文 / 王 琪

寫在前面

目前，很多人都在爭論“無抗養(yǎng)殖”是否能實現(xiàn)，激動之處甚至引發(fā)口水仗……

其實，根本就沒有爭論的必要。無抗養(yǎng)殖就是個偽命題。我們要實現(xiàn)的是“飼料無抗”，而不是“飼養(yǎng)無抗”。

大家都知道，目前在飼料中添加抗生素作為促生長劑是比較常見的現(xiàn)象，這對養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展起到了巨大的推動作用。但由于監(jiān)管的缺失和追求利潤最大化所帶來的“短視”行為，抗生素在養(yǎng)殖業(yè)被大量濫用，伴隨而來的是食品安全事件頻發(fā)，“超級細(xì)菌”，免疫抑制，疫情復(fù)雜化，生產(chǎn)性能下降等系列惡果。

痛定思痛，國家已經(jīng)把食品安全問題擺在了國家戰(zhàn)略的高度。食品安全是焦點，畜產(chǎn)品安全是重點，飼料安全是源頭。

當(dāng)下，由于多方面的原因，我們的養(yǎng)殖條件沒有辦法達(dá)到在養(yǎng)殖過程中全面禁止使用抗生素的時機(jī)和條件。我們無法做到“飼養(yǎng)無抗”，但是，“飼料無抗”是可以實現(xiàn)的，而且必須這么做。

那么，去尋找合適的飼用抗生素的替代物就成為一個急迫而現(xiàn)實的命題。這種替代物必須是高效的、綠色的、安全的，使用成本是可接受的，只有這樣才可能從真正意義上去替代抗生素在飼料日糧中的添加和使用。

由于全球抗生素藥物的濫用，越來越多的細(xì)菌可能發(fā)展成為對傳統(tǒng)抗生素耐藥的菌株。人們迫切地尋找能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)抗生素的藥物，使得抗菌肽受到廣泛的重視。下面我們將從抗菌肽的功能效果、作用機(jī)制和應(yīng)用前景等話題展開。

一、抗菌肽介紹

抗菌肽（antimicrobial peptide）原指昆蟲體內(nèi)經(jīng)誘導(dǎo)而產(chǎn)生的一類具有抗菌活性的堿性多肽物質(zhì)，分子量在2000～7000左右，由20～60個氨基酸殘基組成。這類活性多肽多數(shù)具有強(qiáng)堿性、熱穩(wěn)定性以及廣譜抗菌等特點。世界上第一個被發(fā)現(xiàn)的抗菌肽的是1980年由瑞典科學(xué)家G.Boman等人經(jīng)注射陰溝通桿菌及大腸桿菌誘導(dǎo)惜古比天蠶蛹產(chǎn)生的具有抗菌活性的多肽，定名為Cecropins。后來，從其他昆蟲以及兩棲類動物、哺乳動物中，也分離到結(jié)構(gòu)相似的抗菌多肽，有70多種抗菌多肽的結(jié)構(gòu)被測定。1980年后的數(shù)年間，人們相繼從細(xì)菌、真菌、兩棲類、昆蟲、高等植物、哺乳動物乃至人類中發(fā)現(xiàn)并分離獲得具有抗菌活性的多肽。由于這類活性多肽對細(xì)菌具有廣譜高效殺菌活性，因而命名為“antibacterial pepitides，ABP”，中文譯為抗菌肽，其原意為抗細(xì)菌肽。

二、抗菌肽的功能

1 抗細(xì)菌功能

抗菌肽的抗細(xì)菌功能包括抗革蘭氏陽性細(xì)菌、革蘭氏陰性細(xì)菌以及革蘭氏兼行細(xì)菌。大部分抗菌肽均具有抗革蘭氏陽性細(xì)菌的功能，但不同抗菌肽的抗菌活性有較大差異，且抗菌譜也不同。

2 抗真菌功能

目前已有超過7萬種真菌被發(fā)現(xiàn)，其中一部分是威脅人類健康的。許多抗菌肽除了抗細(xì)菌之外還有抗真菌的功能，其中一個重要因素就是抗菌肽與質(zhì)膜的相互作用。

3 抗寄生蟲功能

抗菌肽靶目標(biāo)是寄生蟲的質(zhì)膜，從而間接引起細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器改變，干擾細(xì)胞正常代謝。

4 抗病毒功能

研究表明，多種抗菌肽都具有抗病毒活性，如艾滋病病毒、皰疹病毒和皰疹病毒型口炎病毒等。抗菌肽可能通過多種機(jī)制發(fā)揮抗病毒作用，與病毒的包膜相結(jié)合、抑制病毒的繁殖，或者干擾病毒的組裝合成。

5 抗腫瘤功能

其抗腫瘤機(jī)制主要有：溶解腫瘤細(xì)胞膜、破壞細(xì)胞內(nèi)線粒體、對細(xì)胞DNA造成損傷、破壞細(xì)胞骨架、促進(jìn)機(jī)體免疫效應(yīng)、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤血管生成等。

三、抗菌肽的作用機(jī)制

抗菌肽的確切作用機(jī)制目前還在深入研究中，研究人員提出多種理論假設(shè)來解釋抗菌肽抑制或殺滅微生物的過程。

1 抗菌肽與細(xì)胞膜的相互作用

抗菌肽能夠與細(xì)胞膜表面相互作用，使膜的通透性改變。陽離子抗菌肽的正電荷區(qū)域與細(xì)胞膜上的負(fù)電荷區(qū)域相互作用，使抗菌肽分子的疏水端插入細(xì)胞膜的脂質(zhì)膜中，進(jìn)而改變脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)。抗菌肽與細(xì)胞膜作用后形成跨膜電位，打破酸堿平衡，影響滲透壓平衡，抑制呼吸作用，使細(xì)胞膜發(fā)生穿孔，內(nèi)物質(zhì)外溢，細(xì)菌死亡。

PS：抗菌肽對細(xì)菌包膜的適度穿孔，能否使一些藥物更方便進(jìn)入胞內(nèi)，提高藥效？另外，抗體是無法進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的，這種可控的穿孔（或者說通透性的增強(qiáng)）是否能促進(jìn)中和抗體作用的發(fā)揮？此處純屬猜想，如有不對之處，請大家拍磚。

2 抗菌肽干擾靶標(biāo)的能力

抗菌肽除了作用于細(xì)胞膜，還可以作用于細(xì)胞內(nèi)的其他靶標(biāo)。抗菌肽在進(jìn)入細(xì)胞之后，通過與細(xì)胞內(nèi)靶標(biāo)的特異性結(jié)合干擾細(xì)胞代謝，達(dá)到抑制和殺滅細(xì)菌的目的。此理論解釋了許多抗菌肽在非常低的濃度下仍然能夠?qū)е录?xì)菌死亡的現(xiàn)象。

抗菌肽的抗菌機(jī)制復(fù)雜，抗菌肽不但能夠殺滅大量細(xì)菌，還能殺傷腫瘤細(xì)胞、真菌、病毒、寄生蟲等?？咕牡淖饔脤ο箅m然種類繁多，但共同的特點是作用于有膜成分的靶標(biāo)。

四、提高特異性免疫力和非特異性免疫力

先天性免疫不足以消除感染，抗菌肽則通過信號傳遞途徑，啟動并擴(kuò)大宿主的特異性免疫反應(yīng)

Δ促進(jìn)T細(xì)胞的分化

Δ促進(jìn)單核細(xì)胞的趨化性

Δ調(diào)節(jié)吞噬反應(yīng)

Δ提高纖維原細(xì)胞的分化和生長

抗菌肽可作用于淋巴細(xì)胞，刺激其分泌大量細(xì)胞因子，從而放大調(diào)控免疫應(yīng)答；可提高CD4⁺/CD8⁺細(xì)胞的比值，提高細(xì)胞免疫應(yīng)答水平。

五、抗菌肽在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用

在動物飼料日糧中添加抗菌肽能夠抑制病菌繁殖，改善腸道菌群結(jié)構(gòu)，提高動物生產(chǎn)性能。我們通過在72個規(guī)模豬場的近20000頭保育豬田間試驗已經(jīng)充分證明仔豬飼糧添加抗菌肽能夠增加腸道益生菌數(shù)量，控制腹瀉率，增加采食量。在母豬上的大量應(yīng)用也充分證明，抗菌肽在減少母豬便秘，緩解霉菌毒素的危害，降低繁殖障礙的發(fā)生率，促進(jìn)母豬發(fā)情，提高產(chǎn)仔數(shù)、仔豬初生重和母豬泌乳量等方面的綜合優(yōu)勢。

印遇龍院士研究團(tuán)隊對GLAM180#復(fù)合抗菌肽做了深入細(xì)致的工作，發(fā)表了多篇高質(zhì)量核心SCI論文：

1.Effects of composite antimicrobial peptides in weanling piglets challenged with deoxynivalenol: I. Growth performance, immune function, and antioxidation capacity(復(fù)合抗菌肽因嘔吐霉素對仔豬造成損傷的保護(hù)作用：生長表現(xiàn)，免疫功能和抗應(yīng)激能力)

2.Effects of composite antimicrobial peptides in weanling piglets challenged with deoxynivalenol: II. Intestinal morphology and function(復(fù)合抗菌肽對嘔吐霉素對仔豬造成損傷的保護(hù)作用II：增強(qiáng)腸道功能)

3.Effects of antimicrobial peptides in nursery diets on growth performance of pigs reared on five different farms(在五個豬場研究復(fù)合抗菌肽的對仔豬生長的積極影響)

4.Metabolic profiles in the response to supplementation with CAPs in piglets challenged with DON(文章通過核磁共振譜、質(zhì)譜檢測了豬血液各項指標(biāo)，證實了復(fù)合抗菌肽可以顯著降低嘔吐霉素造成的仔豬氨基酸、脂質(zhì)、高密度脂蛋白、能量代謝等代謝紊亂癥狀)

何宏軒博士等也就抗菌肽在日糧中的添加做了系統(tǒng)研究，研究表明抗菌肽作為一種新型的飼料添加劑，可以取代或部分取代飼用抗生素，減少豬對抗生素的依賴，避免抗生素通過食物鏈傳遞，威脅人體健康（《日糧中添加CAPs對育肥豬消化率及其對氮排放影響的試驗研究》）。

后記

抗菌肽和抗生素在作用途徑、適用范圍、抗病毒性上都有很大區(qū)別?？股匾种萍?xì)胞壁、蛋白質(zhì)或DNA等得合成，抗菌肽則是在細(xì)胞膜上穿孔，造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞；抗生素抗菌譜較窄，只作用于一種或少數(shù)幾種微生物，抗菌肽的抗菌譜較廣，可抑殺革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、霉菌、螺旋體、病毒(如流感病毒、皰疹病毒、艾滋病病毒)、癌細(xì)胞和寄生蟲；使用抗生素容易使細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性，還會刺激內(nèi)毒素釋放，有時還會造成膿毒休克，而抗菌肽則完全沒有產(chǎn)生抗藥性的問題，還能殺死已產(chǎn)生耐藥性的病原菌突變種，不僅無毒害，還能抑制病原誘導(dǎo)產(chǎn)生的有害細(xì)胞因子。

抗菌肽在畜牧業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛：可作為畜禽藥品，預(yù)防和治療動物疾病，可作為飼料防霉劑，還可作為飼料添加劑。在豬的養(yǎng)殖中適量使用抗菌肽產(chǎn)品，不僅減少了抗生素的使用和耐藥性的增強(qiáng)，而且能得到更佳的疫病防控效果、改善豬群健康狀態(tài)，同時還能提高母豬繁殖性能、提高母豬年貢獻(xiàn)率、降低料肉比、提高生長速度、實現(xiàn)提前出欄。