抗生素替代品嗜酸乳桿菌的研究進展

抗生素減退計劃的提出和飼料無抗存在的問題

為維護我國動物源性食品安全和公共衛(wèi)生安全，2019年7月10日，中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第194號文件，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部決定停止生產(chǎn)、進口、經(jīng)營、使用部分藥物飼料添加劑，并對相關(guān)管理政策作出調(diào)整。自2020年1月1日起，退出除中藥外的所有促生長類藥物飼料添加劑品種，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。

????在養(yǎng)殖環(huán)節(jié)逐步減少飼料抗菌藥的使用，進而有效控制獸藥殘留和細菌耐藥性的問題，符合國家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和“減抗”政策，有助于確保人們“舌尖上的安全”。但畜禽無抗養(yǎng)殖也面臨著很多問題：

抗生素替代品缺乏。國內(nèi)主要研究的微生態(tài)制劑、酶制劑、植物提取物等抗生素替代品，與抗生素促生長劑作用機理不同，缺乏完善的評價體系。

生物安全體系薄弱。如養(yǎng)殖場抗體水平檢測不到位、病原體檢測不及時、藥物敏感性試驗不做，不能及早發(fā)現(xiàn)疫病、及早防制，易導(dǎo)致疫情失控。

飼料質(zhì)量問題眾多。飼料原料污染、抗營養(yǎng)因子的存在等，如果飼料中不加抗生素，營養(yǎng)物質(zhì)的消化率較以前降低、養(yǎng)殖業(yè)效益會降低。

但人們的生活離不開畜牧業(yè)的發(fā)展，從無抗生素的生產(chǎn)系統(tǒng)來看，需要開發(fā)可替代的飼料添加抗生素，幫助改善動物性能、保持最佳健康狀態(tài)的食用動物。

國內(nèi)抗生素替代品的研究現(xiàn)狀

為確保飼料中抗生素“減退”計劃的順利執(zhí)行，加快研發(fā)一批實用、安全、新型的抗生素替代品投入市場使用，是科學(xué)家們的一項重要任務(wù)。

理想的飼料抗生素替代品應(yīng)該與抗生素有同樣的添加效果，但現(xiàn)階段的實際表明，沒有一種抗生素替代產(chǎn)品可以完全替代抗生素。在無抗飼料的生產(chǎn)中，某種或某些飼料添加劑只能在一定程度上緩解或部分替代抗生素。

與較便宜的抗生素比較，添加任何一種替代添加劑都會增加成本。在單一添加劑暫時無法替代抗生素的情況下，養(yǎng)殖戶利用某幾種添加劑在作用機理方面的協(xié)同性，在飼料中同時添加幾種抗生素替代品，以達到減少使用或完全不添加抗生素的目的。

但目前經(jīng)過大量的體外試驗和試驗篩選、最優(yōu)化的功能性添加劑組合配伍還不多。

嗜酸乳桿菌的作用及作用機制研究

益生菌，是對動物有益的活的或死的微生物，由一種或多種益生菌經(jīng)培養(yǎng)干燥等工藝加工而成的制劑稱為微生態(tài)制劑。益生菌具有促進動物機體發(fā)育、增強免疫力、提高肌肉品質(zhì)、改善養(yǎng)殖場內(nèi)外空氣質(zhì)量及環(huán)境等作用，同時具有在動物體內(nèi)安全無毒無殘留的優(yōu)勢，對于建立一個可持續(xù)的生態(tài)畜牧業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。我國批準用于養(yǎng)殖動物生產(chǎn)的益生菌達幾十種，有嗜酸乳桿菌、枯草芽孢桿菌等。但部分益生菌對抗生素有天然耐藥性，影響感染性疾病的治療。目前報道資料提示，嗜酸乳桿菌是一種安全的益生菌。

嗜酸乳桿菌，1900年從嬰兒糞便中分離出來，當時被命名為嗜酸芽孢桿菌。經(jīng)重新鑒定、分類后，現(xiàn)屬于乳桿菌屬，革蘭陽性桿菌。國外專家稱它是“公認安全的食品微生物”。國內(nèi)研究表明：嗜酸乳桿菌YIT2004株對青霉素、氨芐西林、亞胺培南、慶大霉素、紅霉素和克林霉素敏感。其在雞體內(nèi)大量存在，能利用各種碳源生長、耐膽汁、耐酸，PH＝3的環(huán)境下，能存活5個小時；代謝乳糖、產(chǎn)生抗菌物質(zhì)、生物合成乳酸。嗜酸乳桿菌的作用歸納起來主要有：營養(yǎng)作用、免疫作用和治療作用。

嗜酸乳桿菌的營養(yǎng)作用

益生菌是一種通過改善、補充腸道菌群平衡而對動物施加有利影響的活的微生物飼料添加劑。嗜酸乳桿菌，通過在動物胃腸道生物的競爭排斥作用，幫助動物建立有益的宿主胃腸道微生物區(qū)系，促進動物生長、預(yù)防動物疾病，既能提高飼料的利用率，還有益于生產(chǎn)安全的畜禽產(chǎn)品。

研究表明，嗜酸乳桿菌液能提高靈芝菌糠發(fā)酵飼料的蛋白質(zhì)含量、降低飼料中粗纖維的含量。嗜酸乳桿菌對母雞的新陳代謝和健康有益，既提高了飼料的利用率，也使養(yǎng)雞場的氨味增加，使用嗜酸乳桿菌能促進禽類的健康養(yǎng)殖。課題組研究發(fā)現(xiàn)，含嗜酸乳桿菌的日糧能顯著提高人工感染大腸埃希菌動物模型（雞）的成活率為10% - 20% 。

嗜酸乳桿菌的免疫作用

嗜酸乳桿菌的免疫作用是通過調(diào)節(jié)機體免疫系統(tǒng)、限制體內(nèi)病原體的定植、調(diào)節(jié)代謝等，而使宿主獲得健康。

嗜酸乳桿菌的誘導(dǎo)免疫反應(yīng)比枯草桿菌好。制成的免疫康可以從體液免疫、細胞免疫和單核巨噬細胞系統(tǒng)方面改善小鼠的機體免疫力。嗜酸乳桿菌能調(diào)節(jié)陰道系統(tǒng)的先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)。

嗜酸乳桿菌在臨床用于治療免疫系統(tǒng)失調(diào)引起的疾病，可明顯減少呼吸道感染的時間、頻率、抗生素的使用時間，改善過敏性哮喘的治療效果。

Caco －2 細胞系來源于人的直腸癌，其結(jié)構(gòu)和生化作用類似于人小腸上皮細胞，存在于小腸上皮中的多種主動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)：代謝酶如谷氨酰胺轉(zhuǎn)肽酶、氨基酸、二肽及維生素 B 12 等在 Caco －2 細胞中都有相同的存在。嗜酸乳桿菌在體外能與人的 Caco－2 結(jié)腸腺癌細胞結(jié)合，但對動物體內(nèi)轉(zhuǎn)運系統(tǒng)的作用，有待進一步研究。

此外，國內(nèi)外專家也研究了嗜酸乳桿菌的治療作用。研究證實復(fù)方嗜酸乳桿菌片聯(lián)合奧美拉唑腸溶片治療急性腸胃炎，療效顯著，安全性高。嗜酸乳桿菌 Ind －1 和嗜酸乳桿菌Lakcid 對炭疽芽孢桿菌和大腸桿菌有抗菌作用。

嗜酸乳桿菌的作用機制

嗜酸乳桿菌對致病菌的作用機制   包括與致病菌競爭黏附位點和產(chǎn)生抗菌物質(zhì)等。致病菌競爭黏附位點包括 S － 層蛋白與致病菌的競爭性粘附作用、胞外多糖與致病菌的競爭性粘附作用、脂磷壁酸與致病菌的競爭性粘附作用、防御物質(zhì)抑制致病菌的粘附作用。

嗜酸乳桿菌單獨或聯(lián)合使用均能改善健康雞和感染艾滋病病毒雞胸肌的理化性質(zhì)   ，嗜酸乳桿菌對病毒的作用機制不止一種，但多與細胞有關(guān)。

（ 1 ）改變樹突狀細胞（ Dendritic cells ， DC ）中誘導(dǎo)的基因表達譜發(fā)揮作用。樹突狀細胞（ Dendritic cells ，DCs ）是一組分布廣泛的、由骨髓來源的、具有遷移能力的免疫細胞，是目前發(fā)現(xiàn)的功能最強大的抗原遞呈細胞（ APC ），在抗腫瘤、抗感染、移植排斥和自身免疫疾病中發(fā)揮著重要作用。嗜酸乳桿菌通過作用于 DCs 發(fā)揮抗病毒作用。

（ 2 ）嗜酸乳桿菌能通過增加細胞外毒性發(fā)揮作用，如 La205 能直接激活 NK 細胞、 L. Acidophilus ATCC4356 S － 層蛋白抑制 H9N2 病毒在 DCs 中的感染，刺激 IFN － 1 信號通路，抑制炎癥過程。

小結(jié)

代謝組學(xué)研究是一種無傷害的研究，與動物模型研究比較有其自身的優(yōu)點。對機體的生理、病理狀態(tài)研究，最合適的組學(xué)研究是代謝組學(xué)研究。代謝組學(xué)被用在抗生素替代品方面的研究，不僅能彌補蛋白質(zhì)組學(xué)的不足，還能彌補基因組學(xué)的缺憾。

盡管目前嗜酸乳桿菌的相關(guān)產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用在食品、制藥行業(yè)和畜牧業(yè)，但國內(nèi)關(guān)于嗜酸乳桿菌的藥物代謝動力學(xué)知識的報道很少。構(gòu)建無抗日糧營養(yǎng)消化技術(shù)評價體系，用抗生素替代物去彌補無抗生素的可消化營養(yǎng)，需要充足的藥物代謝動力學(xué)內(nèi)容。

嗜酸乳桿菌能利用各種來源的碳水化合物，課題組對比嗜酸乳桿菌、黃芩和復(fù)合多維的作用研究，發(fā)現(xiàn)嗜酸乳桿菌組雞的增重速度較黃芩組快，差異顯著；比復(fù)合多維組作用快，但差異不顯著；嗜酸乳桿菌組，大腸埃希菌發(fā)病雞的治愈率較復(fù)合多維和黃芩都高。需要研究嗜酸乳桿菌在雞體內(nèi)的代謝組學(xué)，觀察掌握嗜酸乳桿菌及其代謝物的特點。

研究嗜酸乳桿菌的藥代動力學(xué)內(nèi)容及作用機制，找到其對肉雞免疫性能增強的適宜劑量范圍及其與飼料營養(yǎng)物質(zhì)之間的相互關(guān)系，能為科學(xué)合理地設(shè)計益生菌類飼料產(chǎn)品提供理論依據(jù)，能為有效地利用益生菌類產(chǎn)品預(yù)防動物性疾病奠定基礎(chǔ)，能極大地挽回養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展中動物疫病帶來的損失，促進畜牧業(yè)的健康發(fā)展。

文章轉(zhuǎn)自：

第 4 卷第 1 期

2020 年 3 月

現(xiàn) 　 代 　 牧 　 業(yè)

MODERN ANIMAL HUSBANDRY

Vol. 4　No. 1

Mar. 2020

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