溶菌酶在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的科學應用

萬遂如

(中國畜牧獸醫(yī)學會動物傳染病學分會，吉林 長春 130122)

養(yǎng)豬生產(chǎn)中長期在飼料或飲水中添加抗生素，用于促進動物生長和藥物預防保健，治療動物疾病時又大量濫用抗生素已造成嚴重后果，不僅導致許多病原微生物耐藥性增強，誘發(fā)“超級細菌”的出現(xiàn)，而且造成嚴重的藥物殘留以及對生態(tài)環(huán)境的污染，威脅著動物生產(chǎn)安全、動物性食品安全、生態(tài)環(huán)境安全、公共衛(wèi)生安全和人類健康，應引起大家高度重視。目前，我國畜牧業(yè)生產(chǎn)正在深入貫徹落實農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒布的《獸用抗菌藥使用減量化行動試點工作方案(2018—2021年)》，并已取得初步成果。促生長用抗菌藥物、人獸共用抗菌藥物及易產(chǎn)生交叉耐藥性的抗菌藥物等都要退出養(yǎng)殖生產(chǎn)，這對加快我國畜牧業(yè)生產(chǎn)轉型升級、高質量、高速度、健康綠色發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。不濫用抗生素如何保障豬只健康生長，防止疾病的發(fā)生與流行、提高其生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益？使用生物獸藥與中獸藥制劑代替獸用抗生素，可有效保障養(yǎng)豬生產(chǎn)中的安全與健康發(fā)展。本文就生物抗菌藥物中的溶菌酶制劑在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的科學應用問題談點個人意見，僅供養(yǎng)豬場參考。

1 溶菌酶定義

溶菌酶(Lysozyme)又稱為胞壁質酶或N-乙酰胞壁質聚糖水解酶或糖苷水解酶，為細菌的代謝產(chǎn)物，是一種對細菌細胞壁有水解作用的蛋白質，也是生物體內(nèi)重要的非特異性免疫因子之一，被WHO(世界動物衛(wèi)生組織)、FAO(聯(lián)合國糧農(nóng)組織)公認為無毒、無害、無殘留、安全性高、專一作用于目的微生物細胞壁的天然蛋白質，可用作添加劑應用于食品領域。2010年我國已批準其為食品添加劑。溶菌酶易溶于水，不易溶于丙酮和乙醚等有機溶劑?；瘜W性質非常穩(wěn)定，對熱也穩(wěn)定，在干燥室溫條件下可長期保存。在pH 4～7范圍內(nèi)，100 ℃處理1 min仍能保持原酶活性。 pH為3時能耐100 ℃加熱處理45 min。其等電點為10.5～11，最適溫度為45～50 ℃、pH為6.6，在酸性環(huán)境中對熱的穩(wěn)定性很強，但在堿性環(huán)境中對熱的穩(wěn)定性較差。

2 溶菌酶的分類

溶菌酶在自然界分布極為廣泛，存在于人和動物的許多組織分泌液和一些植物、微生物、噬菌體的體液中，比如鳥類和家禽的蛋清中就含有豐富的溶菌酶；哺乳動物的淚液、唾液、血漿、乳汁、胎盤、體液及組織細胞內(nèi)；海洋生物貝類、魚蝦、海星、海膽、海參等組織中；以及許多植物細胞內(nèi)等都含有溶菌酶。目前根據(jù)溶菌酶來源不同可將其分為動物源溶菌酶、植物源溶菌酶、微生物溶菌酶、基因工程溶菌酶及噬菌體溶菌酶等。

2.1 動物源溶菌酶

雞蛋清中溶菌酶占雞蛋清的3.5%左右，人和動物的眼淚、鼻黏液、唾液、血漿、乳汁、體液等分泌物及胎盤、肝、腎、淋巴組織等均含有溶菌酶。

2.2 植物源溶菌酶

目前已發(fā)現(xiàn)含有溶菌酶的植物有170多種，在木瓜、無花果、胡蘿卜及大麥等植物中都分離出溶菌酶。植物溶菌酶分子量較大，對革蘭氏陽性菌抑制作用很強。

2.3 微生物溶菌酶

目前商業(yè)化應用的許多溶菌酶均來自于微生物，主要是通過大腸桿菌表達系統(tǒng)和酵母表達系統(tǒng)而獲得的。微生物溶菌酶分為5種：①N-乙酰己糖胺酶，此酶可破壞細菌細胞壁肽聚糖中的β-1，4糖苷鍵；②酰胺酶，此酶可切斷細菌細胞壁肽聚糖中NAM與肽“尾”之間的N-乙酰胺壁酸-L-丙氨酸鍵；③內(nèi)肽酶，可使肽“尾”與肽“橋”內(nèi)的肽鍵斷裂；④β-1，3、β-1，6葡聚糖酶和甘露聚糖酶，能分解酵母細胞的細胞壁；⑤殼聚糖酶，可分解霉菌細胞壁，防霉解除毒素。

2.4 基因工程溶菌酶

利用基因工程技術研究擴大溶菌酶產(chǎn)量，并通過對溶菌酶進行適當?shù)幕瘜W改造或蛋白修飾擴大溶菌酶的抗菌譜，加大其對革蘭氏陰性細菌的殺傷能力。宋增健等(2018)以甲醇誘導蛋清溶菌酶基因重組畢赤酵母NCY-3為研究菌株，通過優(yōu)化發(fā)酵條件來提高溶菌酶的表達量，為溶菌酶的工業(yè)化生產(chǎn)提供了成功經(jīng)驗。

2.5 噬菌體溶菌酶

噬菌體又稱細菌病毒，是一種在細菌體內(nèi)完成增殖，通過裂解細菌將自身釋放到環(huán)境中的微生物。噬菌體感染細菌宿主后通過其溶菌酶、穿孔素、膜融合蛋白等裂解細菌膜及肽聚糖層，在細胞內(nèi)壓的作用下使細菌細胞破裂，從而釋放子代噬菌體。

3 溶菌酶的作用機理

溶菌酶是一種堿性水解酶，它能催化水解細胞，水解細菌細胞壁中的N-乙酰細胞壁酸(NAM)和N-乙酰氨基葡萄糖胺(NAG)之間的β-1，4糖苷鍵，破壞肽聚糖支架，在內(nèi)部滲透壓的作用下導致細菌的細胞壁破裂，細胞質外泄，造成細菌破裂而死亡?，F(xiàn)在研究證實，溶菌酶對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、鏈球菌、巴氏桿菌、李氏桿菌、沙門氏菌、布魯氏菌、肺炎球菌、魏氏梭菌、結核分枝桿菌及破傷風梭菌等均有很強的抑制與殺滅作用。溶菌酶能與帶負電荷的病毒蛋白質直接結合，與其DNA、RNA脫輔基蛋白形成復鹽，使病毒失去活性?，F(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，溶菌酶對流感病毒、腺病毒、皰疹病毒、偽狂犬病病毒、細小病毒和輪狀病毒等具有抑制作用。溶菌酶還能與各種誘發(fā)炎癥的酸性物質相結合，使其失去活性，而增強動物機體的免疫力，改善組織基質的黏多糖代謝，從而達到消炎、修復組織、提高胃腸道功能的作用。溶菌酶作為一種非特異性免疫因子，可參與動物機體的各種免疫反應，在動物機體正常的防御功能和非特異性免疫中，具有保持機體生理平衡的重要作用，能增強巨噬細胞的吞噬與消化功能；激活白細胞的吞噬功能、改善細胞抑制所導致的白細胞減少；激活淋巴細胞和肥大細胞的活性，提高免疫應答能力，從而增強動物機體的免疫力與抗病力。溶菌酶還能特異性水解引發(fā)飼料霉變的青霉菌、曲霉菌等真菌細胞的胞壁，與聚合磷酸鹽和甘氨酸等配合使用，還具有良好的防腐作用。

4 溶菌酶在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的科學應用

溶菌酶在殺滅細菌與抑制病毒繁殖的同時，不影響動物腸道益生菌的生態(tài)平衡，不產(chǎn)生耐藥性，不出現(xiàn)藥物殘留，無毒、無害、安全性高，作用效果好。因此，目前溶菌酶已被廣泛用于醫(yī)藥學、獸醫(yī)學、生物獸藥工程、畜牧業(yè)生產(chǎn)與食品工業(yè)等許多領域。此外，溶菌酶又具有耐酸耐熱的理化特性，使其在飼料加工過程中以及通過畜禽胃內(nèi)酸性環(huán)境時仍可保持很高的酶活性。所以在畜牧業(yè)生產(chǎn)中可用作飼料添加劑防腐殺菌，防止飼料霉變，延長飼料儲存期；用于防治動物疾病，提高生產(chǎn)性能與免疫力，都可發(fā)揮重要作用。溶菌酶在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的科學應用，本文主要從保健預防與疾病治療兩個方面作一介紹，養(yǎng)豬場可結合養(yǎng)豬生產(chǎn)中存在的實際問題與豬群的健康狀況選用。

4.1 保健預防

4.1.1 保育豬的保健預防 哺乳仔豬斷奶時易發(fā)生斷奶應激、溫度應激、飼料應激、營養(yǎng)應激和環(huán)境應激等；同時由于母源抗體保護力下降，機體各器官的生理功能尚發(fā)育不完善，易誘發(fā)仔豬腹瀉、多系統(tǒng)衰竭綜合征及呼吸道病綜合征等多種疾病的發(fā)生，造成仔豬死亡、生長緩慢、成活率低。因此，在仔豬斷奶時，母豬先離開哺乳舍，仔豬在原舍內(nèi)停留3天，然后轉入保育舍飼養(yǎng)。從這時開始對斷奶仔豬實施藥物保健7～10天，可以有效防止仔豬的斷奶應激與腹瀉等疾病的發(fā)生，保障仔豬健康生長、提高成活率。保健預防方案推薦如下，可結合實際選用。

方案2：斷奶前兩天，注射豬用轉移因子方法同上一方案。同時在飼料中添加甘草多糖粉800克、免疫核糖核酸600克、溶菌酶400克，拌入1噸料中，連續(xù)飼喂7～10天(秋、冬與早春季節(jié)使用)。

方案3：電解質多維700克、葡萄糖粉600克(對水1噸)、干擾素粉800克(每100克對水150千克)、豬用轉移因子300克(每100克對水400千克)、溶菌酶300克(100克對水400千克)，混合飲水10天(顆粒飼料不好添加藥物時，可使用飲水添加實施保健預防)。

以上方案具有抗病毒、抗細菌、抗應激、抗氧化、提高機體免疫力與抗病力之功能。

4.1.2 肥育豬與后備母豬的保健預防 保育豬在結束保育期前7天驅蟲1次，然后轉入肥育舍實施保健預防7天；肥育中期再保健預防7天，然后驅蟲1次，直至出欄上市不再進行藥物保健預防與驅蟲，按正常生產(chǎn)加強飼養(yǎng)管理即可。引進后備種母豬群在隔離檢疫期間驅蟲1次，保健預防7天；發(fā)情配種前20天保健預防7天，然后驅蟲1次，發(fā)情時及時配種即可。保健預防方案推薦如下，結合生產(chǎn)實際選用。

方案1：板藍根多糖粉1 200克、豬用干擾素1 000克、豬用轉移因子400克、溶菌酶400克，拌入1噸料中，連續(xù)飼喂7天。

方案2：柴葛解肌散(柴胡、葛根、黃芩、甘草等)800克、免疫核糖核酸700克、白細胞介素-4(400克)、溶菌酶400克，拌入1噸料中，連續(xù)飼喂7天。

方案3：金銀花粉1 000克、甘草粉200克、白細胞介素-4(400克)、電解質多維800克，混合對水1噸，連續(xù)飲用7～10天。

以上方案具有清熱解毒、散風化痰、止咳平喘，保肝利膽，抗病毒、抗細菌、抗應激、抗氧化與提高免疫力之功能?？捎行ьA防豬流感、呼吸道病綜合征、高熱綜合征、免疫抑制性疾病、腹瀉性疾病以及多種病原體混合感染和繼發(fā)感染而引發(fā)的傳染性疾病。

4.1.3 生產(chǎn)母豬的保健預防 生產(chǎn)母豬配種前15天、妊娠后2個月，產(chǎn)仔前15天及產(chǎn)后各實施保健預防7天，其他期間不要使用藥物保健預防。保健預防主要是清除母體內(nèi)的病原體，提高機體免疫力，保護母體和胎兒的健康。預防母豬產(chǎn)前便秘、流產(chǎn)、難產(chǎn)、胎衣不下以及“三炎征”即子宮內(nèi)膜炎、乳腺炎與陰道炎的發(fā)生。保健預防方案推薦如下，可結合母豬健康狀況選用。

秀容月明氣得肺都炸了，揮拳沖向叢時敏。可他服了“軟骨頭”，沒打幾下就藥性發(fā)作，只能任由叢時敏把自己打翻在地，再在他脖子上套上鐵枷，手腳上鎖了鐵鏈。

方案1：黃芪多糖粉(也可用香菇多糖粉)1 200克、豬用干擾素1 000克、豬用轉移因子400克、溶菌酶400克，拌入1噸料中，連續(xù)飼喂7天。

方案2：魚腥草粉1 500克、清抑(圓環(huán)-藍耳復合抗體、MHC-Ⅱ類分子、白細胞介素-4等)600克、溶菌酶400克，拌料1噸，連續(xù)飼喂7天。

方案3：電解質多維800克、葡萄糖粉800克、轉移因子400克、溶菌酶400克、維生素C 200克，對水1噸，連續(xù)飲用7～10天。

以上方案具有清熱解毒、潤肺通便、抗病毒、抗細菌、抗應激、抗氧化，提高免疫力與抗病力之功能。

4.2 發(fā)病豬只的治療

目前，我國養(yǎng)豬場發(fā)生的疾病絕大多數(shù)都是由多種病原體共感染與繼發(fā)感染而引發(fā)的，單一病原體引發(fā)的疫病很少見。加之病原體廣泛發(fā)生變異，新的毒株和新的血清型不斷地出現(xiàn)，濫用抗生素又造成耐藥性菌株與“超級細菌”的產(chǎn)生，以及霉菌毒素的危害，導致免疫抑制和免疫力低下，養(yǎng)殖環(huán)境的嚴重污染等多重因素的影響下，致使豬群疫病的發(fā)生呈現(xiàn)病原體多元化、臨床癥狀復雜化、病情嚴重化，給豬病的診斷與防治增加了一定的難度。因此，養(yǎng)豬場發(fā)生疫病流行時，一定要主動的采取隔離、封鎖、診斷、消毒、撲殺與凈化等綜合措施進行處理。對病豬要做到早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療，采取細胞因子療法、中獸藥制劑療法、抗病毒療法、抗細菌療法與支持療法等進行對癥治療，方可收到良好的臨床治療效果。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)溶菌酶對豬偽狂犬病病毒、豬細小病毒、輪狀病毒、圓環(huán)病毒2型、口蹄疫病毒和豬流感病毒等均有抑制作用，對豬場常見多發(fā)的許多致病性細菌有殺滅作用。因此，獸醫(yī)臨床上應用溶菌酶與中獸藥制劑(如常用的清開靈、銀黃、大敗毒、板藍根、大青葉、穿心蓮、魚腥草、銀翹、柴胡、黃芪多糖、香菇多糖、甘草多糖等注射液)和細胞因子制劑(如豬用干擾素、轉移因子、白細胞介素-4、免疫核糖核酸及高免球蛋白等制劑)聯(lián)合使用，通過注射或拌料或飲水給藥，可治療豬的高熱綜合征、呼吸道病綜合征、豬流感、腹瀉性疾病、生殖系統(tǒng)疾病和免疫抑制性疾病，以及多種病原體共感染與繼發(fā)感染引發(fā)的傳染性疾病。實踐證實臨床治療效果良好，可替代抗生素使用。據(jù)王曉可等報道，在飼糧中按每噸料添加500克溶菌酶飼喂斷奶仔豬，可使斷奶仔豬日增重提高16.6%，料重比降低12%，腹瀉發(fā)病率降低92%。

4.3 使用溶菌酶注意事項

(1)溶菌酶制劑禁止與堿性及含碘物等直接接觸使用，否則使溶菌酶失效。

(2)溶菌酶與細胞因子制劑無配伍禁忌，可聯(lián)合使用，兩者具有協(xié)同作用，并可提高藥物的防治效果。

(3)溶菌酶與中獸藥制劑可以聯(lián)合使用，并能明顯的加快中藥發(fā)揮藥效的速度，達到標本兼治，提高臨床防治效果。獸醫(yī)臨床實踐證實，溶菌酶與細胞因子和中獸藥制劑三者聯(lián)合使用防治效果更佳，而且安全無不良反應。

(4)溶菌酶對乳酸桿菌、雙歧桿菌和蠟樣芽孢桿菌等益生菌在同等濃度下沒有抑制作用，對沒有細胞壁的動物體細胞不產(chǎn)生不利影響，因而使用溶菌酶防治動物疾病安全性很高。