duhaitao收稿日期：2022-01-12
基金项目：河北省重点研发计划项目（19226624D ）；河北省生猪产业创新团队高效养殖岗位项目（HBCT2018110202）；河北省生猪产业创新团队保定综合试验推广站项目（HBCT2018110403）走读申请书
作者简介：杨玉增（1987-），男，山东莒县人，硕士，高级畜牧师，主要从事动物营养、动物遗传育种与繁育及养猪饲养管理技术研究及推广工作
*
通信作者：张秋良（1964-），男，河北保定人，硕士，研究员，主要从事猪的营养、育种及饲养管理技术研究及推广工作
抗菌肽的生理功能及其
在养猪生产中的应用研究进展
杨玉增
颜国华胡晓悦杨威
张宁董玉玲房国芳
张秋良*
(河北省畜牧兽医研究所，河北保定071000)
摘要：绿、安全、无公害的抗生素替代品开发是当前畜禽养殖领域的研究热点，常见的潜力替代品包括抗菌肽、酶制剂、微生态制剂、中药提取物、酸化剂、功能性寡糖等，这些备选替代品在促进畜禽生长、提高健康水平方面发挥了一定的作用。尤其是抗菌肽，除了能提高畜禽生产性能外，还具有广谱的抗菌活性和免疫调节特性，在替代抗生素应用于畜禽生产方面具有广阔前景。本文对抗菌肽的特点、生理功能及在养猪生产中的研究进展进行了综述，并对抗菌肽的应用前景进行了展望，提出抗菌肽的进一步开发利用面临的挑战，以供业内同行参考。关键词：抗菌肽；抗生素替代；抗菌活性；免疫调节；养猪生产中图分类号:S828;S816.7
文献标识码:A
文章编号:1673-4645(2022)01-0061-04
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当前规模化猪场疫病越来越复杂，尤其是2018年非洲猪瘟疫情在我国发生以来，抗生素过度使用现象更加普遍，严重威胁了畜产品的质量安全。为实现抗生素的规范使用，自2015年起，原农业部陆续颁布了氧氟沙星等抗生素的使用禁令。《农业农村部公告第194号》规定2020年7月1日起，商品饲料禁止添加含有促生长类药物饲料添加剂（
中药类除外）。随着我国畜禽生产中“禁抗”步伐的不断加快，开发绿、安全、无公害的抗生素替代品成为畜禽养殖领域的研究热点。当前研究的备选替代品主要包括抗菌肽、酶制剂、微生态制剂、中药提取物、酸化剂、功能性寡糖等。其中，
抗菌肽除了能够提高畜禽生产性能外，还具有广谱的抗菌活性和免疫调节特性[1]泰星ken
。因此，抗菌肽在替代抗生素应用于畜禽养殖方面具有独特的优势。
1抗菌肽的特点及来源
抗菌肽广泛存在于生物体内，是具有生物活性的多肽，结构稳定，通常由20～50个氨基酸残基组成，带有2～7个正电荷，从来源上可以分为动物源性（包括哺乳动物、禽类、鱼类、昆虫等）、植物源性、微生物源性和人工合成类抗菌肽等4大类[1,2]，是生物天然免疫系
DOI：10.16174/j.issn.1673-4645.2022.01.010
统的重要组成部分，具有抗多种细菌、真菌、病毒及部分原虫活性的一类物质，还具有一定的免疫调节活性，并且目前未发现抗菌肽存在耐药性和残留问题。由此可见，抗菌肽具备替代抗生素在畜禽养殖领域应用的潜质。
2抗菌肽的抗菌尧抗病毒活性
抗菌肽具有广谱的抗细菌、真菌和病毒活性。在抗细菌方面，研究表明，抗菌肽ZY4能够破坏铜绿假
单胞菌和鲍曼不动杆菌的细菌膜，抑制这两种细菌向靶器官扩散[3]；猪源抗菌肽PR39对大肠杆菌、猪沙门氏菌等常见革兰氏阴性病原菌有明显的抑菌活性，并且与阿莫西林、土霉素、庆大霉素等常用抗生素具有协同杀菌效应[4]；猪小肠抗菌肽Cecropin P1对化脓性链球菌、多杀性巴氏杆菌、金黄葡萄球菌等猪呼吸道菌均有不同程度的抑菌作用，最小抑菌浓度达49.5μg/mL[5]；大量研究还表明，抗菌肽能调节机体肠道菌结构，使粪便中大肠杆菌等的数量减少，使乳酸杆菌和双歧杆菌数量提高，进而促进肠道健康[6]。在抗真菌方面，海洋蜗牛抗真菌肽能够抑制酵母菌和丝状真菌等真菌的生长，同时对哺乳动物没有毒副作用[2]。在抗病毒方面，有研究表明，部分抗菌肽具有抑制人轮状病毒[7]、甲型流感病毒[8]等病毒感染能力的活性，在抗病毒药物研究方面表现出一定的优势。
3抗菌肽的免疫调节特性
抗菌肽的免疫调节作用是近年来医学领域的研究热点。哺乳动物源性的抗菌肽主要来源于中性粒细胞和上皮细胞，是先天性免疫防御系统的重要组成部分，主要分为Cathelicidins和Defensins2大类，可以通过激活并趋化免疫细胞、降低促炎因子分泌、抑制内毒素活性等多种途径对机体免疫系统进行调节[1,2]。生产应用中的研究表明，天蚕素抗菌肽能够显著提高断奶仔猪的猪瘟抗体阻断率和阳性率[9]，抗菌肽可以提高妊娠母猪繁殖与呼吸综合征病毒的抗体水平[10]，口服融合抗菌肽MAPWA和PGBD-2能降低后备母猪体内和血液内猪蓝耳病病毒和圆环病毒2型的带毒率[11]，进而提升猪只抵御病毒感染的能力；仔猪日粮中添加抗菌肽还能提高脾脏和胸腺指数，提高血清IgG、IgA含量，增强机体免疫功
能[12]。此外，抗菌肽还能调控免疫相关基因的表达，进而发挥免疫调节作用[13]。
4抗菌肽在养猪生产中的应用
4.1抗菌肽对母猪繁殖性能的影响
皮灿辉等[14]的研究表明，初产母猪日粮中添加抗菌肽制剂，死胎率仅为5.77%，较对照组降低了6.98个百分点。黄荣春等[15]在妊娠母猪日粮中添加300g/吨富含桑蚕抗菌肽的制剂，母猪分娩的健仔率提高了4.17个百分点。陈星星等[10]在妊娠母猪日粮中添加抗菌肽制剂，母猪分娩的死胎数、木乃伊胎数均显著低于对照组，健仔数显著高于对照组。李波等[16]在母猪分娩前30d到产后21d的日粮中添加400mg/kg天蚕素抗菌肽，试验组母猪的产活仔率、产健仔率均显著高于对照组，仔猪的初生重、成活率、21日龄末重和日增重均高于对照组。刘红建等[17]在母猪妊娠后期的日粮中添加0.3%的抗菌肽，母猪死胎率降低了33.3%、平均初生重提高了1.3%、断奶仔猪成活率提高了3.3%、平均断奶重提高了25.1%。说明日粮中添加抗菌肽，可以降低母猪分娩的死胎率，提高哺乳仔猪成活率和断奶重，进而提高母猪的繁殖性能。
4.2抗菌肽对保育仔猪和生长育肥猪生长性能的影响
刘辉等[18]研究了鸡血抗菌肽（cBAP）对保育仔猪的促生长作用，结果发现，饲喂cBAP的保育仔猪日
增重提高了13.7%，料肉比下降了10.4%，差异均显著。蒋桂韬等[9]在断奶仔猪日粮中添加160mg/kg的天蚕素抗菌肽，仔猪日增重提高了4.94%，料肉比显著降低了5.13%。张董燕等[19]研究了天蚕菌素对断奶仔猪生产性能的影响，发现日粮中添加0.3%的天蚕素抗菌肽后断奶仔猪平均日增重提高了5.14%，料重比降低了14.8%。卢俊鑫等[20]在饲粮中分别添加200mg/kg的天蚕素抗菌肽和300mg/kg的猪源性PR39抗菌肽，发现２种抗菌肽均能显著提高断奶仔猪平均日增重、降低料重比。
侯改凤等[21]研究了无抗日粮中添加抗菌肽制剂对育肥猪
生长性能的影响，结果发现在60kg左右的育肥猪日粮中添加50mg/kg的抗菌肽，饲喂42d后，试验组平均日增重提高了9.41%，料肉比有降低趋势。邓柏林等[22]的研究发现，在50kg猪日粮中添加0.1%的抗菌肽，不仅能显著提高猪只的生产性能，使猪的日增重提高8.30%，饲料转化效率提高9.08%，还能提高饲料中氮素的利用率，粪便中氮排放量降低6.74%。这说明，部分不同来源的抗菌肽不仅可以表现出明显的促生长作用，并且还可以提高饲料的转化利用率，减少氮素排放。此外，张彬等[23]研究了不同剂量的抗菌肽制剂对育肥猪生长性能的影响，结果发现饲粮中添加0.1%的“肽菌素”促生长效果较好，而添加比例提高到0.2%时促生长效果不再明显，这可能与抗菌肽的广谱抗菌作用有关，长时间、
大剂量应用可能会对机体益生菌产生不利影响。因此，在实际生产中应用抗菌肽，必须对其有效成分的适宜添加量进行探索。
4.3抗菌肽对母猪和仔猪健康的影响
陈益等[24]研究了抗菌肽对母猪子宫内膜炎的防治效果，结果发现日粮中添加抗菌肽制剂（1kg/吨）后，母猪急性、慢性子宫内膜炎发病情况都能得到较好的控制，其中急性子宫内膜炎发病率降低了6.5个百分点，慢性子宫内膜炎发病率降低了10.19个百分点。黄荣春等[15]研究发现，日粮中添加抗菌肽，对于缓解妊娠母猪便秘也有一定的效果。李波等[16]在哺乳母猪日粮中添加天蚕素抗菌肽，试验组腹泻率比对照组显著改善46.98%。刘丁健等[25]研究发现，5%抗菌肽组保育仔猪的腹泻率、呼吸道发病率极显著低于对照组，死亡率显著低于对照组及0.3%阿莫西林组。宦海琳等[26]研究表明，饲粮中添加300mg/kg的抗菌肽，仔猪空肠上皮紧密连接蛋白的基因相对表达量增加，十二指肠绒毛高度与隐窝深度的比值显著提高，进而有效改善仔猪肠道黏膜形态结构。由以上可知，抗菌肽对猪只健康的影响主要从2个方面来实现：一是发挥其抗菌、抗病毒活性，抑制病原菌生长繁殖，进而减少炎症和腹泻发生率；二是调控肠道发育相关基因表达，进而提高肠道健康水平。5展望
从抗菌肽在抗菌、抗病毒、调节机体免疫机能等方面表现出的生理特性及其在养猪生产中的应用效果来看，抗菌肽是理想的抗生素替代品，在畜禽健康养殖等领域拥有广阔的应用前景。然而，在研究中
发现抗菌肽在应用方面存在的一些挑战：一是抗菌肽复杂多样，目前已发现的就有7000余种[2]，每种抗菌肽的功能也各有不同，要从中筛选出功能特定、应用于畜禽养殖领域功效稳定可靠的抗菌肽，还有很长一段路要走；二是抗菌肽在养殖领域的应用中还需要解决其最佳使用剂量、使用时期、使用持续时间等问题；三是抗菌肽在抗菌、抗病毒方面具有广谱性，靶向性相对较低，还需要进一步解析其作用机理，解决靶向性问题；四是成本问题制约抗菌肽在养猪领域的大范围推广应用，相较于酸化剂、酶制剂等其他备选抗生素类替代物，抗菌肽的生产和使用成本相对较高[27]，还需要进一步完善其生产工艺来降低成本。综上所述，抗菌肽作为抗生素替代品在养猪领域的应用方面机遇与挑战并存，更为系统、深入的研究抗菌肽的作用机理及使用方法是摆在科研工作者与养殖从业者面前的重大挑战。
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