抗菌肽是一類具有抗感染功能的生物活性肽,廣泛分布于生物體內(nèi),是生物體先天性免疫防御系統(tǒng)組成部分,具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、維護(hù)免疫系統(tǒng)穩(wěn)定的功效。大量研究表明,直接抑制或殺滅病原微生物和調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能是抗菌肽發(fā)揮抗感染作用的兩個(gè)主要途徑。而且,宿主細(xì)胞產(chǎn)生抗菌肽花費(fèi)的時(shí)間和能量少于獲得性免疫所需的抗體,抗菌肽能比免疫球蛋白更快到達(dá)靶點(diǎn),從而快速發(fā)揮抗感染作用。總之,在飼料禁抗、養(yǎng)殖減抗背景下,抗菌肽可有效代替抗生素,并通過增強(qiáng)動(dòng)物免疫功能,提高動(dòng)物抗病能力,保障養(yǎng)殖效益。
圖1.抗菌肽的作用機(jī)制
2022年11月3日,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布第614號公告,批準(zhǔn)中農(nóng)穎泰林州生物科園有限公司申請的枯草三十七肽為新飼料添加劑,并準(zhǔn)許在中華人民共和國境內(nèi)生產(chǎn)、經(jīng)營和使用,核發(fā)飼料和飼料添加劑新產(chǎn)品證書,同時(shí)發(fā)布產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
圖2.枯草三十七肽農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告
枯草三十七肽是人類發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)抗菌肽物質(zhì),其結(jié)構(gòu)和功能目前已得到明確認(rèn)知,其可作為一種新型的免疫增強(qiáng)劑,防控豬的多種病毒性疾病,穩(wěn)定豬場生產(chǎn)成績,提高效益。
快速調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力
枯草三十七肽能通過激活p38 MAPK和NF-κB信號通路增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬能力,提高血液中淋巴細(xì)胞增殖率;增強(qiáng)腸道黏膜的免疫功能,包括提高空腸黏膜中IL-1β、IL-8、IL-10、sIgA的含量;降低促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6等的表達(dá),提高抗炎因子IL-10的表達(dá),提高血清中IgA、IgG和IgM含量;能顯著增強(qiáng)動(dòng)物細(xì)胞免疫與體液免疫功能,從而提高抗病力。
蔣桂韜等以杜×大×長三元斷奶仔豬為研究對象,以50%吉他霉素(140mg/kg)+10%硫酸粘桿菌素(540mg/kg)為對照組,以枯草三十七肽(160mg/kg)+10%硫酸粘桿菌素(540mg/kg)為試驗(yàn)組,結(jié)果顯示,試驗(yàn)組豬瘟抗體阻斷率由28.87%顯著提高到62.80%,且變異系數(shù)較小,抗體陽性率100%(表1)。這表明飼糧中添加枯草三十七肽替代抗生素能增強(qiáng)豬瘟疫苗的免疫效果,且使其抗體保護(hù)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。
表1.枯草三十七肽對斷奶仔豬血清豬瘟抗體水平的影響
抗菌肽具有抗病毒活性,當(dāng)病毒粒子侵入宿主細(xì)胞內(nèi),抗菌肽可搶先占領(lǐng)受體上的結(jié)合位點(diǎn),導(dǎo)致病毒粒子無法與受體結(jié)合,進(jìn)而抑制病毒粒子的活性,從而有效抑制病毒的傳播,提高機(jī)體抵抗病原感染的能力。GUO等研究表明,枯草三十七肽可顯著降低藍(lán)耳病病毒滴度,誘導(dǎo)豬肺泡巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子,抑制藍(lán)耳病的感染。
圖 3. 枯草三十七肽對PAM中的抗病毒活性和細(xì)胞因子表達(dá)影響
注:圖3. A:枯草三十七肽在濃度為280μg/ml時(shí)對豬肺泡巨噬細(xì)胞(PAMs)無細(xì)胞毒性;圖3. B-D:與YPD培養(yǎng)基對照處理的細(xì)胞相比,枯草三十七肽作用后,病毒N蛋白轉(zhuǎn)錄和蛋白水平以及在接毒后36小時(shí)的病毒滴度顯著降低;圖3. E-H:枯草三十七肽可部分誘導(dǎo)細(xì)胞因子在豬肺泡巨噬細(xì)胞(PAMs)產(chǎn)生,有助于抑制藍(lán)耳病的感染。
河南農(nóng)業(yè)大學(xué)研究報(bào)道,枯草三十七肽在與PRRSV體外混合或PRRSV預(yù)先感染后使用時(shí),可在一定程度上抑制PRRSV的復(fù)制,病毒核酸載量能下降10倍(圖4)。
圖4. A:治療組不同濃度枯草三十七肽對PRRSV復(fù)制的影響;B:混合組不同濃度枯草三十七肽對PRRSV復(fù)制的影響。
注:治療組:病毒液(PRRSV以MOI為0.1 感染Marc-145細(xì)胞)加入細(xì)胞中置37℃ 5%CO2吸附1h,洗去病毒液,加入1mL含有不同濃度枯草三十七肽的維持液(2%FBS DMEM)孵育72h。72h后收集細(xì)胞毒用RT-PCR方法檢測PRRSV的核酸載量;混合組:將含有不同濃度枯草三十七肽細(xì)胞維持液(2%FBS DMEM)與病毒液(PRRSV以MOI為0.1 感染Marc-145細(xì)胞)混合后置室溫作用2h后加入細(xì)胞中孵育72h,72h后收集細(xì)胞毒用RT-PCR方法檢測PRRSV的核酸載量。
與抗生素/疫苗聯(lián)用,增效作用顯著
與抗生素聯(lián)合使用,抗菌肽具有協(xié)同增效作用,可顯著提高抗生素療效。
例如,環(huán)丙沙星是DNA拓?fù)涿敢种苿?,它必須進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)才能發(fā)揮抗菌活性,革蘭氏陰性細(xì)菌對其經(jīng)外排泵機(jī)制形成耐藥。而抗菌肽可穿透細(xì)胞膜,容許更多的抗生素分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),最終發(fā)揮殺菌作用。
通過使用抗菌肽,可有效降低抗生素使用劑量,究其原因,首先是因?yàn)榭咕哪芷茐募?xì)胞壁,從而使藥物直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)作用于目標(biāo)??咕倪€可以幫助藥物滲透細(xì)胞膜的胞外多糖層,甚至抑制細(xì)菌粘附及細(xì)胞膜生長。其次,抗菌肽能直接阻止細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性或干擾細(xì)菌間的感應(yīng)。最后,抗菌肽是內(nèi)源性細(xì)胞免疫效應(yīng)分子,能參與宿主的免疫應(yīng)答及抗感染。總體而言,協(xié)同治療具有以下優(yōu)點(diǎn):第一,減少藥物使用劑量,從而減少藥物的潛在毒性;第二,降低經(jīng)濟(jì)成本;第三,完全不同的作用機(jī)制的結(jié)合,可以防止細(xì)菌耐藥性的出現(xiàn)。
泰倍健核心功能組分為枯草三十七肽、枯草芽孢桿菌、屎腸球菌和釀酒酵母。其主要優(yōu)勢為:1. 枯草三十七肽可增強(qiáng)機(jī)體免疫力,激活T淋巴細(xì)胞的分化,提高CD4+/CD8+的比值,提高機(jī)體細(xì)胞免疫水平,并顯著增強(qiáng)腸道免疫功能;2. 枯草三十七肽可解除免疫抑制,增強(qiáng)疫苗免疫效果,提高抗體整齊度,降低疫苗免疫應(yīng)激;3. 枯草三十七肽可通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力,抑制病毒復(fù)制,并具有直接殺病毒作用;4. 益生菌可維護(hù)腸道菌群平衡,從而促進(jìn)機(jī)體快速生長,降低料肉比。
通過使用泰倍健,可有效增強(qiáng)對藍(lán)耳病的防控效果。以杜長大三元仔豬為試驗(yàn)對象,分別設(shè)定對照組和泰倍健組,對照組不使用泰倍健,泰倍健組為免疫前14天開始使用泰倍健,35日齡時(shí)免疫藍(lán)耳弱毒活疫苗,后連續(xù)給藥,每間隔5天隨機(jī)抽取50頭(5%) 仔豬采樣測定疫苗抗原陽性率。結(jié)果表明,與對照組相比,泰倍健組病毒血癥時(shí)間明顯縮短,說明泰倍健能顯著增強(qiáng)機(jī)體對藍(lán)耳病毒清除的能力。
表2.泰倍健應(yīng)用推薦方案