新飼料添加劑：枯草三十七肽研究進展
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，抗菌肽主要通過直接抑制或殺滅致病菌和調(diào)節(jié)機體免疫功能兩個途徑發(fā)揮抗感染作用。與抗生素相比，抗菌肽由于獨特的作用機制（膜穿孔），在使用過程中不易產(chǎn)生耐藥性，無殘留、綠色安全，是避免細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。
枯草三十七肽是國際上首獲批復(fù)的抗菌肽新飼料添加劑，它的獲批標志著抗菌肽產(chǎn)品的合法性，開啟了抗菌肽發(fā)展的新時代，也正式拉開了抗菌肽應(yīng)用的新紀元。
枯草三十七肽為淡黃色粉末，無異味，由37個氨基酸殘基組成，分子式為C162H254N50O51S5，分子量3.8KD，兩個二硫鍵將其形成的兩個α-螺旋連接，形成緊密結(jié)構(gòu)，性質(zhì)超級穩(wěn)定，對高溫、酸、堿、胃蛋白酶、胰蛋白酶有良好的抵抗力?？莶萑唠闹饕谀c內(nèi)發(fā)揮作用，不會以完整形式進入血液。
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性能及機體免疫力，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性能及血清中豬瘟抗體阻斷率、陽性率和合格率。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)機體免疫應(yīng)答的能力，能在短時間內(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促進仔豬的生長和提高飼料轉(zhuǎn)化率具有較為明顯的改善作用，還可以提高斷奶仔豬機體免疫力。任洪輝等研究發(fā)現(xiàn)，在試驗初重無差異的情況下，添加適量枯草三十七肽對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性能、促進腸道菌群平衡、改善血清生化指標、提高免疫力，促進仔豬機體健康。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，進而提高仔豬的生長性能。
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。郭強等從母豬配種到產(chǎn)后斷奶的過程中在日糧中添加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，進而提高胎盤及母乳營養(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度/隱窩深度比值( V/C值) ，增加血清補體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，同時提高乳酸菌數(shù)量，顯著增加血清IgA、IgG、IgM含量?？莶萑唠摹⒑仙貑为毣蚵?lián)合添加還能改善AA肉雞小腸黏膜結(jié)構(gòu)，促進小腸黏膜免疫細胞增殖。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淋巴細胞轉(zhuǎn)化率。單達聰?shù)韧ㄟ^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，促進肉雞B淋巴細胞增殖，增加CD8+T淋巴細胞亞群的比例，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促進淋巴細胞增殖、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，通過調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，提高腸道屏障功能，進而改善腸道健康，提高飼料轉(zhuǎn)化率和肉雞的生長性能。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)的廣泛認可，另外，在原料價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)量和炎性細胞因子的相對表達水平，還改善了蛋用仔公雞小腸黏膜上皮細胞形態(tài)，增加了腸道免疫活性細胞的數(shù)量。江紅等研究報道，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增重率提高25.5%，血清Tpr、Alb含量顯著升高，第49d時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；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)動物生產(chǎn)中的應(yīng)用
枯草三十七肽可以改善水產(chǎn)動物腸道形態(tài)，增強腸道屏障功能，提高腸道消化吸收功能，降低餌料系數(shù)，提高水產(chǎn)動物生長速度。枯草三十七肽可以通過激活p38 MAPK和NF-κB信號通路增強巨噬細胞吞噬能力，提高水產(chǎn)動物的頭腎體指數(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率，降低餌料系數(shù)，相對增重率和成活率也呈上升趨勢。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)上可以促進水產(chǎn)動物生長，提高水產(chǎn)動物免疫力和抗病力，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%，乳蛋白含量無顯著變化，體細胞數(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)報道，全球90%以上的抗生素用于食品動物，抗生素濫用在動物生產(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，世界各國陸續(xù)在動物飼料和養(yǎng)殖生產(chǎn)中實行禁抗、減抗政策，我國養(yǎng)殖禁抗也在逐步推行。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第194號，自2020年7月1日起，飼料生產(chǎn)企業(yè)停止生產(chǎn)含有促生長類藥物飼料添加劑（中藥類除外）的商品飼料。近年來，科研機構(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)過半個多世紀的研究應(yīng)用，其在畜牧業(yè)上的作用效果已經(jīng)被廣泛證實，其抗菌、調(diào)腸道、增強免疫等的作用機制越來越清晰，其研發(fā)生產(chǎn)和提純工藝也得到了長足的發(fā)展。2022年11月3日，枯草三十七肽被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部批準為新飼料添加劑，是世界上第一個被批準的抗菌肽新飼料添加劑，標志著抗菌肽的發(fā)展進入了新紀元。枯草三十七肽可促進生長，增強機體免疫功能，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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