溶菌酶作為飼料添加劑在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用

張宜輝，張 蕊，王信喜，張 軍

（揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009）

目前，抗生素的長(zhǎng)期、超量等一些不當(dāng)使用，使病原菌產(chǎn)生耐藥性，產(chǎn)生更難治愈的疾病，其在畜禽產(chǎn)品中的殘留以及排放到周圍環(huán)境中，最終危害人類健康。溶菌酶（Lysozyme）因其具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、止血、消腫、防腐及加快組織修復(fù)等功能而在醫(yī)學(xué)、食品工業(yè)、細(xì)胞工程及基因工程等方面廣泛應(yīng)用。隨著健康養(yǎng)殖理念的倡導(dǎo)，溶菌酶作為飼料添加劑在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用也越來(lái)越多。溶菌酶又稱細(xì)胞壁質(zhì)酶或N-乙酰胞壁質(zhì)聚糖水解酶，屬于α乳蛋白家族，由英國(guó)細(xì)菌學(xué)家Fleming于1922年在人類唾液和眼淚中首先發(fā)現(xiàn)的。溶菌酶是一種專門作用于微生物和真菌細(xì)胞壁的水解酶，因其具有溶菌作用，故將其命名為溶菌酶。研究表明，其是由18種129個(gè)氨基酸組成的堿性球蛋白，廣泛存在于人和動(dòng)物的多種組織、分泌液及某些植物及微生物中，與機(jī)體有很好的生物相容性，對(duì)組織無(wú)毒性、無(wú)刺激性。

1 分類

溶菌酶按照其來(lái)源可以分為天然溶菌酶與合成溶菌酶。天然溶菌酶包括蛋清溶菌酶、植物溶菌酶、微生物溶菌酶、人和哺乳動(dòng)物溶菌酶；合成溶菌酶是利用基因工程DNA重組技術(shù)合成，如以大腸桿菌、巴斯德畢赤酵母及霉菌為宿主生產(chǎn)的溶菌酶[1-3]。溶菌酶按其所作用的微生物不同分為細(xì)菌細(xì)胞壁溶菌酶和真菌細(xì)胞壁溶菌酶。細(xì)菌細(xì)胞壁溶菌酶又分為作用于β-1,4糖苷鍵的細(xì)胞壁溶解酶和作用于肽“尾”和酰胺部分的細(xì)胞壁溶解酶。真菌細(xì)胞壁溶菌酶包括酵母菌細(xì)胞壁溶解酶和霉菌細(xì)胞壁溶解酶。微生物產(chǎn)生的溶菌酶大體分為內(nèi)-N-乙酰已糖胺酶、酰胺酶、內(nèi)肽酶、β-1,3、β-1,6葡聚糖酶和甘露聚糖酶、殼多糖酶（幾丁質(zhì)酶）、磷酸甘露糖酶、脫乙酰殼多糖酶。

2 作用機(jī)理

溶菌酶對(duì)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的破壞力很強(qiáng)，而對(duì)革蘭氏陰性細(xì)菌作用不大。這是因其構(gòu)成細(xì)胞壁的胞壁質(zhì)是由N-乙酰氨基葡萄糖胺及N-乙酰胞壁酸交替組成的多聚物，胞壁酸殘基上可以連接多肽，稱為肽聚糖。肽聚糖是細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分，而溶菌酶能夠有效地水解細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖，即催化水解N-乙酰氨基脫氧葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之間的β-1,4糖苷鍵，導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞壁變得松弛，肽聚糖的支架被破壞，在內(nèi)部滲透壓的作用下細(xì)胞漲裂而引起細(xì)菌死亡。革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌細(xì)胞壁幾乎全部由肽聚糖組成，革蘭氏陰性菌只有內(nèi)壁層為肽聚糖，這就是溶菌酶主要作用于革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的機(jī)理。

3 提取方法

目前一些動(dòng)物和微生物來(lái)源的溶菌酶已進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)，我國(guó)企業(yè)生產(chǎn)的溶菌酶大多是以蛋清和蛋殼膜為材料提取制得，常用的方法有結(jié)晶法、親和層析法、離子交換層析法，也可將多種方法相結(jié)合，包括親層析與離子交換層析結(jié)合法、離子交換層析與結(jié)晶結(jié)合法、超濾與結(jié)晶或?qū)游鼋Y(jié)合法等[4]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制備溶菌酶的方法也在不斷改進(jìn)，朝著快速、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、規(guī)?；姆较虬l(fā)展。

4 作為飼料添加劑的應(yīng)用

溶菌酶具有較寬的抑菌譜，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌有較強(qiáng)的殺滅作用，如金黃色葡萄球菌、藤黃微球菌、肺炎鏈球菌都有很好的滅菌作用，另外對(duì)大腸埃希菌、白色念球菌也有一定的抑制作用，因此用于飼料中是一種有效的防腐劑，可延長(zhǎng)飼料的保存期。溶菌酶本身是一種無(wú)毒、無(wú)害的高鹽基天然蛋白質(zhì)酶，是一種安全的營(yíng)養(yǎng)性飼料添加劑，有非專用性生長(zhǎng)激素的作用，可改善消化道微生物群落，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)的消化吸收。因此，溶菌酶作為飼料添加劑在家禽、家畜及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)上被廣泛使用，并取得了不錯(cuò)的效益。

4.1 在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

溶菌酶可以促進(jìn)飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收，提高飼料的利用率。研究發(fā)現(xiàn)，在肉禽日糧中添加溶菌酶可以提高肉禽的抗病能力，減少甚至杜絕抗生素的使用，提高生長(zhǎng)速度、成活率和整齊度。程時(shí)軍等研究發(fā)現(xiàn)，在肉雞日糧中添加溶菌酶300 g·t-1，能使0～3周齡及4～6周齡艾維茵肉雞平均日增重和料重比顯著提高（P＜0.05）[5]。另有研究指出，在肉仔雞日糧中添加自制飼用酶制劑4～100 mg·kg-1，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，平均日增重比對(duì)照組提高了2.0%～2.8%，飼料消耗降低2.1%～5.2%，存活率提高14%～17%。顧維智等研究溶菌酶對(duì)肉鴨生長(zhǎng)性能及免疫器官指數(shù)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)日糧中添加溶菌酶70 g·t-1組平均日增重比對(duì)照組高6.0%（P＜0.05），同時(shí)還可以提高免疫器官指數(shù)，其′中溶菌酶組胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)較對(duì)照組分別提高了53.8%和24.9%，可以看出溶菌酶可促進(jìn)胸腺的發(fā)育，延緩胸腺的萎縮，從而維持機(jī)體免疫功能[6]。

4.2 在家畜生產(chǎn)中的應(yīng)用

溶菌酶對(duì)引起仔豬腹瀉的埃希氏大腸桿菌和輪狀病毒具有較強(qiáng)的抑制作用，此外溶菌酶還可改善和增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬和消化功能，激活白細(xì)胞吞噬功能，并能改善細(xì)胞抑制劑所導(dǎo)致的白細(xì)胞減少，結(jié)合細(xì)菌脂多糖，減輕內(nèi)毒素作用，從而增強(qiáng)機(jī)體的抵抗力，提高動(dòng)物的健康水平。在斷奶仔豬日糧中添加溶菌酶500 g·t-1，能夠控制仔豬腹瀉，且日增重提高16.68%，降低料重比12.00%，可以很好的提高仔豬生長(zhǎng)性能[7]。溶菌酶有殺菌和抑菌的作用，食用添加溶菌酶的乳豬料一般不會(huì)出現(xiàn)病理性腹瀉。吳明文等通過(guò)在乳豬教槽料中添加溶菌酶發(fā)現(xiàn)，在乳豬教槽料中添加溶菌酶的效果比不添加溶菌酶的效果要好，且以0.20‰的添加量效果最佳[8]。盧亞萍在仔豬基礎(chǔ)日糧中添加溶菌酶300 g·t-1，發(fā)現(xiàn)添加溶菌酶組仔豬平均日增重比對(duì)照組提高18.41%（P＜0.01），料重比降低13.25（P＜0.05），腹瀉率降低81.40%（P＜0.01），仔豬生長(zhǎng)性能得到提高[9]。此外，溶菌酶還可以提高肉兔生產(chǎn)性能，降低生產(chǎn)成本，有提高肉品質(zhì)的趨勢(shì)。郭志強(qiáng)等在基礎(chǔ)日糧中添加溶菌酶100 g·t-1飼喂60日齡新西蘭肉兔，結(jié)果溶菌酶組日增重顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），料重比顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），增重成本比對(duì)照組低6.15%[10]。

4.3 在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

由于水產(chǎn)飼料與水體中長(zhǎng)期使用抗生素，導(dǎo)致部分抗生素在水體以及水產(chǎn)品中殘留，所以多種新型添加劑開(kāi)始在水產(chǎn)動(dòng)物中使用?；罹苿┲杏幸嫖⑸镞M(jìn)入水產(chǎn)動(dòng)物機(jī)體后，形成優(yōu)勢(shì)菌群，產(chǎn)生溶菌酶、過(guò)氧化氫等物質(zhì)，可殺滅潛在病原菌，并且產(chǎn)生各種消化酶，有利于養(yǎng)分分解。在水產(chǎn)飼料中添加一定比例的溶菌酶也有一定的效果，由于其具有高度安全性，不會(huì)對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物產(chǎn)生任何危害，也不會(huì)在水中和魚(yú)體內(nèi)有殘留，是一種極為有效安全的飼料添加劑。溶菌酶還可以作為保鮮劑延長(zhǎng)水產(chǎn)品的保鮮期[11]。

5 小結(jié)

溶菌酶作為一種綠色無(wú)污染飼料添加劑，有著廣闊的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。目前已商品化應(yīng)用的主要是雞蛋清溶菌酶，由于這種溶菌酶原料來(lái)源不穩(wěn)定，生產(chǎn)方法耗時(shí)耗力等局限，所以人們正試圖用基因工程和微生物發(fā)酵法生產(chǎn)人溶菌酶，且取得了一定的成果，為開(kāi)發(fā)合成活性高、殺菌譜廣、成本低、應(yīng)用廣泛和安全性高的溶菌酶提供了一條可行途徑。而隨著研究的深入，溶菌酶在未來(lái)畜牧業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在健康養(yǎng)殖模式中將會(huì)發(fā)揮重要的作用。

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