張 弦 譯自，Vol.29(2021)，№7：10～11

王晶晶 校

抗生素生長促進(jìn)劑(antibiotic growth promoters，AGP)通過成功靶向特定細(xì)菌譜，顯著提高了現(xiàn)代畜牧的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)力水平。然而，畜牧生產(chǎn)高度依賴AGP 會(huì)給牲畜和人類健康帶來巨大的疾病控制難度。自2006 年歐盟頒布AGP 禁令以來，禁止在常規(guī)的動(dòng)物生產(chǎn)中使用AGP 并尋找替代品已成為全球畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。禁止在日糧中添加AGP 會(huì)顯著增加動(dòng)物對(duì)某些疾病的敏感性，嚴(yán)重影響它們的生長性能和生產(chǎn)效率。目前，研究最優(yōu)替抗方案已經(jīng)成為畜牧業(yè)發(fā)展的優(yōu)先事項(xiàng)。益生菌、益生元、植物提取物、酵母和有機(jī)酸等飼料添加劑已經(jīng)作為替抗方案的一部分得到了廣泛的研究。在有機(jī)酸中，中鏈脂肪酸(medium-chain fatty acids，MCFA) 及其衍生物以其強(qiáng)大的抗菌特性而聞名，尤其是對(duì)革蘭陽性菌。MCFA是一種飽和羧酸，從C6到C12，以甘油三酯的形式存在于椰子油和棕櫚仁油中。市場上有許多含有MCFA 及其衍生物的產(chǎn)品，一些研究人員對(duì)此展開了深入的研究，以評(píng)估其對(duì)動(dòng)物的益處。一項(xiàng)研究表明，在母豬日糧中添加有機(jī)酸和MCFA 的混合物，可以改善母豬糞便中的微生物區(qū)系組成，從而提高仔豬的生產(chǎn)性能。另一項(xiàng)研究表明，添加這類有機(jī)酸和MCFA 的混合物對(duì)肉雞糞便中的微生物區(qū)系組成、免疫反應(yīng)和生長性能都有積極的作用。

1 脂肪酸與單甘油酯

研究人員自首次在人類母乳中發(fā)現(xiàn)MCFA的抗菌性以來，就對(duì)其進(jìn)行了廣泛的研究。雖然母乳中的甘油三酯不具備直接的抗菌特性，但其在嬰兒胃腸道中消化后會(huì)釋放出脂肪酸和單甘油酯，從而產(chǎn)生抗菌特性。因此MCFA體外抗菌特性研究主要集中在游離脂肪酸和單甘油酯兩種形態(tài)。月桂酸(laurie acid，LA)被認(rèn)為是一種具有多種抗微生物(包括抗細(xì)菌、抗真菌和抗病毒) 特性的MCFA。MCFA及其衍生物最主要的抗微生物作用機(jī)制是破壞細(xì)胞膜，從而抑制細(xì)菌生長。單甘油酯月桂酸(monoglyceride lauric acid，GML)中的甘油結(jié)構(gòu)似乎比其脂肪酸形式具有更強(qiáng)的親水性，在體外對(duì)一些革蘭陽性菌(如鏈球菌) 的最低抑菌濃度(minimum inhibition concentration，MIC)更低，但并非對(duì)所有的革蘭陽性菌都如此。研究表明，LA 和GML 對(duì)白喉棒桿菌的最低抑菌濃度相當(dāng)，而LA 對(duì)單核增生李斯特菌的抑菌活性更強(qiáng)(以上兩種菌都是導(dǎo)致人類疾病的革蘭陽性菌)。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，GML 和LA 對(duì)金黃色葡萄球菌具有相同的抑菌活性，有觀點(diǎn)認(rèn)為LA 是GML 對(duì)金黃色葡萄球菌具有抑菌活性的原因之一。研究還發(fā)現(xiàn)，相似濃度的LA 和GML 可抑制金黃色葡萄球菌的β-內(nèi)酰胺酶的活性，并阻斷金黃色葡萄球菌中毒性休克綜合征毒素1 的表達(dá)。此外，在不同的配比下，LA 和GML 對(duì)化膿性鏈球菌可能會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用：組合作用表現(xiàn)出比單一成分更強(qiáng)的抑菌活性(當(dāng)LA∶GML=2∶1 時(shí)，MIC 為20 μg/mL；LA 的MIC 為120 μg/mL；GML的MIC 為30 μg/mL)。LA 和GML 對(duì)不同的包膜病毒均有抗病毒特性。

2 減少飼料中的病原體

體外抗菌試驗(yàn)表明，有機(jī)酸可以用作飼料防腐劑，也可以作為病原體經(jīng)口感染的第一道屏障。

近年來，人們對(duì)飼料的生物安全越來越重視。研究表明，雖然配制飼料時(shí)所用的動(dòng)物副產(chǎn)品是病毒傳播的主要途徑，但植物性飼料，特別是豆粕也有一定的風(fēng)險(xiǎn)。如今畜牧業(yè)非常依賴全球原材料貿(mào)易，這增加了病毒在各大洲之間傳播的機(jī)會(huì)。2013 年美國暴發(fā)了豬流行性腹瀉，后期的調(diào)查顯示，受污染的飼料和飼料原料是這次疫情的潛在來源。一項(xiàng)由Pipestone 應(yīng)用研究中心的Scott Dee 博士、堪薩斯州立大學(xué)的Megan C Niederwerder 博士、南達(dá)科他州立大學(xué)的Aaron Singrey 博士和Eric Nelson 博士以及Pancosma 公司參與的合作研究表明，MCFA 是減弱豬繁殖與呼吸綜合征病毒、豬流行性腹瀉病毒和傳染性支氣管炎病毒A 通過污染的飼料向仔豬傳播的潛在飼料添加劑。MCFA 還能顯著提高試驗(yàn)仔豬的平均日增重。

3 腸道形態(tài)和免疫調(diào)節(jié)

MCFA 及其衍生物不僅可以通過減少病原菌調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生物區(qū)系，而且對(duì)腸道形態(tài)有一定的影響。一項(xiàng)研究表明，在日糧中添加MCFA 可增加仔豬小腸絨毛長度，降低隱窩深度。MCFA 還在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮一定的作用，特別是在炎癥期間。

另一項(xiàng)研究表明，在大鼠飼料中添加MCFA甘油三酯，可通過增加IgA 的分泌量和調(diào)節(jié)內(nèi)毒素引起的炎癥免疫反應(yīng)保護(hù)腸道健康。研究發(fā)現(xiàn)，向飼喂環(huán)磷酰胺（免疫抑制劑）的小型豬補(bǔ)充MCFA 有助于減少腸道炎癥和氧化應(yīng)激，同時(shí)增強(qiáng)腸道屏障功能。

4 隱性損失

動(dòng)物遭遇致病性挑戰(zhàn)會(huì)增加蛋白質(zhì)和能量的損失。據(jù)估計(jì)，先天性和獲得性免疫反應(yīng)造成的賴氨酸損失相當(dāng)于每千克體重每天平均損失0.231 g。亞臨床感染如果被低估或忽視，也會(huì)影響動(dòng)物的整體生長性能。研究表明，在日糧中禁用AGP 后，動(dòng)物的生產(chǎn)性能會(huì)下降，因?yàn)榧膊〉陌l(fā)生率會(huì)提高，動(dòng)物需要更多的蛋白質(zhì)和能量來應(yīng)對(duì)病原體。在減少抗生素使用的同時(shí)提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能將是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，需要從生物安全到飼料衛(wèi)生等多方面全面考慮。腸道健康對(duì)促進(jìn)動(dòng)物生長、增強(qiáng)對(duì)疾病的抵抗力和集中能量來促進(jìn)發(fā)育至關(guān)重要。MCFA 及其衍生物在AGP 替代解決方案中起著關(guān)鍵作用，其不僅是一種抗菌成分，而且還具有其他促進(jìn)動(dòng)物健康的潛在特性，如改善腸道形態(tài)、增強(qiáng)免疫反應(yīng)和抑制飼料中病原體等。