織學病變,提高腸道中絨毛高度及絨毛高度和隱窩深度比,腸道和肝臟中谷胱甘肽(GSH)和鐵離子還原抗氧化能力(FRAP)上升,硫代巴比妥酸值(TBARS)下降。

2.2.2 雞

Guo 等[33]發(fā)現(xiàn)青蒿水提取物作為金霉素的替代品,可提高肉雞的生長性能和抗氧化功能,提高了過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的抗氧化相關(guān)酶活,以及對應(yīng)的mRNA表達量提高,并經(jīng)測定表明其有效成分為黃酮類。柴毛毛等[34]研究發(fā)現(xiàn)在飼糧中添加博落回提取物可有效代替那西肽和金霉素,降低了料肉比,提高了盲腸中總短鏈脂肪酸、乙酸和丁酸含量,改變了盲腸食糜中菌群的構(gòu)成,上調(diào)了盲腸腸道屏障功能相關(guān)的基因表達量。Okti等[35]研究表明薰衣草精油可以替代維吉尼亞霉素在肉雞中抗炎促生長作用,提高了體重和飼料轉(zhuǎn)化率,提高了SOD 和GSH-Px 酶活,降低了氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)含量,減少了回腸和盲腸中有害菌的數(shù)量。

2.2.3 牛

犢牛疾病除了會直接致死之外,也會長期對生長性能造成影響,其中有56%是因為消化道問題或腹瀉產(chǎn)生的,因此犢牛健康維持也是可持續(xù)畜牧業(yè)發(fā)展的一大挑戰(zhàn)[36]。柏妍等[37]研究發(fā)現(xiàn)牛至精油和莫能菌素對荷斯坦犢牛具有相似的效果,牛至精油能提高血清中SOD、GSH 和GSH-Px 的濃度以及瘤胃球菌屬在瘤胃中的數(shù)量。

3 天然植物發(fā)展方向

國內(nèi)外對于天然植物的研究取得了一定進展,也在生產(chǎn)中體現(xiàn)了一些優(yōu)勢,但受制于自身特性,仍然存在以下問題需要解決[38]:①植物提取物成分復(fù)雜,物質(zhì)基礎(chǔ)不明確且作用機制不清晰;②與其他替抗物質(zhì)的協(xié)同增效機制成疑,難以完全發(fā)揮天然植物自身的優(yōu)勢;③易受自然條件影響和工藝條件限制,產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定且難以控制;④天然植物在飼用方向缺乏標準管理,無法進一步開拓國內(nèi)外市場。對于上述研究和應(yīng)用中存在的問題,提出下列解決辦法。

3.1 研究方向

天然植物的替抗作用機制仍有待深入研究,早日跳出成分不清、機理不明和質(zhì)量不穩(wěn)的窘境。天然植物易受自然條件的影響,例如采收季節(jié)、地域、采收部位等因素影響,成分和藥效難以穩(wěn)定,并且而伴隨種植過程中農(nóng)藥、化肥使用缺乏監(jiān)管,可能導(dǎo)致產(chǎn)品本身重金屬、農(nóng)殘超標[39]。世界上現(xiàn)存植物約60 萬種,但做過化學及藥理研究的還不到10%。我國對天然植物的藥用歷史之悠久、經(jīng)驗之豐富居世界前列,但對其化學和藥理的研究卻落后于一些發(fā)達國家。研究范圍應(yīng)從傳統(tǒng)的萜類、生物堿類等向更為復(fù)雜的聚醚類、大環(huán)內(nèi)酯類、前列腺素類、超級碳鏈化合物以及生物活性內(nèi)源性物質(zhì)(如多糖、多肽等)延伸,天然植物的研究將從分子水平切入,而進入更高層次的發(fā)展。

植物提取物的生物利用度往往不高,需加強對于載體和加工工藝的研究。例如進食后未被保護的精油(如香芹酚、百里香酚、肉桂醛、丁子香酚等),在動物的胃及腸道前段被迅速吸收,不能達到腸道后端。因此,直接飼喂未保護的精油到達腸道后端實現(xiàn)抑菌的作用很難實現(xiàn)。氣味大、影響適口性;易揮發(fā)、熱穩(wěn)定性差;加工后損失大定點釋放的包被技術(shù)可以避免精油揮發(fā),延長儲存時間,降低飼料加工過程中的損失,并且可以幫助精油到達消化道的不同部位并發(fā)揮其生物活性。本課題組利用離子成膠技術(shù),以藻酸鹽、乳清蛋白和氯化鈣為包被材料成功的研發(fā)了定點釋放的微膠囊技術(shù)。使天然精油能在動物消化道的不同位置定點釋放。

3.2 應(yīng)用方向

天然植物開發(fā)重心可放在非藥用部位及副產(chǎn)物,利用現(xiàn)代工藝進行改良。天然植物藥渣即中草藥經(jīng)過炮制或溶劑提取后剩余的殘渣(前提是不得有毒有害),限于提取條件,藥渣中往往仍含有半數(shù)左右的生物活性成分,這些藥渣的生物產(chǎn)量高達億噸計,如不對其充分利用開發(fā),不僅浪費了巨量的寶貴資源,還將嚴重污染生態(tài)環(huán)境[40]。這些中草藥藥渣未提取的有效成分主要存在于細胞壁中,傳統(tǒng)提取工藝難以將其完全利用。利用液體發(fā)酵、固體發(fā)酵、藥用真菌雙向性固體發(fā)酵等生物轉(zhuǎn)化技術(shù),不僅能將其中的功能成分充分釋放,而且還能進行營養(yǎng)改性,使其中的營養(yǎng)物質(zhì)更易被動物吸收,是今后應(yīng)用的一大熱點[41]。

制訂天然植物飼料原料及其粗提物相關(guān)標準將成為后續(xù)工作重點之一[42]。我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部目前規(guī)定了117種天然植物可以直接作為飼料原料使用,且包括經(jīng)過水提或醇提的粗提物。然而在強制性標識一欄仍處于空缺狀態(tài),換言之,這百余種可飼用天然植物在畜牧行業(yè)尚未有可用的標準。致使在生產(chǎn)實踐中不利于產(chǎn)業(yè)的精細分工、產(chǎn)品交易、企業(yè)的提質(zhì)增效,也不利于進出口貿(mào)易規(guī)范發(fā)展??娠曈锰烊恢参飿藴手朴喒ぷ鲬?yīng)遵循不與人爭藥材、少設(shè)技術(shù)門檻、接軌國際標準、先試行再修訂的原則,以《中國藥典》、《獸藥典》作參考,制訂符合畜牧行業(yè)特點的天然植物標準。

研發(fā)復(fù)配型替抗物將成為今后實踐生產(chǎn)的重點,包括中醫(yī)藥方的改進和多類替抗物復(fù)合應(yīng)用。單一植物精油在飼料里應(yīng)用存在著氣味單調(diào)、誘食性一般、免疫功能短缺、殺菌不完全等缺陷,而通過多種復(fù)配精油,能很大程度規(guī)避這些問題。通過調(diào)控復(fù)配精油的配伍,能改變復(fù)配精油的抗菌譜,擴大致病菌的抑殺范圍,維持腸道內(nèi)的有益菌群[43]。此外,植物提取物應(yīng)與酸化劑、酶制劑、益生菌等替抗物組合使用,起到一加一大于二的應(yīng)用效果,展開研究此類復(fù)配型替抗物的協(xié)同作用機制,進一步降低添加量和耐藥性,從而維持這些添加劑的應(yīng)用藥效[12]。

4 小結(jié)

抗生素長期濫用危及動物健康、破壞生態(tài)環(huán)境,最終威脅人類健康,飼用端禁抗與替抗工作已是板上釘釘。在明確替抗產(chǎn)品目標和建立替抗評價體系之后,天然植物因其直接抑菌作用和增強免疫機能的雙重作用機制功效,得到了學界和市場的認可。因為可飼用天然植物大多數(shù)也是藥食同源的中藥材,其安全性和資源優(yōu)勢成為替抗策略中的重點研究對象。不僅如此,天然植物在畜牧領(lǐng)域全面的功能,源于其功能活性成分的多樣性,且它們之間或與其他類型的替抗物質(zhì)往往能產(chǎn)生協(xié)同作用。經(jīng)過試驗表明,多種植物提取物均可基本替代抗生素以用于抵御致病菌的侵襲,同時對畜禽的生長性能、抗氧化能力、腸道形態(tài)、菌群結(jié)構(gòu)或免疫功能產(chǎn)生積極效應(yīng)。與此同時,我們也應(yīng)當看到天然植物在理論研究和生產(chǎn)應(yīng)用中尚存的問題,亟待構(gòu)建科研院校與龍頭企業(yè)的產(chǎn)學研聯(lián)合創(chuàng)新體系攻堅克難??梢灶A(yù)見,天然植物源的飼料添加劑產(chǎn)品的研發(fā)、應(yīng)用及推廣將進一步落實無抗養(yǎng)殖方案,促進我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

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