杆菌肽锌在动物生产中的应用

【摘要】杆菌肽是1943年由美国哥伦比亚大学的Johnson在从患者的创伤中分离出的枯草杆菌(bacillus sabtilis)中发现的。首次发现以来就以其高效、无毒副作用、无残留、不产生抗药性和交叉抗药性等优点而被广泛应用于畜禽养殖业。

在随后的研究中，人们发现了杆菌肽许多优良的特性，使它在兽药、动物饲料添加剂和人医临床等方面得到了广泛的应用。

杆菌肽(锌)的理化性质

杆菌肽(bacitracin)，又名崔西杆菌素、枯草菌肽和亚枯草菌素，是一种多肽类抗生素。是由特雷斯氏枯草杆菌和地衣芽孢杆菌产生的含有噻唑环的多肽复合体与对杆菌肽有激活作用的锌络合而成。

杆菌肽是类白色至淡黄色的粉末。无臭、味苦，有吸湿性，易被氧化剂破坏，在溶液中能被多种重金属盐类沉淀。杆菌肽在水中易溶，在乙醇中溶解。在丙酮、三氯甲烷或乙醚中不溶。

杆菌肽有许多异构体，分别为杆菌肽A、A1、B、C、D、E、F1、F2、R3和G，杆菌肽F是杆菌肽A的降解产物，有肾毒性。目前生产中应用的杆菌肽是A，其结构是由12个氨基酸组成的多肽。分子中含有D-和L-氨基酸；这种独特的组成和独特的环状结构。使杆菌肽对各种蛋白质水解酶，如胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶等，具有很大的抗性，同时也不受蛋白酶抑制剂的影响。

杆菌肽A由于极易吸潮和被分解，生产中在发酵达到杆菌肽效价最高时，直接在培养液中加锌盐，以生成较稳定的杆菌肽锌络合物，即杆菌肽锌。杆菌肽锌因其本身固有的特性而在饲养业中被普及应用，是目前应用最多的抗生素饲料添加剂。与天然杆菌肽相比，杆菌肽(锌)的稳定性极为显著：在干燥状态下，其效价在室温下可保存3年不变，即使在酸性、碱性和热环境中，它的稳定性也较好。据报道，在温度达40℃时，杆菌肽(锌)保存24个月，它的有效成分仅损失10％；然而粪便中的杆菌肽，在室温下3～6 d就开始分解，在堆肥中它分解得更为迅速。

杆菌肽锌的作用机制

1、抑制病原性微生物的增殖，促进有益微生物的生长

杆菌肽锌对革兰氏阳性细菌有强烈的抗菌作用，对部分革兰氏阴性菌、放线菌、螺旋菌体抑制效果也明显，特别是对梭状芽胞杆菌属、葡萄球菌属、链球菌属、棒状杆菌属、奈瑟球菌属和沙门氏菌等病原菌极为敏感。

杆菌肽锌对畜禽能够起到显著的抑菌促生长作用，主要源于其独特的三重抑菌机理：(1)杆菌肽锌是类脂质焦磷酸的特异性抑制剂，能抑制细菌细胞壁合成的脱磷酸化过程，影响磷脂载体的运转及向细胞壁支架输送粘肽，从而抑制细胞壁的合成；(2)与敏感菌的细胞膜相结合，损伤细胞膜，使细胞膜通透性增加，导致膜内物质外流；(3)干扰敏感菌细胞内原浆蛋白的合成。

2、使肠壁变薄。增强通透性

杆菌肽锌通过使畜禽肠壁变薄，增强肠壁的通透性，而且饲喂杆菌肽锌，可使动物肠道内的氨和有毒胺的生成量明显降低并维持消化道内碱性磷酸酶的正常水平，最终以改善代谢环境来促进营养的消化吸收。

3、其他作用

杆菌肽(锌)通过影响某些有益肠道微生物或酶、激素等活性物质来间接影响代谢过程和速度。金属锌离子是某些微生物、酶、激素的组分或激活剂，影响血细胞的形成及核酸、蛋白质、碳水化合物的代谢。杆菌肽(锌)对基础代谢率、甲状腺对碘的利用、心血输出、肝脏的血量等均有不同程度的提高。

应用效果

1、单胃动物

①猪。在猪日粮中添加杆菌肽锌，对提高饲料报酬，促进猪的生长发育亦有明显效果。

吴建敏在肉猪日粮中添加杆菌肽锌50×10-6能促进猪的生长8％以上，提高日增重12％以上，改善饲料转化率9％以上，增加收益30％，并且未发生腹泻现象。

②鸡。常新耀以1920只370日龄罗曼产蛋鸡为试验对象，研究了杆菌肽锌复合制剂对鸡产蛋性能的影响。试验随机分成5组,其中1个为对照组。对照组喂给基础日粮，4个试验组分别在基础日粮中添加不同水平的杆菌肽锌复合制剂。试验结果表明：随着杆菌肽锌在复合制剂中剂量的加大，产蛋率下降幅度变小，明显改善蛋壳质量(蛋壳强度、蛋壳厚度)(P<0.05)，显著减少破蛋率(P<0.01)。降低鸡的料蛋比(P<0.05)，增加蛋重(P<0.05)和产蛋量(P<0.05)。

2、水产

近年来的一些试验和研究表明，杆菌肽锌在水产动物中也有良好的作用效果。

前景展望

杆菌肽是多肽类抗生素，杆菌肽锌是一种性能稳定、毒副作用小、无残留、安全和高效的畜禽专用抗生素饲料添加剂。目前在美国杆菌肽锌作为饲料添加剂已占整个合成抗生素添加剂的40％左右。日本年产杆菌肽锌预混剂(10％)已超过1100吨。随着科学的不断进步，人们对杆菌肽的应用必将会随着研究的不断深入而进一步扩大、更加合理。