讨论抗生素的种类和功能

讨论抗生素的种类和功能 饲用抗生素种类和作用漫谈 饲用抗生素是指长期低剂量添加在动物饲料中，用以预防疾病、改善营养物质代谢促进动物健康生长、提高动物生产性能的一类抗生素。畜禽在其生命的任意阶段都面临被各种微生物感染的威胁，尤其是当畜禽出生、断奶、转群、免疫接种和日粮更换等受到应激刺激时，常常导致胃肠道内环境变化，导致消化道微生态平衡破坏，消化机能紊乱，抑制动物生长发育，从而致病或死亡。抗生素自20世纪50年代在我国畜牧生产中大量应用以来，在维护畜禽肠道健康以达到提高畜禽日增重、改善饲料利用率及预防疾病等方面发挥了重要作用。目前，饲用抗生素在畜禽抗菌促生长方面效果最好，成本最低，在短期内难于找到合适的替代产品，仍然是解决畜禽肠道健康的首选，具有不可取代性。 一:饲用抗生素调节肠道健康的作用机制 不同种类的抗生素结构不同，其抗菌机制也不相同:有抑制细菌胞壁合成的，有损害细菌胞浆膜的，有抑制细菌蛋白合成的，也有抑制核酸(DNA)合成的，但对动物生长和饲养效率的改善作用都很相似。因此，饲用抗生素的生长促进机制显然独立于其抗菌方式(Lawrence，1998)。 近几十年来，武汉广途科技公司的科研工作者作了大量的有关饲用抗生素的试验，尽管其促生长效果得到一致证实，但抗菌促生长的作用机制仍不清楚。人们根据研究成果提出了各种假说，Sunde(1990)通过前人的研究得出以下几种可能的作用机制:1)抑制病原微生物的生长，从而控制疾病的发生和传播;2)降低肠壁厚度，使肠道易于吸收营养成分;3)抑制肠道细菌产生抗生长毒素;4)降低微生物对必需营养物质的破坏作用或促进有益菌群对营养物质的合成，促进动物生长;5)影响机体的代谢。Rosen(1995)从动物微生物学、生理学、营养学和机体代谢等方面对抗生素的几种可能性作用模式进行了归纳，结果见表1。从以上抗生素作用机制的假说及支持的试验依据可以看出，它们都有一个共同的特点，即抗生素可通过直接或间接影响畜禽体内微生物进而影响畜禽生长，它或者抑制微生物的生长起到抑菌杀菌作用，或者抑制(促进)微生物产生代谢物质。 表1 武汉广途科技公司饲用抗生素的作用机理 微生物学 生理学 营养学 机体代谢 有益菌 ， 食糜流动速度 , 能量沉积 ， 氮 , 有害菌 , 肠壁厚度 , 肠内能耗 , 毒性胺 , 抗药性转移 肠道长度 , 氮沉积 ， α,毒素 , ? 竞争营养的微限制性氨基线粒体脂肪酸 , 肠壁重量 , ， , 生物 酸 氧化 细菌细胞壁形 营养型微生物 ， 肠壁吸收能力 ， 维生素吸收 ， , 成 微量元素吸 产气夹膜杆菌 , 采食量 , ， 细菌DNA合成 , 收 致病性大肠杆 , 粪中水分 , 脂肪酸吸收 ， 粪脂肪排泄 , 菌 粘膜细胞更新 致病性链球菌 , , 葡萄糖吸收 ， 肝脏蛋白合成 ， 速度 有益乳酸菌 ， 钙吸收 ， 肠道碱性磷酸 ， 血浆营养吸 有益大肠杆菌 ， ， 肠道脲酶活性 , 收 资料来源:Rosen,1995;“+”表示促进或增强;“-”表示抑制或减少。 二:饲用抗生素对肠道健康的影响 饲用抗生素是由细菌或其他微生物在代谢过程中产生的，对其他微生物的生长和代谢有 抑制作用的化学物质，它是一种微生物的次级代谢产物，主要起到抗菌促生长的作用。 2.1几种主要的饲用抗生素的分类 2.1.1大环内脂类 主要有吉他霉素、泰乐菌素、螺旋霉素、红霉素和竹桃霉素。吉他霉素对支原体、革兰阳性菌、钩端螺旋体、立克次氏体均有抑制和杀灭作用，对部分革兰阴性菌(鸡嗜血杆菌，大肠弯曲杆菌等)也有作用。泰乐菌素主要对革兰阳性菌(葡萄球菌，链球菌和双球菌)及某些革兰阴性菌有效。螺旋霉素可抑制革兰阳性菌以及某些革兰阴性菌。红霉素一般对革兰阳性菌有效，由于易被吸收，有全身作用，所以不宜作为饲料添加剂使用。竹桃霉素的抗菌谱与红霉素相似，主要对革兰阳性菌有抑菌作用。吉他霉素、泰乐菌素及螺旋霉素在消化道内不易被吸收，对动物相对较安全，而且在组织中的残留较少，适宜用作饲料添加剂。其中吉他霉素是我国农业部[2001]20号文件批准的大环内酯类中唯一能长期用于饲料添加的抗生素。 2.1.2多肽类 该类抗生素包括杆菌肽锌、硫酸黏杆菌素、恩拉霉素、维吉尼亚霉素、阿伏霉素和硫肽菌素等，其吸收差、排泄快、无残留、毒性小、不易产生抗药性，不易与人用抗生素发生交叉耐药性，宜作为育肥猪饲料添加剂使用。杆菌肽锌对革兰阳性菌十分有效，对部分革兰阴性菌也有效，其抗菌谱与青霉素相似。硫酸黏杆菌素对革兰阴性菌有强大的抑菌作用，对志贺痢疾杆菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、沙门氏杆菌和普通变形杆菌都有抑制作用。恩拉霉素对革兰阳性菌有很强的抑制作用，特别是对肠内有害的梭菌。维吉尼亚霉素对革兰阳性菌有抑制作用，可以杀灭肠道中有害及多余的细菌，减少氨等毒素的产生。硫肽菌素对革兰阳性菌有较强的抑菌能力。 2.1.3磷酸多糖类 该类抗生素包括黄磷脂霉素、大炭霉素、克柏霉素等，它们在消化道内几乎不被吸收，因此不存在药物残留问题，适合作为促生长添加剂使用。 2.1.4四环素类 包括土霉素和金霉素等，是一类广谱饲用抗生素，它们对大多数革兰阳性菌比较有效，而对革兰阴性菌作用小。它们是最早在猪饲料中使用的抗生素，由于会产生耐药性而引起许多争论。欧盟和日本已不使用该类抗生素作为饲料添加剂。 2.1.5聚醚类 常用的有莫能菌素、盐霉素和马杜霉素等，此类抗生素主要有以下特点:? 动物专用抗生素，故与人体无交叉耐药性;? 在肠道内不被吸收，在畜产品中无残留;? 长时间使用无副作用，安全可靠;? 适合用作鸡、兔球虫病预防药物;? 具有促生长作用;?莫能菌素可显著改善牛、羊等肉用动物的饲料转化率，提高生产性能。 2.1.6新型饲用抗生素 阿布拉霉素对革兰阳性菌和部分革兰阴性菌均有效。最为敏感的是大肠杆菌，沙门氏菌，金黄色葡萄球菌和支原体等，对前两者的杀菌能力强于抑菌能力。 2.2饲用抗生素的抗菌特性与功能 使 饲用抗生素在畜禽生产中的应用主要有两个方面的目的:一是调节肠道微生态平衡(动物肠道中有益微生物和有害微生物尽可能达到动物健康状态下的平衡)，促进动物对营养物质的最大限度的消化吸收;二是预防疾病，保证动物健康，达到促生长的目的。根据抗生素的抗菌特性制定合理的药物组合方案是保证畜禽肠道健康的基础。几种主要饲用抗生素的抗菌特性剂功能见表2、表3和表4。 表2 武汉广途科技公司抗G+ 类抗生素的抗菌特性与功能 抗生素 抗菌特性 功 能 对引起呼吸道疾病的支原体如鸡败血支用做饲料添加剂抗 原体、滑液支原体、猪肺炎支原体、猪鼻时，抗菌促生长， 吉他霉素 革 炎支原体等和肺炎球菌、猪胸膜肺炎放线改善饲料转化率 菌有很强作用;对大部分G+ 如大肠弯曲等。(武汉广途科 兰 杆菌、产气荚膜梭菌、葡萄球菌、酿浓链技公司) 球菌、溶血性链球菌、化脓棒状杆菌、白 氏 喉棒状杆菌等亦有较强作用，特别是对耐 药性金黄色葡萄球菌的效力优于红霉素;阳 对少部分G- 如鸡嗜血杆菌及其它如螺旋 性 体、孢内寄生菌、立克次氏体等都有效。 抗G+、部分G-、支原体和螺旋体，与红菌 霉素等大环内酯类抗生素有交叉耐药;饮抗菌促生长，改善 磷酸泰乐菌、支水中若含较多铁、铜、铝等金属离子，会饲料转化率。(武 素 原与它形成络合物而失效;细菌和支原体对汉广途科技公司) 体 它较易产生耐药性。 抗G+，对密螺旋体、部分放线杆菌和支防治猪痢疾、鸡坏 原体也有效，对G- 弱;与青霉素类、头死性肠炎。用于促盐酸林可霉 孢菌素类及四环素类抗生素间无明显交进生长，提高饲料素 叉耐药性;经口服部分被消化吸收，排泄转化率(武汉广途 较快。科技公司) 对G+ 作用强大，对耐药性金黄色葡萄球促进动物生长;预杆菌肽锌 菌、肠球菌、非溶血性链球菌也有较强作防疾病。(武汉广抗 用，对少数G-、螺旋体及放线菌也有效。 途科技公司) 革 促进生长;防治猪 痢疾、鸡坏死性肠维吉尼亚霉对G+ 有效，对动物肠道内菌群有影响，兰 素 减缓肠道蠕动，黄色素吸收的作用。 炎等。(武汉广途 科技公司)氏 主要促进生长，提 抗G+，特别是对肠道内的有害梭菌有很阳 高饲料转化率。恩拉霉素 强的抑杀作用;长期使用不产生耐药，也 (武汉广途科技性 不与其他抗生素产生交叉耐药。 公司) 菌 抗菌谱窄，抗G+，对G- 弱;与其他抗促进动物生长，提黄霉素 生素不产生拮抗，可与多种抗球虫药配伍高饲料转化率。 使用。 (武汉广途科技 公司) 促进生长，提高饲 对G+ 抑菌，几乎不被消化道吸收，在动 阿美拉霉素 料转化率。(武汉 物产品中不被残留。 广途科技公司) 用于促进动物生， 对G+ 特别是对葡萄球菌有较强的活性， 提高饲料转化率。那西肽 但对G- 作用较弱细菌对其不易产生耐 (武汉广途科技 药性，与其他抗生素不产生交叉耐药性。 公司) 注:选择一药多用，比较符合当前养殖生产的问题，且使用成本相对较低。 表3 武汉广途科技公司抗G-类抗生素的抗菌特性与功能 抗生素 抗菌特性 功 能 对G- 作用强，对部分G+ 球菌也有一定的作用， 主要敏感菌有葡萄球菌、大肠杆菌、变形杆菌、 抗 用于防治动物消化道痢疾杆菌、沙门氏菌、结核杆菌和弧菌等;毒性 细菌感染性疾病，还大，口服消化道吸收少，一般不超过总量的3%，硫酸新霉素 革 可用于促进生长。(武在碱性生理环境中抗菌作用较强，因此在肠道中 汉广途科技公司) 兰 有较好的抑菌作用 氏 促进生长，提高饲料阴报酬，防止大肠杆菌、 对G- 有强大的作用效果，对G+ 无效果;对大性 沙门氏菌等G- 引起硫酸粘杆菌素 肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、布氏杆菌、弧菌、 的消化道疾病，提高菌 痢疾杆菌和绿脓杆菌等有效。 幼畜苗禽成活率。(武 汉广途科技公司) 表4 武汉广途科技公司广谱类抗生素的抗菌特性及功能 抗生素 抗菌特性 功 能 抗菌谱与OTC相似;细菌对金霉素产生耐药性， 且易与其他四环素类抗生素产生交叉耐药;不促进动物生长，防 CTC 宜与多价金属离子(镁、钙、铝、铁、锌、锰治疾病。 等)的药物、饲料及乳制品共服。 广 对G+、G-、支原体、螺旋体、放线菌及某些原 促进动物生长，防 虫均有效;内服吸收不完全。在动物组织和蛋、谱 治疾病，降低死亡OTC 奶中有残留;不宜与多价金属离子饲料及乳制 率。 抗 品共服;与四环素类抗生素产生交叉耐药。 广谱抗菌。对G-、G+及密螺旋体均有效;口服促进猪生长，提高菌 喹乙醇 吸收迅速，排泄也快，残留量高 。 饲料转化率 广谱杀菌，特别是通过饲料添加用药对胃肠道提高产蛋率和改善 阿散酸 病原菌作用良好，对肠道寄生虫有抑制和杀灭肉质;促进动物生 作用。 长。 三:饲用抗生素的使用注意事项 3.1 饲用抗生素必须有一定的抑菌能力，才能保证动物健康，达到促生长的作用，如黄霉素只有在养殖环境相当好的情况下才能表现出效果，而在一般的养殖环境下效果比较差。 3.2 饲用抗生素的抗菌谱必须有选择性，只有选择对病原菌敏感，对有益菌不敏感的抗生素，才有抗菌促生长作用，如金霉素的长期超量使用影响动物的生长，喹诺酮类的抗菌效果好，但不能作为抗菌促生长剂使用。 3.3在使用饲用抗生素上，要坚持预防为主，治疗为辅，树立“预防为主，防重于治”的观念。预防保健是最经济的措施，因为预防是主动的，治疗是被动的，一旦猪感染疾病既花费大量的治疗费用，增加饲养成本，又造成猪只生长停滞，影响生产性能，所以要想养好猪，预防保健是关键。 3.4轮换用药，避免同一群体长期使用一种药物，以提高疗效、减少耐药性。 四:饲用抗生素在使用中存在的几个误区 4.1饲用抗生素不等于非绿色，绿色畜禽产品也不应完全拒绝抗生素;抗生素的滥用，才是造成其安全性的关键。严格遵守国家政策法规，科学合理的使用抗生素，是有益于畜牧业健康发展的。 4.2 在畜禽生产中，优秀的药物配方优秀的饲养效果，优秀的药物配方+优秀的产品=优秀的饲养效果。这是因为药物的作用效果与药物的自身组分、药物的含量及加工工艺有关。? 同样的药物组分不同，效果相差甚远。如林可霉素，只有当B组分<7%才能作为饲料长期添加;而就新霉素而言，不同的厂家效价、组分及效果差异也较大，一般认为B组分含量越高效果越好。? 含量?质量!含量合格的产品，质量不一定合格，除含量外，还必需考虑药物的生物利用度(可利用率)。? 药物不同的加工工艺，作用效果也相差很大。如马杜霉素与地克珠利只有采用喷涂工艺，才能保证有效成分分布的均匀性，简单的预混工艺不能保证产品品质的稳定，甚至会带来危害;不同加工工艺的吉他霉素效果也相差甚远，具有肠溶缓释功能的制剂才具有最好使用效果。 五:结 语 在畜禽饲养中使用抗生素，对控制致病细菌传播有着重大意义，也给畜牧业带来了巨大 利益。未来的几十年内，作为动物高效促生长添加剂，抗生素仍将大量应用于饲料中，筛选研制副作用小的饲用抗生素仍将是热点，而寻找经济安全有效的抗生素代替物以维持高效率的畜禽生产将是最理想的解决方法。