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　　在20世紀(jì)50年代左右，人們發(fā)現(xiàn)抗生素可以通過(guò)多種方式提高牲畜的平均日增重和飼料效率，飼用促生長(zhǎng)抗生素從此開(kāi)始廣泛應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)中。大量研究已經(jīng)表明，促生長(zhǎng)類(lèi)飼用抗生素的長(zhǎng)期使用會(huì)產(chǎn)生許多副作用，并且造成多種危害。例如抗生素耐藥性是人類(lèi)衛(wèi)生系統(tǒng)面臨的巨大挑戰(zhàn)之一，每年約有70萬(wàn)人死于不受控制的感染；而促生長(zhǎng)類(lèi)飼用抗生素的使用，也會(huì)殘留抗生素在動(dòng)物產(chǎn)品中，造成食品質(zhì)量問(wèn)題。另外，飼料中的抗生素會(huì)隨著糞便等進(jìn)入環(huán)境，造成環(huán)境污染，在世界范圍內(nèi)，諸多地區(qū)的自然環(huán)境中已經(jīng)檢測(cè)出抗生素的存在，并且種類(lèi)繁多。而這些副作用，最終又都會(huì)影響到人類(lèi)對(duì)于疾病的治療。

圖1. 抗生素對(duì)腸道微生物和病原菌的影響

　　因此，我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部于2019年7月10日發(fā)布194號(hào)公告，要求自2020年7月1日起，停止生產(chǎn)含有促生長(zhǎng)類(lèi)藥物飼料添加劑的飼料，中國(guó)正式進(jìn)入了“飼料禁抗”時(shí)代。而在促生長(zhǎng)類(lèi)抗生素被禁用后，對(duì)于替代抗生素的研究成為關(guān)系到生豬養(yǎng)殖綠色發(fā)展的重點(diǎn)工作方向。目前已有多種營(yíng)養(yǎng)策略來(lái)替代抗生素的使用，從源頭減少飼料對(duì)生豬養(yǎng)殖的影響，并且提高飼料的利用率。而隨著研究的不斷深入，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多品種具有替代功能，并且在體內(nèi)外試驗(yàn)中已證明了這些功能的可靠。目前主要的替抗添加劑類(lèi)型有：植物提取物、益生素、酶制劑、抗菌肽、酸化劑等。

　　植物提取物

　　植物中含有多種類(lèi)型的天然活性成分，按照化學(xué)結(jié)構(gòu)分為多酚、多糖、精油等。大量的研究關(guān)注多酚在預(yù)防各種疾病方面的潛在能力，而多酚對(duì)多種微生物的抗菌活性也有大量的研究。例如兒茶素可以抑制幾種細(xì)菌的體外生長(zhǎng)，如霍亂弧菌、變形鏈球菌、空腸彎曲桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌和大腸桿菌。并且在育肥豬中補(bǔ)充25mg / kg槲皮素增加了絨毛高度和腸道緊密連接蛋白的轉(zhuǎn)錄水平。槲皮素增加的腸道完整性可降低血清中內(nèi)毒素濃度、ROS和MDA以及TNF-α、IL-1β、IL-6和單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)的mRNA水平。而精油作為抗生素的潛在替代品，其中的酚類(lèi)、萜類(lèi)和醛類(lèi)是主要的抗菌化合物，此外，醇類(lèi)、醚類(lèi)和烴類(lèi)也含有一定的抗菌活性。在精油的抗菌作用具有多個(gè)靶點(diǎn)，但細(xì)菌細(xì)胞壁的生物合成是其主要靶標(biāo)。精油和阿維霉素顯著降低了斷奶仔豬腸道中NF-κB、腫瘤壞死因子α（TNF-α）和派氏結(jié)（Peyer's patches）的大小，以及結(jié)腸、腸系膜淋巴結(jié)和脾臟中的細(xì)胞周期蛋白D1的表達(dá)。同時(shí)，包括肉桂醛和牛至油在內(nèi)的精油增加了Nrf2的表達(dá)和易位，并阻止了NF-κB的活化。這些結(jié)果表明，這些精油可以減少炎癥，并最終通過(guò)Nrf2和NF-κB途徑來(lái)改善豬的健康和生長(zhǎng)性能。多項(xiàng)研究也表明，精油添加也會(huì)影響腸道菌群的結(jié)構(gòu)，例如添加香芹酚和百里酚可以緩解斷奶導(dǎo)致的仔豬腸道菌群紊亂，增加空腸中乳酸菌的數(shù)量并減少了腸球菌屬和大腸桿菌的豐度。而飼糧中添加百里酚-肉桂醛與添加抗生素的飼糧相比，均能減少斷奶仔豬大腸中大腸桿菌數(shù)量，并且都能夠增加腸絨毛高度與隱窩深度的比值，表明精油混合物可以作為斷奶豬日糧中傳統(tǒng)抗生素的替代品。植物多糖是具有復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的大分子量聚合物和生物活性大分子。近年來(lái)，大量的研究表明了多糖具有廣泛的生物活性，并且也可以改變腸道菌群結(jié)構(gòu)，能夠恢復(fù)腹瀉腸道微生物群的組成和多樣性，提高揮發(fā)性脂肪酸的濃度，進(jìn)而改善腸道形態(tài)，并促進(jìn)腸道粘膜的修復(fù)。此外，植物多糖可能與其對(duì)消化酶活性的刺激作用有關(guān)，可以增加小腸絨毛高度和上皮細(xì)胞的數(shù)量，從而促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和氨基酸的吸收。植物多糖可作為溫和的免疫調(diào)節(jié)劑。例如多糖可作為免疫增強(qiáng)劑，促進(jìn)B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞的增殖，提高血清抗體滴度，降低血液中嗜血細(xì)胞與淋巴細(xì)胞的比例，緩解大腸桿菌誘導(dǎo)的腸屏障功能障礙，調(diào)節(jié)腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞因子表達(dá)，而避免受到病原菌的攻擊。

圖2. 黃芪提取物

　　益生素

　　益生素主要指是益生元，另外還包括益生菌。益生菌是對(duì)宿主有正向作用的食入性微生物。例如，乳酸桿菌能夠抑制大腸桿菌的生長(zhǎng)，其產(chǎn)生的短鏈脂肪酸如乳酸和乙酸可以將腸腔pH值降至有害細(xì)菌無(wú)法耐受的水平。而部分益生菌還可以通過(guò)產(chǎn)生H2O2來(lái)抑制革蘭氏陰性細(xì)菌的生長(zhǎng)。益生菌還可產(chǎn)生多種其他物質(zhì)，包括抗氧化劑、抗菌肽、羅伊氏菌素、細(xì)菌素和小菌素。這些物質(zhì)不僅可以減少病原微生物的數(shù)量，還能夠中和一些由病原菌產(chǎn)生的腸毒素，影響細(xì)菌代謝和毒素產(chǎn)生。益生菌也可以直接參與并調(diào)節(jié)宿主免疫反應(yīng)，如調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架和緊密連接蛋白的磷酸化來(lái)增強(qiáng)腸屏障的功能，從而影響腸粘膜細(xì)胞間的相互作用。部分可以定植并粘附在胃腸道上皮細(xì)胞上，從而阻礙病原菌對(duì)腸道的影響。

　　益生元被定義為不易消化的碳水化合物(NDC)，包括抗消化分泌物水解的低聚糖、抗性淀粉和非淀粉多糖。益生元可以選擇性地刺激有益腸道細(xì)菌的生長(zhǎng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)腸道微生物群，其作用目的與添加益生菌相似。益生元可以通過(guò)多種機(jī)制抑制病原體粘附。例如殼寡糖或者低聚半乳糖能有效抑制大腸桿菌粘附在腸上皮細(xì)胞表面，而益生元的發(fā)酵終產(chǎn)物短鏈脂肪酸可以抑制粘附素因子或侵襲基因的表達(dá)。除此之外，短鏈脂肪酸陰離子在細(xì)胞質(zhì)中的積累也會(huì)改變病原體的滲透平衡，并強(qiáng)烈抑制病原菌的生長(zhǎng)。重要的是，益生元也可以直接增加上皮細(xì)胞的增殖，并對(duì)豬的內(nèi)分泌和外分泌胰腺分泌物具有刺激作用。

　　酶制劑

　　酶是一類(lèi)由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化反應(yīng)能力的蛋白質(zhì)，在生物體內(nèi)廣泛存在，而飼料中酶制劑每年為全球飼料市場(chǎng)節(jié)省了大約3-50億美元。在仔豬中，飼喂添加纖維降解酶日糧的仔豬腹瀉的頻率和嚴(yán)重程度顯著降低，并且酶水解產(chǎn)物飼喂的仔豬能夠減輕產(chǎn)腸毒素大腸桿菌引起的腸炎，仔豬的腸道更健康，并且即使感染了腸炎也不會(huì)影響進(jìn)食，并且能很快恢復(fù)健康。

　　抗菌肽

　　抗菌肽是廣泛存在的一類(lèi)生物活性多肽，其結(jié)構(gòu)通過(guò)二硫鍵連接的偶數(shù)半胱氨酸殘基因此具有高穩(wěn)定性。此外，它們的氨基酸組成、兩親性、螺旋性、陽(yáng)離子性和大小使它們能夠插入脂質(zhì)膜中，導(dǎo)致目標(biāo)微生物死亡。例如大腸菌素能對(duì)廣泛的大腸桿菌有效。添加大腸菌素使仔豬增重增加了40%，飼料效率降低了7%。抗菌肽P5增加了斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能、表觀消化率和腸道健康，作為傳統(tǒng)抗生素的替代品，抗菌肽應(yīng)用前景十分廣闊。

　　酸化劑

　　酸化劑也被用作抗生素生長(zhǎng)促進(jìn)劑的替代品。如將甲酸、檸檬酸和苯甲酸添加到斷奶仔豬日糧中可提高生長(zhǎng)速度和飼料轉(zhuǎn)化率。而日糧中添加丁酸鈉則降低了斷奶仔豬的腹瀉評(píng)分并改善了生長(zhǎng)性能，在妊娠母豬日糧和斷奶前豬日糧中添加丁酸鈉對(duì)肌肉和脂肪組織的氧化基因和生長(zhǎng)性能有積極影響。有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸的混合物增加了糞便中的乳桿菌屬，并減少了大腸桿菌數(shù)量，并且可以改善新斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能。

　　小結(jié)

　　抗生素的長(zhǎng)期不合理使用危及動(dòng)物健康，破壞生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致耐藥菌的增加，最終威脅人類(lèi)安全。然而，從日糧中移除抗生素，可能會(huì)造成疾病問(wèn)題的增加，并且導(dǎo)致豬生長(zhǎng)性能的降低，目前已有多種添加劑被證明具有替代抗生素的潛力，但是對(duì)于這些替抗添加劑的使用仍需要大量的研究。除此之外，企業(yè)也應(yīng)加強(qiáng)自身管理水平，降低生豬在不同階段因環(huán)境問(wèn)題所帶來(lái)的疫病風(fēng)險(xiǎn)?？傊?，飼料禁抗對(duì)于飼養(yǎng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的變化，合理調(diào)整企業(yè)戰(zhàn)略部署，加強(qiáng)技術(shù)投資和管理水平，方能在變革中有巨大的飛躍。