新飼料添加劑：枯草三十七肽研究進(jìn)展
抗菌肽是一類具有抗感染功能的生物活性肽，由20種常見氨基酸組成，廣泛分布于生物體內(nèi)，具有廣譜抗菌活性，是生物體先天性免疫防御系統(tǒng)組成部分。作為行業(yè)矚目的替抗品，抗菌肽主要通過(guò)直接抑制或殺滅致病菌和調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能兩個(gè)途徑發(fā)揮抗感染作用。與抗生素相比，抗菌肽由于獨(dú)特的作用機(jī)制（膜穿孔），在使用過(guò)程中不易產(chǎn)生耐藥性，無(wú)殘留、綠色安全，是避免細(xì)菌耐藥的最佳飼料添加劑，行業(yè)專家經(jīng)Meta分析，結(jié)果表明，抗菌肽是抗生素最優(yōu)替代品。
枯草三十七肽是國(guó)際上首獲批復(fù)的抗菌肽新飼料添加劑，它的獲批標(biāo)志著抗菌肽產(chǎn)品的合法性，開啟了抗菌肽發(fā)展的新時(shí)代，也正式拉開了抗菌肽應(yīng)用的新紀(jì)元。
枯草三十七肽為淡黃色粉末，無(wú)異味，由37個(gè)氨基酸殘基組成，分子式為C162H254N50O51S5，分子量3.8KD，兩個(gè)二硫鍵將其形成的兩個(gè)α-螺旋連接，形成緊密結(jié)構(gòu)，性質(zhì)超級(jí)穩(wěn)定，對(duì)高溫、酸、堿、胃蛋白酶、胰蛋白酶有良好的抵抗力。枯草三十七肽主要在腸內(nèi)發(fā)揮作用，不會(huì)以完整形式進(jìn)入血液。
枯草三十七肽空間結(jié)構(gòu)
2.1枯草三十七肽在斷奶仔豬上的應(yīng)用
在仔豬飼料中添加枯草三十七肽能顯著提高仔豬的生長(zhǎng)性能及機(jī)體免疫力，顯著降低料肉比和腹瀉率。桂韜等發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加枯草三十七肽能顯著提高斷奶仔豬生長(zhǎng)性能及血清中豬瘟抗體阻斷率、陽(yáng)性率和合格率。宋青龍等研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬日糧中添加300mg/kg枯草三十七肽，仔豬的末重、平均日增重、平均日采食量分別提高12.11%、7.8%、16.66%；添加200、300mg/kg枯草三十七肽仔豬腹瀉率分別降低44.00%和32.45%；另外，枯草三十七肽能快速激發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答的能力，能在短時(shí)間內(nèi)提高豬瘟抗體水平，顯著提高仔豬的皮毛指數(shù)。孔祥書等在仔豬飼料中添加1000g/t枯草三十七肽研究發(fā)現(xiàn)，仔豬的平均日增重提高19.17%，料肉比降低15.98%，腹瀉率降低53.46%，腹瀉指數(shù)降低85.05%；試驗(yàn)期內(nèi)仔豬增重提高2.2kg/頭。在斷奶仔豬的日糧中添加350mg/kg枯草三十七肽，可以顯著降低斷奶仔豬的料肉比，腹瀉率降低51.02%，抗體陽(yáng)性率提高200%，平均抗體阻斷率提高101.26%，IgG、IgA抗體含量均顯著提高，尿素氮含量降低28.32%，血糖含量顯著降低，總蛋白含量顯著升高。在斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中分別添加180g/t、250g/t、320g/t的枯草三十七肽料肉比分別降低了6.05%、10.34%和14.48%，添加180g/t、250g/t的枯草三十七肽的血清尿素氮水平分別降低了32.53%、18.93%，添加180g/t、320g/t的枯草三十七肽血清中免疫球蛋白IgG含量分別提高了3.39%、16.31%，日糧中添加適量的枯草三十七肽對(duì)促進(jìn)仔豬的生長(zhǎng)和提高飼料轉(zhuǎn)化率具有較為明顯的改善作用，還可以提高斷奶仔豬機(jī)體免疫力。任洪輝等研究發(fā)現(xiàn)，在試驗(yàn)初重?zé)o差異的情況下，添加適量枯草三十七肽對(duì)放牧斷奶藏豬仔豬腹瀉率和死亡率也有顯著的改善，死亡率降為0。在斷奶仔豬日糧中添加0.3%枯草三十七肽能顯著降低斷奶仔豬糞中大腸桿菌數(shù)量和血清中尿素氮含量，顯著提高血清中干擾素γ含量達(dá)10.71pg/mL，血清中IgA含量提高了17.6%，表明日糧中添加0.3%枯草三十七肽能夠提高斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、促進(jìn)腸道菌群平衡、改善血清生化指標(biāo)、提高免疫力，促進(jìn)仔豬機(jī)體健康。綜上所述，飼料中添加枯草三十七肽可以提高仔豬免疫力，通過(guò)其抗菌、調(diào)節(jié)腸道菌群平衡的功能改善仔豬腸道健康，降低仔豬腹瀉率，提高仔豬腸道消化吸收功能，進(jìn)而提高仔豬的生長(zhǎng)性能。
2.2 枯草三十七肽在母豬生產(chǎn)中的應(yīng)用
枯草三十七肽可以提高母豬窩產(chǎn)仔數(shù)，健仔率和活仔率。李波等在母豬產(chǎn)前30天和產(chǎn)后21天添加400mg/kg的枯草三十七肽發(fā)現(xiàn)，活仔率提高5.60%，健仔率提高4.00%，腹瀉率降低46.98%，仔豬的初生重、21天重、日增重、成活率均有所提高。郭強(qiáng)等從母豬配種到產(chǎn)后斷奶的過(guò)程中在日糧中添加200mg/kg枯草三十七肽，平均窩產(chǎn)仔數(shù)提高0.55頭，健仔數(shù)、弱仔數(shù)、死胎均得到改善，總死胎率降低4.04%，頭均凈增重提高0.33kg，平均日增重提高0.02kg，腹瀉率降低1.15%。以上研究結(jié)果表明，母豬日糧中添加枯草三十七肽可以提高母豬的免疫性能和健康度，提高母豬的消化吸收功能，進(jìn)而提高胎盤及母乳營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)和免疫因子含量，提高母豬的繁殖性能。
2.3 枯草三十七肽在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用
陳紅羽等研究報(bào)道，在肉雞日糧中添加150 mg/kg和300 mg/kg枯草三十七肽可以顯著提高肉雞的平均日增重，料肉比顯著降低。楊青研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加20和80 mg/kg枯草三十七肽可以顯著提高28天和35天肉雞血清中的新城疫抗體水平。丁修良等研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加300 mg/kg枯草三十七肽可以顯著提高肉雞試驗(yàn)前期( 1～21天)、后期( 22～42天)以及全期( 1～42天) 的平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率，顯著降低肉雞盲腸中大腸桿菌和總需氧菌數(shù)量，提高粗蛋白質(zhì)表觀代謝率和氮沉積率。姚遠(yuǎn)等研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加200 mg/kg枯草三十七肽可顯著提高1～21日齡肉雞平均日增重、降低料肉比，日糧中添加200～500 mg/kg枯草三十七肽能顯著增加雞十二指腸、空腸、盲腸的黏膜厚度和絨毛長(zhǎng)度/隱窩深度比值( V/C值) ，增加血清補(bǔ)體4( C4)含量，添加500 mg/kg枯草三十七肽能夠有效地減少肉雞腸道中大腸桿菌和沙門氏菌數(shù)量，同時(shí)提高乳酸菌數(shù)量，顯著增加血清IgA、IgG、IgM含量。枯草三十七肽、合生素單獨(dú)或聯(lián)合添加還能改善AA肉雞小腸黏膜結(jié)構(gòu)，促進(jìn)小腸黏膜免疫細(xì)胞增殖。在基礎(chǔ)日糧中添加200和300 mg/kg枯草三十七肽，能顯著提高817肉雜雞平均日增重，降低料肉比，提高胸腺、法氏囊和脾臟指數(shù)，提高42日齡肉雜雞的ND抗體水平和T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率。單達(dá)聰?shù)韧ㄟ^(guò)在飲水中分別添加不同質(zhì)量濃度枯草三十七肽研究發(fā)現(xiàn)，添加60mg/kg、120 mg/kg肉雞日增重分別提高0.67 %、1.67 %，平均體重分別提高 2.53 %、1.49 %，料肉比顯著降低，出欄率分別提高2.0%、1.7%。飲水中添加枯草三十七肽還可減少肉雞盲腸產(chǎn)氣莢膜梭菌數(shù)量，提高乳酸桿菌數(shù)量，顯著提高肉雞十二指腸和空腸的絨毛高度與隱窩深度之比，降低回腸中的IL-1β、IL-6和腫瘤壞死因子-α水平，促進(jìn)肉雞B淋巴細(xì)胞增殖，增加CD8+T淋巴細(xì)胞亞群的比例，提高抗體滴度，并誘導(dǎo)IFN-γ、IL-10和IL-4的分泌。綜上發(fā)現(xiàn)，枯草三十七肽可以通過(guò)促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖、提高免疫器官指數(shù)、血清抗體水平等提高肉雞的免疫性能，通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，提高腸道屏障功能，進(jìn)而改善腸道健康，提高飼料轉(zhuǎn)化率和肉雞的生長(zhǎng)性能。目前，枯草三十七肽在肉雞上的作用效果已經(jīng)得到了行業(yè)的廣泛認(rèn)可，另外，在原料價(jià)格高漲和玉米豆粕減量替代的大背景下，枯草三十七肽在肉雞養(yǎng)殖降本增效，改善飼料報(bào)酬方面能夠發(fā)揮重要的作用。
2.3 枯草三十七肽在蛋雞生產(chǎn)中的應(yīng)用
在蛋雞日糧中添加枯草三十七肽對(duì)提高蛋雞的產(chǎn)蛋性能和提升免疫力具有顯著效果。劉莉如研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加枯草三十七肽可以提高蛋用仔公雞生產(chǎn)性能和免疫力，增加腸道雙歧桿菌和乳酸桿菌的數(shù)量，降低腸道致病菌大腸桿菌數(shù)量和炎性細(xì)胞因子的相對(duì)表達(dá)水平，還改善了蛋用仔公雞小腸黏膜上皮細(xì)胞形態(tài)，增加了腸道免疫活性細(xì)胞的數(shù)量。江紅等研究報(bào)道，日糧中添加900mg/kg枯草三十七肽可以顯著提高廣東溫氏麻AA產(chǎn)蛋肉用種雞NDV抗體水平及ND弱毒苗HI抗體水平，表明在日糧中添加枯草三十七肽可起到增強(qiáng)免疫的作用。王向東在盧氏綠殼蛋雞的基礎(chǔ)日糧中添加250mg/kg枯草三十七肽，盧氏綠殼蛋雞的相對(duì)增重率提高25.5%，血清Tpr、Alb含量顯著升高，第49d時(shí)盧氏綠殼蛋雞的全凈膛率顯著降低，添加250mg/kg枯草三十七肽可顯著增加平均蛋重，顯著降低料蛋比，添加150mg/kg枯草三十七肽即可顯著提高蛋黃顏色等級(jí)；添加350 mg/kg枯草三十七肽，盧氏綠殼蛋公雞的胸腺指數(shù)提高33.67%，法氏囊指數(shù)提高140.76%，脾臟指數(shù)提高25.98%，IgA含量提高17.80%，IgG水平提高41.09%。
2.4 枯草三十七肽在水產(chǎn)動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用
枯草三十七肽可以改善水產(chǎn)動(dòng)物腸道形態(tài)，增強(qiáng)腸道屏障功能，提高腸道消化吸收功能，降低餌料系數(shù)，提高水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)速度。枯草三十七肽可以通過(guò)激活p38 MAPK和NF-κB信號(hào)通路增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬能力，提高水產(chǎn)動(dòng)物的頭腎體指數(shù)和脾體指數(shù)，提高免疫相關(guān)酶活力，提高抗病力。據(jù)報(bào)道，在基礎(chǔ)飼料中添加500mg/kg枯草三十七肽，草魚的末均重、增重率、特定生長(zhǎng)率分別提高了8.47%、35.05%、25.72%，飼料中添加300mg/kg、400mg/kg、500mg/kg枯草三十七肽，餌料系數(shù)分別降低了14.9%、9.78%、11.23%，成活率也有一定程度的提高。飼料中添加200mg/kg和250mg/kg的枯草三十七肽能夠提高湘云鯽的生長(zhǎng)性能及溶菌酶、超氧化物歧化酶活性，提高湘云鯽的非特異性免疫能力。賈滔等報(bào)道，在基礎(chǔ)飼料中添加200mg/kg枯草三十七肽能顯著提高鯉魚末重和特定生長(zhǎng)率，降低餌料系數(shù)，相對(duì)增重率和成活率也呈上升趨勢(shì)。Lu等研究發(fā)現(xiàn)，添加枯草三十七肽和不同抗生素的魚飼料養(yǎng)殖羅非魚對(duì)水、殘留物和魚肌肉樣品中抗生素耐藥基因的影響存在著顯著差異，飼料中添加枯草三十七肽與抗生素相比，不同樣品中抗生素耐藥基因的絕對(duì)豐度顯著降低，多重耐藥菌數(shù)量減少了75%，表明枯草三十七肽在控制抗生素耐藥基因產(chǎn)生和多重耐藥菌危害方面具有優(yōu)異的效果。總之，枯草三十七肽在水產(chǎn)上可以促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)，提高水產(chǎn)動(dòng)物免疫力和抗病力，控制水產(chǎn)耐藥菌的產(chǎn)生。
2.5 枯草三十七肽在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用
在奶牛飼料中添加枯草三十七肽和中草藥復(fù)配制劑可以減少奶牛的乳房炎發(fā)病率，提高產(chǎn)奶量。平西栓等研究發(fā)現(xiàn)，在奶牛的基礎(chǔ)日糧中添加枯草三十七肽和中草藥的復(fù)合制劑50克/頭/天，牛奶中乳脂率提高了3.2%，乳蛋白含量無(wú)顯著變化，體細(xì)胞數(shù)顯著降低54.7%，飼喂15天枯草三十七肽與中草藥復(fù)合制劑后，產(chǎn)奶量提高35.9%。
2.6 枯草三十七肽其它動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用
飼料中添加枯草三十七肽可以顯著提高肉兔的生長(zhǎng)性能和免疫性能，降低料肉比。雷岷等研究發(fā)現(xiàn)，在基礎(chǔ)飼料中添加200 mg/kg枯草三十七肽，肉兔0 ~ 4周的平均日增重提高20.39 %，0 ~ 8周提高13.34 %；添加200 mg/kg、250 mg/kg枯草三十七肽能提高肉兔的胸腺指數(shù)10.55 %、23.21 %，脾臟指數(shù)9.55 %、25 %。
眾所周知，抗生素耐藥性已被視為人類健康的主要威脅。據(jù)報(bào)道，全球90%以上的抗生素用于食品動(dòng)物，抗生素濫用在動(dòng)物生產(chǎn)相關(guān)環(huán)節(jié)尤為突出，由此導(dǎo)致的耐藥性問題更是成為眾矢之的。鑒于此，自1986年始，世界各國(guó)陸續(xù)在動(dòng)物飼料和養(yǎng)殖生產(chǎn)中實(shí)行禁抗、減抗政策，我國(guó)養(yǎng)殖禁抗也在逐步推行。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第194號(hào)，自2020年7月1日起，飼料生產(chǎn)企業(yè)停止生產(chǎn)含有促生長(zhǎng)類藥物飼料添加劑（中藥類除外）的商品飼料。近年來(lái)，科研機(jī)構(gòu)在加快研發(fā)推廣新型抗生素替代品和方案。抗菌肽經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的研究應(yīng)用，其在畜牧業(yè)上的作用效果已經(jīng)被廣泛證實(shí)，其抗菌、調(diào)腸道、增強(qiáng)免疫等的作用機(jī)制越來(lái)越清晰，其研發(fā)生產(chǎn)和提純工藝也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。2022年11月3日，枯草三十七肽被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部批準(zhǔn)為新飼料添加劑，是世界上第一個(gè)被批準(zhǔn)的抗菌肽新飼料添加劑，標(biāo)志著抗菌肽的發(fā)展進(jìn)入了新紀(jì)元。枯草三十七肽可促進(jìn)生長(zhǎng)，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，改善腸粘膜形態(tài)結(jié)構(gòu)和菌群組成，相信將來(lái)枯草三十七肽不僅在畜牧業(yè)有著更廣泛的應(yīng)用，在控制抗生素耐藥、抗腫瘤、抗衰老等領(lǐng)域也將得到更多的研究和發(fā)展。
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