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2018-05-29

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杆菌肽类饲料添加剂在畜禽养殖中的应用

杆菌肽作为抗菌饲料添加剂使用已经有50多年的历史了，本文主要杆菌肽锌和亚甲基水杨酸抗生素类饲料添加剂的药理作用、毒性清静、动物保健效果、海内外生产使用情形等方面举行了综述。

（本文原载于《中国动物保健》2011年第11月刊）

周臣飞，李俊辉，季朝金

（浦城ca88手机版官方网站登录生化有限公司 福建南平 353400 ）

要害词：杆菌肽锌；亚甲基水杨酸杆菌肽；抗生素；饲料添加剂

Application of Bacitracin as antibacterial feed additive in cultivation

Zhou Chenfei, Li Junhui, Ji Chaojin

(Pucheng Lifecome Biochemistry Co., Ltd. Nanping Fujian353400)

Abstract：Bacitracin as an antibacterial feed additive, its history is more than 50 years. We mainly summarized pharmacology、toxicity security、animal health efficiency and application of commercial Bacitracin products(Bacitracin zinc and Bacitracin Methylene Disalicylate ) in this paper.

Key words：Bacitracin zinc；Bacitracin Methylene Disalicylate；Antibiotic；feed additive

杆菌肽是1945年由美国哥伦比亚大学Johnson首次从熏染伤口中发明的，是由枯草芽孢杆菌（Bacillus Subtilis）渗透爆发的一种产品。早在1960年，美国批准杆菌肽作为饲料添加剂使用，1990年中国批准其可作为饲料添加剂使用，杆菌肽作为畜禽促生长剂使用已有50多年的历史了。到现在为止，由于杆菌肽在动物保健中增进具有动物生长，抑制动物肠道中有害微生物的生长、提高机体免疫能力方面的作用，在动物中无休药期、险些无毒、对敏感菌无耐药性、在土壤中易降解等特点，使其在海内外被普遍使用在畜禽养殖业中。

1 杆菌肽的理化性子

杆菌肽为白色和近白色易吸湿的粉末，易溶于水和乙醇中，是一种环状多肽类坑生素，主要由地衣芽孢杆菌（Bacillus Licheniformis）和枯草芽孢杆菌（Bacillus Subtilis）爆发。杆菌肽由一组结构类似的多肽复合物组成，结构类似物主要有杆菌肽A、B1、B2、B3，杆菌肽C1、C2、C3和杆菌肽F，杆菌肽F为杆菌肽A的氧化降解产品。杆菌肽A、B1、B2和B3占杆菌肽复合物总抗菌活性的96%，其中杆菌肽A的活性最强，杆菌肽A的分子量为1422.72，杆菌肽B的分子量为1408.69。杆菌肽由12个氨基酸组成，其基本结构为一个环状结构（7个氨基酸）和一个链状结构（5个氨基酸）。

2 杆菌肽的药理作用

杆菌肽对大大都革兰氏阳性菌如链球菌（Streptococcus）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、肠球菌（Enterococci）、沙门氏菌（Salmonella）、梭状芽孢杆菌（Clostridium）、棒状杆菌（Corynebacterium）等具有抑菌活性。别的，杆菌肽还对放线体和螺旋体也有用果。

耐药性因子（Resistence factor）是保存于某些细菌的一种质粒，由相连的两个DNA片断组成，即抗性转移因子（Resistence Transfor Factor， RTF ）和抗性决议R因子（R-determinant）�？剐跃鲆镽因子决议细菌的抗性，RTF控制质粒的转移，质粒爆发转移，细菌的抗性随之改变。Mathers(2008)研究批注，杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽在浓度100-500ppm时可有用地抑制E. coli HB101中的质粒的抗性转移[1]。

通常，杆菌肽需与金属离子如锌离子（Zn2+）或亚甲基水杨酸（Methylene Disalicylate）络合形成络合物后增添杆菌肽的稳固性。Richar H 等（1961）等研究批注，锌离子与杆菌肽络合后还可增添杆菌肽的活性[2]。因此杆菌肽作为饲料添加剂使用，主要有杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽两种形式。

Siewert（1987）研究批注，杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽的抑菌机理为：杆菌肽为类脂质焦磷酸的特异性抑制剂，能抑制细菌细胞肇合成阶段的脱磷酸化作用，影响磷脂的转运及向细胞壁支架运送黏肽，从而抑制细菌细胞壁的合成[3]。

杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽进入动物消化道后，在体内剖析成杆菌肽、锌离子或亚甲基水杨酸，锌离子或亚甲基水杨酸被吸收使用，杆菌肽险些不被动物肠道、皮肤、肠粘膜所吸收[4]，大部分随粪便倾轧体外，少量被吸收的杆菌肽通过肾小球滤过作用倾轧体外[5]，FDA划定其休药期为0天。FDA(1999)资料显示，饲喂小鸡1100ppm亚甲基水杨酸杆菌肽8周和产蛋鸡5个月，在鸡组织、蛋清和蛋黄中未检出杆菌肽残留[6]。由于杆菌肽对肾脏有较高的毒性，杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽不易全身给药，注射时毒性更大。

3 毒理与清静

研究效果批注，杆菌肽锌对大鼠口服LD50为10000 mg/kg，对小鼠为大于12500 mg/kg，实为无毒；对小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验、睾丸染色体畸变试验及Ames试验，效果均为阴性[7]。

在情形清静上：FDA(1998)资料显示，用57.5ppm和104ppm杆菌肽锌饲喂鱼110天，未发明有副作用，鱼组织中未检测出杆菌肽残留；在每吨猪或鸡饲料中添加500克杆菌肽锌或亚甲基水杨酸杆菌肽，猪和鸡随粪便倾轧的杆菌肽的半衰期为2-4天，在自然条件下，降解成氨基酸和盐类物质，杆菌肽A氧化降解为险些无活性的杆菌肽F，对土壤的微生态情形险些无影响；杆菌肽对昆虫的毒性极低，饲喂米象甲幼虫（Rice-weevil larvae）20000ppm的杆菌肽才体现出低毒性[8]。饲喂动物杆菌肽后，可镌汰对情形倒运的温室气体N2O等氮源排放[9]。另外，杆菌肽对细菌不会爆发耐药性，与其他抗生素共用时不会爆发交织耐药性。

4 杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽的在畜禽中的应用效果

杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽应用在畜禽养殖中主要作用有：（1）对患病动物的治疗作用；（2）预防动物疾病的熏染；（3）提高饲料转化率和增进动物生长。

杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽通过调控动物肠道微生物菌群施展作用，其与肠道微生物菌群的相关作用的效果是：提高动物的消化、代谢、营养物质的吸收和分选能力，如碳水化合物、卵白质、氨基酸、矿物质、维生素等，增强对饲料的使用率，镌汰对饲料的摄取率。另外，杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽在维持动物稳固饲料摄入量的条件下，镌汰代谢的杂乱征象的爆发，提高动物的免疫特征，预防主要的肠道疾病，维持高水平的动物康健。

FDA批准杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽使用在牛、家禽、猪中，澳大利亚批准其使用在家禽中。经由多年的研究总结，杆菌肽类饲料添加剂在家畜和家禽中使用具有以下的优点：(1)降低动物的氮源排放，镌汰氮源污染；（2）增添动物的体重；（3）降低动物单位产量的所需要的饲料；（4）控制动物坏死性肠炎；（4）控制猪滋生历程的肠道疾��；（5）节约动物氨基酸需要；（6）节约能量；（7）提高动物热耐受力；（8）降低公猪臭（Boar taint）；（9）可降卑微生物对其他抗生素的抗性和抗性转移；（10）提高免疫特征[9]。

热应激是情形温度凌驾家畜的相宜温度时，家畜的心理与行为爆发应达性的能力。在全球性规模的动物养殖中，由于情形高温的因素，每年会造成动物殒命率的增添、降低动物产品产量。M?nner 和Wang研究批注，在热急条件下（34℃），在蛋鸡饲料中添加100ppm杆菌肽锌，与比照相比，显著地降低了鸡维持生长需要的维持能需求和提高产蛋所需能量，并在平均日增重、饲料效率、产蛋数和产蛋量均有显著提高，显著地提高了鸡对热的应急能力[10]。

动物肠道是消化吸收的主要场合，肠壁厚度、肠壁绒毛数目和粘膜面积均能影响营养物质的吸收从而影响动物的生长。佟建明（1997）和卢建军（2007）研究批注[11-12]，抗生素有利于肠道细胞变薄、肠道（十二指肠、空肠、回肠）绒毛细胞变长、有利于营养物质的顺遂吸收。Kyriakis（1996）等研究批注[13]，对猪从断奶最先至100天、100-125天、125-156时代举行试验，划分在日粮中添加300/200/100ppm和300/200/100ppm水平举行饲喂，两组剂量水平在试验时代对猪平均日增重划分为21%和30%、平均日饲料摄入量划分增添7%和10%、单位体重饲料使用率（饲料转化率）镌汰10%和16%。在家禽上，杆菌肽锌对日龄1～35天的家禽，促生长率为2.3%～6.0%，饲料转化效率为0%～5.5%[10]。

亚甲基水杨酸杆菌肽和杆菌肽锌在预防和控制肠道疾病方面，也具有极其主要的作用。PRESCOTT等(1978)研究批注[14]，在小鸡饲养历程中，以杆菌肽锌浓度为200mg/gal和400mg/gal的饮用水全程给小鸡饮用时，可以控制由产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）引起的坏死性肠炎，以杆菌肽锌浓度为100mg/gal饮用水饮用时，可预防鸡坏死性肠炎的爆发。加拿大Brennan等(2003)研究批注[15]，在肉鸡饲料中添加亚甲基水杨酸55ppm，对熏染接种产气荚膜梭菌的肉鸡举行坏死性肠炎研究，试验举行41天后，空缺比照组（未熏染病菌未用药组）和接病菌比照组（接种熏染病菌未用药组）肉鸡由坏死性肠炎导致的殒命率划分为2.87%和4.68%；药物处置惩罚组的殒命率为0.25%。效果批注，亚甲基水杨酸可有用控制由产气荚膜梭菌引起的坏死性肠炎。

FDA（1991）资料显示 [16]，划分在伊利诺斯州、明尼苏达州、密苏里州和内布拉斯加州四个州的猪厂举行亚甲基水杨酸杆菌肽控制仔猪梭菌性肠炎试验，在肠炎自然爆发的情形下，在孕猪临盆前14天最多至18天，临盆后21天，以含250g/t亚甲基水杨酸杆菌肽的饲料饲喂孕猪，四个猪场仔比照组猪殒命率划分为27.3%、21.1%、25.4%和22.2%，用药组依次为2.0%、7.2%、0.0%和1.5，且用药组腹泻率显着低于比照组。效果批注，饲喂含250g/t亚甲基水杨酸杆菌肽的饲料给肠炎爆发的猪圈孕猪，有显著的控制仔猪的殒命率和腹泻率。

5 杆菌肽类饲料添加剂在海内外生产使用情形

现在，杆菌肽的生产菌主要是地衣芽孢杆菌肽，Fr?ysh?v（1977）指出地衣芽孢杆菌是已经被认可的清静生产菌种[17]。

从海内外杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽上市一直到现在，海内外的产品均为全发酵的预混剂产品，其工艺流程均大致为：

豆粕、玉米淀粉、矿物质等发酵质料 → 搅拌、灭菌、接种地衣芽孢杆菌肽发酵 →

发酵历程：加消泡剂、控制温度、氮源、搅拌 → 地衣芽孢杆菌增殖历程：（1）将卵白转化成氨基酸、淀粉转化成单糖；（2）诱导爆发杆菌肽合成酶；（3）爆发杆菌肽 → 发酵竣事：杆菌体+地衣芽孢杆菌细胞+发酵残物 → 反应络合 → 喷雾干燥、混淆 → 包装 → 磨练。

海内生产杆菌肽类饲料产品的厂家主要有3家，浦城ca88手机版官方网站登录年产能力抵达24000-26000吨。外洋生产厂家主要为美国雅来药厂，2011年现已被辉瑞公司收购。浦城ca88手机版官方网站登录杆菌肽类产品出口量约占海内同类产品出口量60%，出口的杆菌肽锌预混剂和亚甲基水杨酸杆菌肽预混剂年销售额在2亿～3亿人民币。

由于杆菌肽相对其他抗生素促生长剂性价比高、越发环保清静等缘故原由，美国、加拿大、巴西、以色列、澳大利亚、马来西亚、印度等和中国大陆及香港地区，至今一直在畜禽养殖中使用杆菌肽锌预混剂和亚甲基水杨酸杆菌肽预混剂作为促生长剂使用。

6 杆菌肽锌与亚甲基水杨酸杆菌肽未来

一种理想的抗生素促生长剂应该具备：（1）显着提高经济效应；（2）与其他抗生素不爆发交织抗性；（3）不使微生物的抗性转移；（4）不破损动物正常肠道的微生物菌群；（5）对人类或动物没有或具有部分治疗作用；（6）在动物肠道中不被吸收；（7）不会对动物致癌或致突变；（8）不会造成情形的污染；（9）在以正常剂量水平下的许多倍使用时，不会对人类和动物爆发毒性。

综观杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽的特征，完全切合上述条件，以是杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽是为数未几的理想的抗生素类促生长饲料添加剂之一。在以后若干年，杆菌肽锌和亚甲基水杨酸杆菌肽将会继续作为允许使用的抗生素作促生长用的国家或地区理想选择的抗生素促生长剂。

参考文献

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