裴志花,王 開,馬紅霞
(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,長春 130118)
抗菌藥物在動物疾病的控制中發(fā)揮著重要作用??咕幬锿ㄟ^抑菌或殺菌作用阻擋病原,從而保護動物尤其是新生動物遠(yuǎn)離疾病,實現(xiàn)其促生長作用,但這種被動性保護作用極易引起動物的依賴性,一旦停止投喂抗菌藥物,動物尤其是幼齡動物會出現(xiàn)腹瀉等明顯的不良癥狀。除此以外,抗菌藥物的應(yīng)用還帶來很多其他的負(fù)面影響,如病原微生物耐藥性的產(chǎn)生;動物性食品中抗菌藥物殘留;抗菌藥物經(jīng)動物糞便排出體外造成土壤、水體的污染[1-2];動物體內(nèi)的有益菌被殺死造成菌群失調(diào)[3-4];某些抗菌藥物通過使動物機體免疫力和抗病力下降來抑制機體免疫系統(tǒng)的功能。本文就常見抗菌藥物及其對動物免疫機能造成的影響做一綜述,并對其應(yīng)對措施進行了初步的討論和分析,以期為加強動物性食品安全、改善動物福利、提高養(yǎng)殖效率等措施的研究提供依據(jù)。
抗菌藥物按照其化學(xué)結(jié)構(gòu)和來源通常分為3類:①抗生素類,主要包括內(nèi)酰胺類(如青霉素類、頭孢菌素類、內(nèi)酰胺酶抑制劑類)、氨基糖苷類(如卡那霉素、慶大霉素等)、四環(huán)素類(如四環(huán)素、土霉素等)、酰胺醇類(如氯霉素、甲砜霉素等)、大環(huán)內(nèi)酯類(如紅霉素、羅紅霉素等)、其他抗菌抗生素(如去甲萬古霉素、林可霉素等)。②合成的抗菌藥,主要包括磺胺類(如磺胺嘧啶)、甲氧芐啶類(如甲氧芐啶)、硝基呋喃類(如呋喃妥因)、喹諾酮類(如諾氟沙星、環(huán)丙沙星等)、硝基咪唑類(如甲硝唑)、其他類(如烏洛托品、次水楊酸鉍)。③抗感染植物,即中草藥類,如黃芪、黃芩等。
自人類首次發(fā)現(xiàn)日糧中亞治療劑量的土霉素可干擾大鼠和小鼠機體免疫反應(yīng)以來,人們開始了對飼用抗生素對動物免疫機能影響的研究,但報道結(jié)果不盡一致。多數(shù)結(jié)果表明抗生素大多具有免疫抑制作用,也有極個別報道認(rèn)為抗生素具有免疫增強作用,如Andrea等[5]發(fā)現(xiàn)了一種大環(huán)內(nèi)酯類藥物CSY0073,既有抗炎作用,又具有免疫調(diào)節(jié)作用。
2.1 對非特異性免疫的影響 抗生素能降低動物的非特異性免疫力,溶菌酶廣泛分布于動植物組織、體液與分泌液中,具有溶解細(xì)菌細(xì)胞、迅速清理粘膜,從而加快痊愈及抗感染的能力[6],能增強補體活性,從而殺滅細(xì)菌[7]。曾有研究報道,抗生素使溶菌酶的分泌顯著下降,停用抗生素后,溶菌酶的分泌明顯增加[8]。補體系統(tǒng)廣泛參與機體抗微生物防御及免疫調(diào)節(jié),是機體非特異性免疫的重要體液因素,能協(xié)助抗體吞噬及殺滅病原微生物[9]。冷靜等[10]對促生長效果好、不易產(chǎn)生耐藥性和藥物殘留的高霉素和硫酸粘桿菌素對斷奶仔豬免疫功能的影響進行研究,結(jié)果顯示,高霉素和硫酸粘桿菌素顯著抑制斷奶仔豬血清溶菌酶活性和補體水平,從而抑制斷奶仔豬的非特異性免疫力。
2.2 對特異性免疫的影響 抗生素不但能夠降低動物的非特異性免疫力,還抑制T、B淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率,進而抑制動物體液免疫和細(xì)胞免疫,影響胸腺、法氏囊等免疫器官的發(fā)育,從而影響動物的特異性免疫力。Huegin等[11]發(fā)現(xiàn),頭孢菌素類抗生素不但抑制動物的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化,還會抑制抗體的產(chǎn)生和遲發(fā)型超敏反應(yīng)。王佳平等[12]發(fā)現(xiàn),制霉菌素等多種抗生素誘導(dǎo)抑制性免疫反應(yīng),其中制霉菌素加劇博萊霉素所致小鼠肺纖維化,促進博萊霉素所致肺部抑制性免疫微環(huán)境形成。王愛麗等[13]研究表明,頭孢克洛灌胃SD大鼠腸組織中的CD4、CD8表達(dá)程度受到抑制。周磊[14]利用細(xì)菌脂多糖(LPS)誘導(dǎo)豬外周血單核細(xì)胞(PBMC)過度表達(dá)致炎因子構(gòu)建的體外炎癥模型,研究了不同濃度泰拉霉素(Thiathromycin)和紅霉素對一氧化氮(NO)和前列腺素E2(PGE2)合成的影響。結(jié)果顯示泰拉霉素與紅霉素均能顯著抑制豬PBMC細(xì)胞合成NO和PGE2,并抑制誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶 (iNOS)和環(huán)氧合酶-2(COX-2)基因的轉(zhuǎn)錄。最近研究表明,大環(huán)內(nèi)酯類抗生素對宿主防御反應(yīng)主要目標(biāo)是巨噬細(xì)胞和白細(xì)胞,可促進巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的凋亡,同時大環(huán)內(nèi)酯類藥物還能抑制肥大細(xì)胞脫顆粒,通過減少炎癥分子的釋放達(dá)到抗炎和調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的目的。給雛雞用鏈霉素、金霉素氣霧劑同時作新城疫免疫接種,發(fā)現(xiàn)鏈霉素、金霉素對雛雞體內(nèi)抗體的形成有抑制作用。金霉素可直接降低T、B淋巴細(xì)胞的有絲分裂活性,從而使細(xì)胞免疫和體液免疫功能降低[15]。葛愛民對安普霉素對肉雞免疫機能的影響進行研究,治療量的硫酸安普霉素對雛雞新城疫的體液免疫水平和免疫器官的發(fā)育無影響,而大劑量的安普霉素可抑制新城疫抗體的產(chǎn)生,影響胸腺、法氏囊等免疫器官的生長發(fā)育[16]。
幾十年來,有關(guān)抗生素與動物免疫機能之間的關(guān)系進行了較為廣泛的研究,但其研究結(jié)果不盡一致。多數(shù)結(jié)果表明抗生素對動物免疫功能具有抑制作用,但由于在各項研究中所使用的抗生素種類、劑量以及動物種類、年齡的不同,所得的結(jié)果缺乏可比性,因此尚需要進行更系統(tǒng)的研究。
對于合成的抗菌藥物對免疫機能的影響,報道最多的是喹諾酮類藥物,Labro研究發(fā)現(xiàn),喹諾酮類抗生素與免疫系統(tǒng)有協(xié)同作用,它們與機體免疫系統(tǒng)相配合,能進入細(xì)胞內(nèi)。氟喹諾酮類抗生素促進吞噬與殺傷作用的機制研究主要集中在3個方面:①影響細(xì)菌對細(xì)胞的粘附;②促進吞噬細(xì)胞的吞噬;③促進吞噬細(xì)胞的代謝和殺菌。張慧芳等[17]對甲磺酸加替沙星對ICR小鼠腹腔巨噬細(xì)胞(Mφ)吞噬、殺菌作用的影響及對感染小鼠的保護作用結(jié)果顯示,甲磺酸加替沙星有促進小鼠非特異性免疫防御的作用,預(yù)防性口服給藥3 d后,小鼠抗感染作用增強,存活率提高。Moore等[18]研究顯示:β-內(nèi)酰胺酶類抗生素在抗感染過程中有提高Toll樣受體2的激活水平,從而促進免疫應(yīng)答的作用。Purswani等[19]研究表明,氟喹諾酮類抗生素可以提高因致死性脂多糖引起嚴(yán)重毒血癥小鼠的生存率,環(huán)丙沙星和曲伐沙星能夠通過下調(diào)TNF或IL-12,或通過上調(diào)IL-10,從而調(diào)節(jié)肺泡巨噬細(xì)胞和外周血單核細(xì)胞的炎性反應(yīng)。
中草藥免疫有效活性成分主要有多糖、甙類、生物堿、揮發(fā)性成分和有機酸等,中草藥是天然物質(zhì),安全可靠,無副作用,不產(chǎn)生抗藥性和殘留,克服了抗生素這方面的缺點,有些中草藥本身就含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素和礦物元素,兼有藥效和營養(yǎng)雙重功能。一些中藥,特別是補虛藥和復(fù)方制劑能夠使仔豬產(chǎn)生特異和非特異免疫功能,增強細(xì)胞和體液免疫。其作用機理是:有些藥物中的生物多糖能激活細(xì)胞,能增強機體的免疫功能;有些中藥含有植物凝集素,可使淋巴細(xì)胞及其他白細(xì)胞總數(shù)升高,促進細(xì)胞分裂、繁殖;有些則作用于核酸和環(huán)核苷酸系統(tǒng)以提高下降的免疫功能,從而提高機體的防御功能,使機體達(dá)到“正氣存內(nèi),邪不可干”的作用[20]。金嶺梅等[21]研制的抗熱應(yīng)激中草藥添加劑,能使受試豬血液中血紅蛋白濃度、嗜酸性白細(xì)胞、血清免疫球蛋白(IgG)和淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率分別比對照組提高 27.8%、41.4%、14.8% 和 24.1%,對增強豬的抗熱應(yīng)激能力,緩解溫?zé)岘h(huán)境對豬的不良影響有一定的積極作用。馬得瑩等[22]研究顯示,女貞子、黨參、五味子、枸杞和刺五加具有免疫促進作用,能促進注射新城疫疫苗后蛋雞抗體的生成。韓劍眾等[23]用中藥(由黃芪、當(dāng)歸、茯苓、柴胡、大黃等組成)有效成分抽提物對仔豬飼養(yǎng)試驗表明,能有效調(diào)節(jié)腸道的微生物區(qū)系,明顯提高仔豬血液中cAMP含量(+164.07%)及cAMP/cGMP的比值(+55.79%),免疫球蛋白(IgG)含量升高58.7%,嗜酸性白細(xì)胞升高437.5%,對于增強仔豬的免疫機能具有重要意義,充分發(fā)揮和提高機體本身預(yù)防疾病的潛在能力。王自然[24]注射豬瘟疫苗同時,以1%的中藥免疫增強劑混飼,試驗組豬瘟血清抗體效價明顯高于對照組,外周血T淋巴細(xì)胞百分率顯著高于對照組,表明中草藥免疫增強劑能顯著增強豬瘟疫苗的免疫效果,促進T淋巴細(xì)胞的增殖,增強其免疫力。
很多抗菌藥物尤其是抗生素類藥物,能對動物的免疫機能造成不良影響,很多國家已經(jīng)明確禁止將抗生素類藥物添加到動物飼料中,為此,尋找新型、綠色的可代替抗生素的治療藥物勢在必行。新型抗菌藥物的開發(fā)和應(yīng)用主要集中在以下幾個領(lǐng)域:①抗菌肽類制劑的研究;②中草藥類制劑的研究;③微生態(tài)制劑的研究。隨著科技的發(fā)展,有望在以上幾個領(lǐng)域找到突破點,減少抗生素類藥物的使用,為加強食品安全和人類健康做出貢獻。
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