抗菌肽及在饲料中的应用.docx
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抗菌肽及在饲料中的应用
抗菌肽及其在饲料中的应用
抗菌肽概述
v1972年，瑞典科学家Boman等首先在果蝇中发现抗菌肽及其免疫功能，随后从惜古比天蚕蛹诱导分离到并命名为cecropin。
此后人们相继从细菌、真菌、两栖类、高等植物、哺乳动物乃至人类中发现并分离获得具有类似性质的活性蛋白。
v抗菌肽又称抗微生物肽（antimicrobialpeptide）或肽抗生素（peptideantibiotics），在动植物体内分布广泛，是天然免疫防御系统的一部分。
v抗菌肽不仅具有广谱抗细菌能力，而且对真菌、病毒、及癌细胞也有作用。
其对畜禽具促生长、保健和治疗疾病的功能，属无毒副作用、无残留、无致细菌耐药性的一类环保型制剂。
具有广阔的应用前景。
抗菌肽的分类
v抗菌肽按结构、功能大致分为四类：
cecropin（天蚕素）类；富含pro残基（脯氨酸）的magainin（蛙皮素）；富含gly残基（甘氨酸）的melittin（蜂毒素）；富含cys残基（半胱氨酸）的defensin（防御素）。
v抗菌肽按来源一般分为六类：
哺乳动物抗菌肽、两栖动物抗菌肽、昆虫抗菌肽、植物抗菌肽、细菌抗菌肽、病毒抗菌肽
抗菌肽的结构和特性
v通常由数十个氨基酸残基组成的碱性小分子多肽，水溶性好，分子量大约为4KD。
v含有4个或多于4个带正电荷的氨基酸，N端亲水C端硫水具有双亲的性质；
v具有热稳定性，在100℃加热10-15分钟仍能保持其活性。
等电点大于7，表现出较强的阳离子特性。
v对较大的离子强度和较高或较低的pH值均具有较强的抗性；
v具备抵抗胰蛋白酶和胃蛋白酶水解的能力。
抗菌肽的作用机理
v抗菌肽是以一端插入细菌细胞膜，通过¡°打孔¡±形成一个通道，使细菌细胞膜破裂，原生质¡°泄漏¡±而死亡。
v（对于G阴性菌，抗菌肽易与其外膜上的带负电荷脂多糖相互作用，从而破坏外膜结构以穿越内膜，而G阳性菌不具有脂多糖，但其表面由于肽聚糖中的胞壁酸、糖醛酸、磷壁酸和氨基酸羧基的存在而带负电电荷，抗菌肽也能破坏肽聚糖层而穿透质膜）
抗菌肽的作用机理
抗菌肽的杀菌机制模拟图
抗菌肽的杀菌机制模拟图
抗菌肽的作用机理特点
1.作用部位的有效性
v传统抗生素作用是通过消除微生物生长或生存必需的功能实现的，如阻扰细菌蛋白质的合成或者改变酶的活性来达到杀菌目的，而细菌通过改变一种基因就足以对付抗生素的这种进攻。
v抗菌肽作用于细菌细胞膜，导致膜的通透性增大，以此穿透、杀灭细菌，即“膜机制”。
细菌必须改变膜的结构，即改变相当部分的基因才能防御抗菌肽的进攻，而这几乎是不可能的。
因此，抗菌肽极少地减少了产生耐药性的可能。
2.作用对象的选择性
v抗菌肽只对原核生物细胞和真核生物病变细胞有抗菌作用，对正常的生物细胞不起作用。
原因在于原核生物和正常真核生物的细胞膜结构不同，正常真核细胞膜中含有大量的胆固醇，而胆固醇的存在使膜结构趋于稳定。
此外高等动物存在高度发达的细胞骨架系统，其存在也抵抗了抗菌肽的作用。
癌细胞的细胞骨架系统与正常细胞相比不发达，这是抗菌肽对其产生抑制作用的原因之一。
抗菌肽作用对象的选择性
v广谱抗微生物：
当前畜禽疾病多为混合感染,传统的抗生素抗菌谱一般都较窄,且只对细菌有效.而大多数抗菌肽对G阴阳性菌均有效,有些还对真菌、病毒、寄生虫、原生动物有抑制和杀灭作用
v作用快速、安全、无残留：
由于分子较小，在机体受到侵犯时，几分钟内就能产生，且扩展扩散速度比体内免疫细胞更快更灵活。
抗菌肽独特的抗菌机理更形成了不耐药的特性，这就超越了抗生素的局限，是新一代的高效抗菌剂。
动物食品安全有赖于生产过程的各个环节，使用无污染、在动物体内无残留、无毒副作用的添加剂是解决问题的一个关键。
v刺激免疫反应：
抗菌肽可参与宿主天然免疫的其它反应，比如刺激单核细胞和嗜中性白细胞的趋化作用、促进肥大细胞组织胺的释放、抑制组织蛋白酶以及促进创伤愈合。
v与其它抗菌物质的联合作用：
抗菌肽与传统抗生素联用，可提高药效并拓宽传统抗生素的抗菌谱。
至今未发现有关抗菌肽与其它药物相拮抗的报道，这就显示出抗菌肽比微生态制剂等绿色添加剂更有优势。
v对环境有较强的抗性，适合做添加剂：
抗菌肽在100℃加热10-15分钟仍能保持其活性，对PH值有较强的适应性、水溶性好。
具备抵抗胰蛋白酶或胃蛋白酶水解的能力，进入动物消化道，能很好发挥抗菌功效。
这弥补了其它添加剂如酶制剂、微生态制剂等易受影响的缺陷，更便于在生产中应用。
抗菌肽与抗生素杀菌机理对比
抗菌肽
v
在两亲性的α螺旋结构作用下使原核细胞质膜上形成离子通道，这种通道的直径经推算大约在4nm，离子通道的形成改变了细胞内外渗透压，使细胞内物质大量外渗，起到杀菌作用。
赐尔健的主要成分
v高浓度的抗菌肽抗菌肽杀菌活力：
≥8000u/g
v丰富的生物活性酶采用和产酶菌协同发酵的技术，产品含有高质量的木聚糖酶、果胶酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等
v赐尔健中发酵过程中产生多糖、小肽及多种未知的生长因子
赐尔健中酶的种类与活性（≥u/g）
木聚糖酶
Β-葡聚糖酶
果胶酶
纤维素酶
甘露聚糖酶
淀粉酶
酸性蛋白酶
250000
70000
12000
7000
8000
15万
8000
赐尔健的功能
v1、抑制和杀灭有害菌，预防动物疾病的发生
v2、大幅度提高幼龄动物对蛋白质和淀粉的消化率
v3、降解饲料中的抗营养因子（非淀粉多糖NSP），提高谷物类原料的营养价值
v4、赐尔健在发酵过程中产生多糖、小肽以及多种未知生长因子，能有效促进动物生长，发挥更好的生产性能。
赐尔健（抗菌肽）
1.在畜禽、水产上的应用试验
赐尔健治疗鸡大肠杆菌感染的效果
2.抗菌肽药敏试验
注：
抑菌圈直径大于20mm为极敏，15－20mm为高敏，10－15mm为中敏，小于10mm为低敏
项目死亡率腹泻率治愈率
感染对照2310077
恩诺沙星（10mg/kg）1016.690
赐尔健（1kg/吨）1016.690
赐尔健（1.5kg/吨）6.613.393.4
3.赐尔健治疗猪沙门氏菌感染的效果
4.赐尔健对鸡白痢预防试验
使用500g/吨赐尔健可有效预防鸡白痢，存活率提高15.3％,差异极显著
5.鸡白痢人工发病对比试验
6.赐尔健与其它抗菌剂对肉仔鸡应用效果比较
赐尔健对肉鸡生长与存活率的影响
安徽和威农业开发股份有限公司试验场
表2-1-1试验各组肉鸡成活率
成活率
黄霉素5mg/kg、
喹乙醇30mg/kg；
硫酸抗敌素15mg/kg、
杆菌肽锌75mg/kg；
赐尔健
400mg/kg
赐尔健
500mg/kg
21d
95.45%a
97.56%ab
99.06%b
98.64%b
42d
93.26%a
95.28%ab
97.43%b
97.63%b
表2-1-2试验各组平均日增重、料肉比
温氏集团营养部科研基肉鸡试验场
试验动物：
矮B公鸡
测试项目
黄霉素5mg/kg、
喹乙醇30mg/kg；
硫酸抗敌素15mg/kg、
杆菌肽锌75mg/kg；
赐尔健
400mg/kg
赐尔健
500mg/kg
21日龄体重（g）
586.00±12.31
605.00±02.31
614.00±11.8
626.00±15.36
42日龄体重（g）
1790±0.08
1900.00±0.06
1980.00±0.07
2000.00±0.25
1~21日龄
平均日增重（g）
26.00±12.36
26.90±10.25
27.33±13.53
27.90±15.36
22~42日龄
平均日增重（g）
57.33±4.36a
61.67±2.69a
65.05±3.15b
65.43±2.69b
1~42日龄
平均日增重（g）
41.67±5.23a
44.29±4.15a
46.19±6.32b
46.67±4.25b
1~21日龄
料肉比
1.45±0.36
1.42±0.25
1.39±0.56
1.38±0.25
1~42日龄
料肉比
2.00±0.89
1.95±0.59
1.90±0.25
1.89±0.69
组别
试验处理
重复数
重复鸡数（只）
阶段划分（天）
小鸡
中鸡
第1组
喹烯酮（50g/t）
3
70
小鸡：
1-25
中鸡：
26-45
第2组
4%安来霉素（150g/t）
3
70
第3组
4%安来霉素150克/吨+10%抗敌素200克/吨
3
70
第4组
15%杆菌肽锌300克/吨+10%抗敌素200克/吨
3
70
第5组
10%北里霉素100克/吨+10%抗敌素200克/吨
3
70
第6组
0.05%那西肽400g/t
3
70
第7组
赐尔健（小400g/t、中鸡300g/t）
3
70
组别
试初数
试末数
总耗料
试初均重
试末均重
总增重
平均日增重
料肉比
日采食量
成活率
（只）
（只）
（kg）
（kg/只）
（kg/只）
（kg）
（g/只,日）
（g/只,日）
（%）
喹烯酮
195
179
129.75
0.0377
0.4190
70.36
15.25
1.844
28.12
98.46
安来霉素
195
179
131.75
0.0377
0.4235
71.08
15.43
1.853
28.60
97.95
安、抗
195
183
134.05
0.0377
0.4235
71.87
15.43
1.865
28.78
98.97
杆、抗
195
175
128.55
0.0377
0.4166
68.59
15.15
1.874
28.40
97.95
北、抗
195
190
138.55
0.0377
0.4221
73.93
15.37
1.874
28.81
100.00
那西肽
195
183
133.55
0.0377
0.4208
71.44
15.32
1.869
28.64
98.97
赐尔健
195
185
134.3
0.0377
0.4222
72.27
15.38
1.858
28.58
98.97
组别
试初
数
试末
数
总耗
料
试初
均重
试末
均重
总增重
平均日增重
料肉比
日采食量
成活
率
（只）
（只）
（kg）
Kg/只
Kg/只
kg
（g/日）
（g/只日）
（%）
喹烯酮
179
177
228.35
0.419
0.927
90.32
25.41
2.528
64.23
99.44
安来霉素
179
178
247
0.423
0.970
97.3
27.34
2.539
69.40
99.44
安+抗
183
183
256.9
0.423
0.979
101.6
27.76
2.529
70.19
100
杆+抗
175
174
238.6
0.416
0.948
92.95
26.56
2.567
68.17
99.43
北+抗
190
188
258.7
0.422
0.963
102.10
27.06
2.534
68.57
98.95
赐尔健
185
182
262.7
0.422
0.990
104.31
28.37
2.518
71.44
99.46
赐尔健在蛋鸡生产上的应用
浙江建德蛋鸡场
赐尔健对蛋鸡生产性能的影响
对照组
对照组
赐尔健400g/t
赐尔健500g/t
采食量（g）
118.14±7.4
118.23±5.8
119.89±8.4
120.78±7.6
产蛋率（%）
75.08±4.10
75.02±5.64
80.36±5.90
80.49±5.37
平均蛋重（g）
62.69±1.44
62.96±1.51
63.92±1.52
64.40±1.07
料蛋比
2.50：
1
2.48∶1
2.25∶1
2.23∶1
破蛋率（%）
4.95±0.29
4.87±0.33
2.46±0.28
2.31±0.22
异常蛋分率
4.47±0.37
4.88±0.29
2.60±0.36
2.57±0.49
赐尔健对蛋品质的影响
对照组
对照组
赐尔健400g/t
赐尔健500g/t
蛋型指数（%）
0.75±0.02
0.78±0.02
0.77±0.02
0.70±0.03
蛋比重（g/cm3）
1.14±0.01
1.13±0.01
1.14±0.04
1.13±0.01
蛋壳相对重（%）
11.06±0.65
11.01±1.13
12.37±1.03
12.26±0.58
蛋壳厚度（mm）
0.36±0.03
0.36±0.04b
0.43±0.04
0.46±0.12
哈夫单位（U）
83.68±4.32
83.95±6.77
85.52±6.64
86.20±6.86
蛋黄指数（%）
44.20±2.16
45.27±0.27
45.64±2.45
45.82±2.62
蛋黄相对重（%）
10.19±0.76
10.81±0.82
11.72±0.54
11.71±0.62
赐尔健在生长猪上的应用
浙江省农科院海宁试验猪场
日增重与料比
初始重（kg）
结束重（kg）
平均日增重（g）
料比
75mg/kg金霉素
40.75
68.15
685.1
3.23
300g/t速美肥
39.19
67.71
713.0
3.09
500g/t赐尔健
39.67
70.28
765.3
2.94
抗菌肽在南美白对虾养殖中的应用
中国水产科学研究院珠江水产研究所深圳海水试验基地
安康素对南美白对虾生长的影响
攻毒试验结果
抗菌肽在草鱼饲料中的应用效果试验
苏州大学水产系
生长速度分析各组生长速度
组号
初始重
尾数
结束重
增重率%
瞬间生长率%.d-1
空白对照组
232.5
45
627.3
170.18
1.24
5mg/kg黄霉素组
220.4
45
604.4
174.3
1.26
20mg/kg维吉尼亚霉素组
222.3
45
625.7
181.39
1.29
400克/吨赐尔健
225.2
45
633.6
181.50
1.29
500克/吨赐尔健
232.3
45
660.3
183.96
1.30
饲料利用效率
表4各组的饲料系数
组号
饲料系数平均值
空白对照组
1.31
黄霉素组
1.28
维吉尼亚霉素组
1.21
400克/吨赐尔健
1.25
500克/吨赐尔健
1.21
养殖成活率
表5各养殖试验组成活率
组号
死鱼条数
成活率%
空白对照组
9
80.00
黄霉素组
8
82.22
维吉尼亚霉素组
8
82.22
400克/吨赐尔健
5
88.89
500克/吨赐尔健
5
88.89
转氨酶活力
表6：
各试验组草鱼血清和肝胰脏转氨酶活力（u/ml，u/g）
GOT
GPT（谷丙转氨酶）
组号
血清平均值
肝胰脏平均值
血清平均值
肝胰脏平均值
空白对照组
74.29
186.35
363.11
741.02
黄霉素组
68.90
192.92
349.98
747.07
维吉尼亚霉素组
59.49
180.96
359.15
717.48
400克/吨赐尔健组
60.37
188.11
357.69
728.94
500克/吨赐尔健组
58.02
169.00
351.02
723.52
非特异免疫力
表7：
各试验组草鱼血清、肝胰脏和皮肤粘液SOD酶（超歧化氧化酶）活力（u/ml，u/g）
组号
血清
肝胰脏
皮肤黏液
空白对照组
895.52
173.97
67.98
黄霉素组
879.47
195.19
59.46
维吉尼亚霉素组
936.60
199.82
76.61
400克/吨赐尔健组
928.76
202.55
71.88
400克/吨赐尔健组
950.79
218.31
88.72
表8：
各试验组草鱼血清和皮肤粘液溶菌酶活力
组号
血清
粘液
空白对照组
0.07
0.11
黄霉素组
0.06
0.12
维吉尼亚组
0.09
0.15
400g/t组
0.08
0.15
500g/t组
0.09
0.16
血红蛋白
表9：
各试验组草鱼血红蛋白含量
组号
血红蛋白（ug/l）
空白对照组
68.02
黄霉素组
68.64
维吉尼亚霉素组
72.01
400克/吨赐尔健组
71.46
500克/吨赐尔健组
76.85
结论
根据本试验结果综合分析，400、500克/吨赐尔健和20mg/kg维吉尼亚霉素能够有效提高草鱼的生长速度和对饲料的转化利用效率；可以有效保障草鱼的成活率。
通过对血清转氨酶活力、SOD酶活力和皮肤粘液中的SOD酶活力、溶菌酶活力分析结果看，抗菌肽和维吉尼亚霉素均能够提高草鱼的免疫、防御能力，尤其以500克/吨赐尔健抗菌肽效果较为明显。
在草鱼饲料中可以使用抗菌肽以提高草鱼的生长速度和免疫防御能力，对保障草鱼的成活率有重要作用和意义。
适用对象
各种家禽、家畜、水产饲料
用法与用量
猪500-1000克/吨家禽300-500克/吨
普通鱼300-500克/吨虾、蟹800-1000克/吨
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