(廣西壯族自治區(qū)藤縣藤州鎮(zhèn)水產(chǎn)畜牧獸醫(yī)站,廣西 藤縣 543300)
抗菌肽是一類廣泛分布于昆蟲、植物、動物及人體內(nèi)的防御性小肽活性物質(zhì),其作為動物免疫防御體系的重要組成部分,不僅具有廣譜抗細(xì)菌能力,還具有抗真菌、抗病毒、抗寄生蟲以及抗腫瘤細(xì)胞的作用??咕氖巧锓烙到y(tǒng)產(chǎn)生的一類對抗外而源性病原體的肽類物質(zhì),具有抗細(xì)菌、真菌、霉菌、病毒、原蟲和癌細(xì)胞等多種活性,且不易產(chǎn)生耐藥性,具有廣闊的應(yīng)用前景[1]。
一般認(rèn)為抗菌肽殺菌機理主要是作用于細(xì)菌的細(xì)胞膜,破壞其完整性使細(xì)胞內(nèi)外屏障喪失,造成細(xì)胞內(nèi)容物溢出胞外而死亡。首先由靜電吸引而附于細(xì)菌膜表面,疏水性的C端插入膜內(nèi)疏水區(qū)并改變膜的構(gòu)象,多個抗菌肽在膜上形成離子通道而導(dǎo)致某些離子的逸出而死亡。亦有學(xué)者認(rèn)為抗菌肽作用于膜蛋白引起凝聚、失活及離子通道,引起膜滲透性改變而導(dǎo)致死亡。不同類別的抗菌肽的作用機理可能不一樣,多數(shù)具有強堿性、熱穩(wěn)定性以及廣譜抗菌等特點。
①抗菌肽對革蘭氏陽性、陰性菌均有不同程度的抑殺作用, 對大腸桿菌、沙門氏菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、魏氏梭菌等有高效的殺滅能力。某些抗菌肽對部分真菌、原蟲、病毒及癌細(xì)胞等均具有強有力的殺傷作用。②抗菌肽可直接與病毒包膜結(jié)合、破壞包膜結(jié)構(gòu)、阻斷病毒侵染;抑制病毒復(fù)制及病毒基因表達(dá)、蛋白合成;通過模擬病毒的侵染過程而發(fā)揮作用。③作用于寄生蟲的細(xì)胞質(zhì)膜,降低質(zhì)膜的通透性,破壞膜電勢,是質(zhì)膜形態(tài)受到損傷,從而達(dá)到殺滅寄生蟲的作用。④抗菌肽可以干擾腫瘤細(xì)胞的能量代謝,可以破壞腫瘤細(xì)胞骨架完整性,使其內(nèi)容物外泄,導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
聚肽是機體天然免疫系統(tǒng)的一部分,具有提高機體先天性微生物防御反應(yīng)的生物活性,能激活機體免疫系統(tǒng),增強吞噬細(xì)胞的吞噬功能,提高機體自身免疫力,激活T、B淋巴細(xì)胞,促進(jìn)抗體的形成,使免疫耐受或免疫抑制的動物恢復(fù)正常的免疫功能。劉倚帆[2]發(fā)現(xiàn)蛇源 Cathelicidin-BF(C-BF)可以通過MAPK信號通路提高豬空腸上皮細(xì)胞IPEC-2緊密連接蛋白ZO-1、 occludin的表達(dá)量,保護(hù)機體腸道屏障結(jié)構(gòu)的完整性。Otte等(2009)發(fā)現(xiàn)LL-37能夠誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子和角質(zhì)形成細(xì)胞生長因子等多種細(xì)胞生長因子表達(dá),刺激腸上皮細(xì)胞生長,保證腸上皮組織屏障的完整性,還能夠通過與纖維狀肌動蛋白發(fā)生作用,使得肺泡上皮細(xì)胞硬度增加,從而增強機體對銅綠假單孢菌入侵的防御能力。
抗菌肽利用其N端所帶的正電荷與細(xì)菌細(xì)胞膜磷脂雙分子層密集的負(fù)電荷靜電相吸,C端柔性的插入疏水區(qū),在兩親性&-螺旋作用下,在細(xì)胞膜上形成4 nm的離子通道,造成細(xì)胞膜的物理性損傷,使細(xì)菌失去了膜勢,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物外滲而死亡,屬物理作用殺菌。也就是說,聚肽在細(xì)菌表面鉆孔,使細(xì)菌胞液外流,造成死亡,屬物理性殺傷,所以不會產(chǎn)生耐藥性。
抗菌肽水溶性好,易溶于水,使用極其方便;抗菌肽分子較小,作用快速,當(dāng)機體受到侵犯時,幾分鐘內(nèi)就能發(fā)揮作用;目前未發(fā)現(xiàn)抗菌肽有任何毒副作用,所以使用安全性高,無殘留、無耐藥性現(xiàn)象。
現(xiàn)在養(yǎng)豬人的理念越來越好,很多養(yǎng)殖戶都開始了綠色健康的養(yǎng)豬之路,但在走這條路的過程中,我們會發(fā)現(xiàn)有很多岔路口讓我們選擇,打著替代抗生素旗號的產(chǎn)品種類繁多,如除了抗菌肽外,有微生態(tài)、中草藥、植物精油等等。目前,所有的常規(guī)抗生素都出現(xiàn)了相應(yīng)的抗藥性致病株系,致病菌的抗藥性問題已經(jīng)日益嚴(yán)重地威脅著人們的健康。尋找全新類型的抗生素是解決抗藥性問題的一條有效途徑。抗菌肽因為抗菌活性高,抗菌譜廣,種類多,可供選擇的范圍廣,靶菌株不易產(chǎn)生抗性突變等原因,而被認(rèn)為將會有廣闊的應(yīng)用前景。更為重要的是,肽在序列和結(jié)構(gòu)上具有多樣性,為新藥設(shè)計提供了很大的想象和發(fā)揮空間,能生產(chǎn)出性能穩(wěn)定的產(chǎn)品。國內(nèi)不乏抗菌肽產(chǎn)品生產(chǎn)廠家,像上海牧鑫生物科技有限公司,北京中農(nóng)穎泰生物科技有限公司,瑞鑫百奧生物科技有限公司等等。經(jīng)調(diào)查,當(dāng)?shù)匾恍┮?guī)模較大的養(yǎng)豬場早幾年都已使用抗菌肽產(chǎn)品做防治保健,使用效果顯著。
2015年10月養(yǎng)殖場的情況:該豬場成立時間較早,經(jīng)驗豐富,并且在技術(shù)和管理層面都相對較好,豬群整體健康水平趨于正常,精神狀態(tài)良好,母豬生產(chǎn)率、仔豬的成活率也保持正常水平。應(yīng)用方案:作為保健、增強免疫力、抗應(yīng)激長期凈化豬場使用。在飼糧中使用瑞鑫百奧生物科技有限公司的抗菌肽—瑞百康。斷奶仔豬飼糧中添加1 200 g/t,小豬添加飼糧中1 000 g/t,弱仔僵豬和患病豬群的飼糧中添加600 g/t,生長育肥母豬的飼糧中添加800 g/t,母豬的飼糧中添加1 000 g/t。同時配合適量的多維,加強對機體的防御保護(hù)。使用之后的情況:按照上述方案在斷奶仔豬階段使用15 d后,豬群整體的精神狀態(tài)得到很好的提高,被毛光亮、皮膚紅潤、采食量比以前增加了2.24%,仔豬的成活率提高了1.19%、日增重和料肉比方面與以往相比提高了1.42%和3.35%。并且患病率降低,豬治愈增高,養(yǎng)殖環(huán)境得到更好的凈化。
2016年5月養(yǎng)殖場的情況:豬場內(nèi)的保育仔豬出現(xiàn)軟便、稀糞,仔豬吃乳減少,消瘦等癥狀,負(fù)責(zé)人投放抗生素和中草藥進(jìn)行治療,投藥后拉稀現(xiàn)象得到緩解,癥狀減輕,一旦停藥,癥狀又會反彈,并且數(shù)量不斷增加,增大了養(yǎng)殖成本。同時反復(fù)使用抗生素類藥物進(jìn)行控制,不僅未得到很好的效果還嚴(yán)重影響了仔豬的生長發(fā)育,對仔豬胃腸道造成很大的損傷,導(dǎo)致仔豬處于亞健康狀態(tài),加大了感染其他疾病的機率。應(yīng)用方案:在保持原有保健方案和措施不變的基礎(chǔ)上,對整個豬群增加使用北京中農(nóng)穎泰生物科技有限公司生產(chǎn)的抗菌肽產(chǎn)品金太素,母豬在飼糧中直接添加1 000 g/t,仔豬在飼糧中添加1 200 g/t。使用7~14 d。使用之后的情況:使用抗菌肽來治療保育仔豬軟便、稀便,效果明顯。使用后第3天仔豬拉稀數(shù)量減少65%,病況得到減輕。使用后第5天拉稀癥狀大有改善,胃腸道功能恢復(fù)正常,吃乳量恢復(fù)正常,發(fā)病數(shù)量不再增加,也沒有出現(xiàn)反復(fù)。豬群體質(zhì)得到了提高,改善了仔豬的亞健康狀態(tài),減少了復(fù)合感染機率。使用10 d后,各項生產(chǎn)性能均恢復(fù)正常。仔豬活潑,皮毛光滑,皮膚有彈性,尾巴不停地?fù)u擺。由于降低了復(fù)合感染機率,故在醫(yī)藥費用成本上節(jié)省了57.4%,經(jīng)濟(jì)效益得到相應(yīng)提高。
2016年8月養(yǎng)殖場的情況:進(jìn)入8月初,該豬場的豬群陸續(xù)出現(xiàn)了皮膚發(fā)紅、體溫升高、厭食、精神萎靡等癥狀。測量體溫為40℃~42℃,病癥疑似無名高熱病癥。使用中草藥配合西藥進(jìn)行治療,體溫反復(fù)無常,個別豬也開始出現(xiàn)死亡現(xiàn)象,體質(zhì)下降,增大了混合感染的機率。使用方案:作為保健、增強免疫力、抗應(yīng)激凈化的治療。飼糧中添加河南某廠家生產(chǎn)的抗菌肽—聚肽,對保育仔豬直接添加1 000 g/t,對母豬直接添加1 000 g/t,同時配合使用中草藥,使用7~14 d。使用之后的情況:按照上述方案進(jìn)行5 d后,發(fā)病豬的病癥減輕,并且數(shù)量不再增加,并且得到了控制,采食量也逐漸恢復(fù)正常。精神狀態(tài)開始好轉(zhuǎn)。使用7 d后,病癥基本消除。飼喂兩周后,86%的發(fā)病豬體溫趨于正常,沒有出現(xiàn)死亡的現(xiàn)象。繼續(xù)飼喂一個月之后,豬場進(jìn)入了正常的良性循環(huán)。提高了豬群的抗病力,降低了混合感染的機率,避免了疫情的擴散。
抗菌肽,因其與普通的抗生素相比,具有廣譜抗微生物作用,不易產(chǎn)生耐藥性,無污染無殘留等特性,隨著抗菌肽研究的不斷深入以及生物技術(shù)的發(fā)展,抗菌肽有可能突破養(yǎng)殖業(yè)的技術(shù)壁壘,成為新一代飼料添加劑進(jìn)行推廣應(yīng)用,這對促進(jìn)動物生長發(fā)育,增強動物體質(zhì),提高畜產(chǎn)品質(zhì)量和推動畜牧業(yè)綠色安全發(fā)展來說具有重要的意義。
[1] 安春菊.一類潛在的新藥——抗菌肽[J]. 中國新藥雜志,2003,12(9):704-707.
[2] 劉倚帆.動物源抗菌肽的分子改良及其對豬腸道上皮屏障功能的保護(hù)作用研究[D].杭州:浙江大學(xué),2012.