如何选择替抗产品

摘要/Abstract在当今畜禽养殖的大好形势之下，现有饲用添加剂类抗生素替代品限制了养殖经济效益的极大化，绿色高效替抗产品的寻找已然成为整个养殖业关注的热点。本文系统回顾了相关文献，对抗菌肽、噬菌体制剂、植物提取物、微生态制剂、溶菌酶、有机酸、中草药、酶制剂、微量元素、寡糖10种饲料替抗添加剂的作用机理和使用效果进行综述，对比其对畜禽生长性能和免疫功能的影响，并且对研究最前沿的饲料替抗添加剂的实践运用进行了展望，为抗生素代替品在畜禽养殖业中的合理使用提供参考。研究背景抗生素在畜禽生产中的不合理应用，直接导致畜产品抗生素残留以及超级耐药菌产生等问题日益严重，给养殖业带来严重的损失，也给公共卫生食品安全造成严重的威胁。鉴于此，国家相关部门高度重视动物性食品安全，不断将养殖业打造成无抗养殖模式，以确保食品安全。农业农村部发布第194号公告确规定2020年12月31日后流通使用的饲料不得含有促生长类抗生素添加剂，这宣示中国饲料端进入无抗时代。寻找绿色高效饲用抗生素替代品来保障畜禽健康、提高养殖产能迫在眉睫，相关研究也已成为畜牧领域关注的焦点。其中，抗菌肽、噬菌体制剂、植物提取物、微生态制剂、溶菌酶、有机酸、中草药、酶制剂、微量元素、寡糖等作为畜禽养殖饲料替抗添加剂具有广泛的科学研究和实践探索，对畜禽的促生长性能和免疫调节发挥着有利作用。研究内容1.替抗产品的选择策略降本增效是养殖场制定替抗方案的主旨，从饲料行业发展和绿色养殖的要求出发，理想的替抗产品应具备以下特征：①自身无毒副作用且无体内残留；②不产生环境污染和细菌耐药性；③在饲料和消化道中稳定；④对正常菌群无害且能杀灭或抑制致病菌；⑤提高动物免疫力及生产性能；⑥不显著增加成本。龙头企业、养殖集团等大型集约化、规模化养殖场，畜禽存栏量大，饲养密度高，易造成流行性疾病的暴发。这类养殖场主要用于日常保健，在选择替抗产品时，着重考虑成本因素，推荐在饲料中加入微生态制剂、抗菌肽等。中等规模的养殖场，由于畜禽存栏量相对较少，饲养密度相对较低，推荐选择具有广泛抗菌作用的植物提取物和专一性强的噬菌体制剂。如常发大肠杆菌疾病的场，可以选择使用大肠杆菌型噬菌体。小型养殖场和家庭农场式养殖场，一般存栏量少，造成大规模疾病流行的几率较低，散养的畜禽养殖户尤其注重动物产品的品质与口感，在动物饲喂和疾病的治疗、预防时，建议选择微生态制剂和中草药。2.

替抗产品的比较①

抗菌肽抗菌肽(antimicrobialpeptide，AMP)是一类具有强大抗细菌、真菌、病毒活性的小分子肽的统称，通常由12～50个氨基酸残基组成。AMP通过破膜机制造成细菌渗透压稳态失衡，从而达到杀菌效果，这种破膜机制不易产生耐药性。优势：抗菌肽溶解度高、分子量低、不产生耐药性，且对真核细胞毒性低，能降低肠道病原体感染风险，促生长和疾病预防效果显著。抗菌肽可以通过基因工程菌株的体外发酵产生，成本低，应用潜力大。不足：抗菌肽具有一定的不稳定性，温度、消化道蛋白酶、盐浓度等因素都会使其失活。有些种类的肽可能造成动物细胞膜破损，形成一定的毒性，对于改造、修饰抗菌肽还需更多实验与实践研究。②

噬菌体制剂噬菌体（bacteriophage，phage）是感染细菌、真菌、藻类、放线菌等微生物的病毒总称，能侵入并裂解宿主病原体，可视为一种特异性“捕食”细菌的生物。噬菌体必须寄生于活菌体内，有显著的宿主偏好性，这是由噬菌体尾部吸附器官与宿主菌表面受体分子结构的互补性来决定。因此，噬菌体作为饲用替抗添加剂的治疗基础是特异性与宿主细菌结合，导致细菌细胞快速裂解。优势：噬菌体对细菌具有高度特异性，不会杀死有益共生微生物群，无动物产品残留，可储存在干粉制剂中，无需冷链保存。噬菌体分布广泛，绿色环保，分离生产的成本低、效率高，具有全身分布治疗的可能性。不足：噬菌体具有专一性，细菌种类众多，有些细菌又有很多血清型，使得找到对应噬菌体到生产环节中应用是一个巨大的挑战。③

植物提取物植物提取物是指以物理、化学和生物学等手段分离、纯化植物原料中某一种或多种有效成分的植物产品，主要包括生物碱、多糖、茶多酚、黄酮类、挥发油等。在作用机制上主要分为直接抑菌作用和增强免疫机能，是一种很有前途的抗菌先导化合物来源。优势：植物提取物的主要优势在于其丰富而独特的化学多样性，在世界范围内的分布广泛和易于获取，具有各种抗菌作用和临床有效性。不足：植物提取物成分复杂，物质基础不明确。单一使用时，很多植物提取物（大蒜素、黄连素、槲皮素等）治疗效果较差，有些提取物还存在毒性、高挥发性、不稳定性、刺激性气味等缺点。④

微生态制剂微生态制剂指运用微生态学原理通过改善宿主肠道菌群状态，利用益生菌或其促生长物质制成的制剂，主要包括益生菌、益生元、合生元3种。优势：微生态制剂具有无耐药性、无毒副作用、无残留等优势，在提高动物生长性能和免疫能力的同时，还可以提高饲料转化效率。不足：微生态制剂作为一种活菌制剂，储存条件严格，活性受条件影响（酸度、温度和湿度）较大。并且不同动物群体的消化系统并不相同，所需菌群种类也具有差异。⑤

溶菌酶溶菌酶是一种能特异性水解细菌胞壁中N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间β-1,4-糖苷键的蛋白酶，可以将高分子质量胞壁蛋白水解成低分子量胞肽。这会导致细胞壁穿孔并使细菌细胞膜溶解，进而使细菌裂解死亡。溶菌酶是宿主重要的先天防御因子，大量存在于上皮分泌物和吞噬细胞中，通过抗菌肽活性和肽聚糖水解活性发挥杀菌作用。优势：溶菌酶具有天然无毒优势，其安全性已被WHO（世界动物卫生组织）、FAO（联合国粮农组织）认可，能有效抗菌，改善动物的免疫水平和生长性能，同时在水产品中具有防腐功能。不足：溶菌酶提取成本较高，保存、运输条件严格，活性具有条件偏好，其在饲料行业中还未大规模普及。⑥

有机酸有机酸是酸性有机化合物的统称，能够降低胃肠道的pH值，对大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌和梭菌等起到抑菌杀菌作用，还可以调节肠道菌群结构，促进生长和消化吸收。其积极作用可归因于多种因素：1）非解离有机酸的抗菌活性；2)降低食糜的pH值，特别是在胃中，帮助蛋白质消化；3)降低胃排空率；4)刺激小肠内酶（胰酶）的排泄和活性。优势：有机酸因其抗菌活性而在世界范围内得到广泛应用，可导致胃肠道pH值降低，有利于喜酸有益菌生长，对于预防消化类疾病有积极作用。不足：有机酸使肠胃pH降低可能会影响动物采食，其有效性可能会受到十二指肠新陈代谢的限制，且有效吸收的含量降低会影响其调节肠道菌群的能力。⑦

中草药中草药是以传统中医、中兽医为基础，通过科学使用饲喂来促进动物生长发育，增强畜禽免疫力、抗菌抗病毒能力、抗环境应激能力。优势：中草药作为中国传统医学，其有效性得到长时间的验证，可以作为改善动物免疫力物质长期摄入，不具有残留危险，也不会产生耐药性。不足：中草药种类多，作用机制复杂，炮制或处理方法多变，其药效受药材品质的影响较大，需要对药材的质量、生产规范进行严格把控。⑧

酶制剂酶制剂是具有催化功能的生物制品的统称，可以分为单一酶制剂和复合酶制剂，主要通过分解饲料中植物细胞壁，补充自身消化酶不足，以及消除单宁、大豆苷元、植酸、NSP和多酚等成分，来有效提高畜禽的饲料转化效率和生产性能。优势：酶制剂高效专一，无化学污染，可以直接消化饲料或降低饲料中的黏性，增加饲料利用率，同时可产生功能性的低聚糖，改善肠道菌群。不足：酶制剂使用时需要加入合适的益生菌，才能发挥最大优势。此外，对于反刍动物使用效果不佳，因瘤胃环境易使酶制剂失活。⑨

微量元素

微量元素是指在人体中含量低于人体质量0.005%～0.01%的化学元素，分为无机微量元素和有机微量元素，其无法通过生命机体自我产生或合成，主要通过外部摄入，直接或间接参与机体内酶和激素的生理作用。优势：微量元素的补充能有效改善畜禽生产性能和免疫力，改善畜禽产品（肉、蛋、奶等）质量，具有特殊优势。不足：微量元素对含量和质量要求较高。无机微量元素的吸收率和利用率并不高，容易吸湿返潮、结块氧化，且含有大量重金属杂质，易造成污染。有机微量元素生产成本高，目前主要在仔畜类和母畜类饲料中添加使用。⑩

寡糖天然低聚糖是一类碳水化合物聚合物，通常由2～10个单糖通过糖苷键连接组成。寡糖可以破坏细胞壁生物合成、干扰细菌蛋白翻译，达到杀菌抑菌功效，还可以促进益生菌生长，调节肠道菌群，改善肠道黏膜结构和功能、保护肠道结构的完整性，调节免疫力，有助于畜禽的生长发育。优势：寡糖不仅有抗菌效果还具有益生元的效果，且在消化道内具有一定的稳定性，更容易大规模添加于饲料当中。不足：寡糖的抗菌作用机制和生产工艺还有待深入研究，其高成本需要通过优化生产工艺来扩大应用规模。3.

总结与展望畜禽养殖中可选择利用的替抗产品多种多样、特点不一。对于不同的畜禽动物之间、同种动物的不同生长阶段，替抗产品所体现出的促生长和免疫调节效果均存在一定差异。因此，各养殖场在实际生产中需要重视替抗方案的制定，对替抗产品做好调研和评估，做到结合实际，遵循“一场一策”的理念，客观分析，科学判断，因地制宜地选择针对性强、获益性高的替抗产品。替抗产品的研发和实践还面临诸多问题，其在畜禽养殖中规模化推广应用之路任重而道远。如何落实禁抗令这一举措，深度开发替抗产品的应用价值，这需要国家政府、畜禽养殖企业、相关从业研究人员做好以下几点：（1）需要利用科学研究来确定替抗