莫能菌素在牛生產(chǎn)上的應(yīng)用及其替代品研究進(jìn)展

黃才斌，陳笑寒，鐘華配，韋科龍，梁 淦，呂冠霖，黃雅鑫

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西水牛研究所 530000）

莫能菌素是一種聚醚類離子載體抗生素，自20世紀(jì)70年代初商品化后，廣泛用于畜禽養(yǎng)殖中。1975年美國(guó)正式批準(zhǔn)莫能菌素作為飼料添加劑應(yīng)用于肉牛生產(chǎn)，應(yīng)用于產(chǎn)乳牛則比肉用牛稍晚。莫能菌素普遍認(rèn)為對(duì)防止家禽、羔羊、綿羊、犢牛等家畜的球蟲病效果良好，副作用小，還能提高反芻動(dòng)物的飼料利用率和生長(zhǎng)性能。幾十年的廣泛使用，市場(chǎng)上已有多種含有莫能菌素的添加劑產(chǎn)品，莫能菌素對(duì)牛養(yǎng)殖的應(yīng)用研究已取得一定進(jìn)展，其對(duì)牛的生長(zhǎng)性能、泌乳性能、消化性能和疾病預(yù)防方面均有相應(yīng)的研究成果。不可否認(rèn)，莫能菌素對(duì)牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展具有一定的影響力，但其作為抗生素引起的細(xì)菌耐藥性問題也不可忽視。自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《全國(guó)獸用抗菌藥使用減量化行動(dòng)方案（2021年～2025年）》之后，減量甚至不使用抗生素飼料添加劑已經(jīng)成為養(yǎng)殖行業(yè)的新任務(wù)和新挑戰(zhàn)。但全面的飼料“無抗”不能夠一蹴而就，減量化行動(dòng)方案中也表明了減量需要階段性地循序漸進(jìn)。飼料“無抗”后，短期內(nèi)生產(chǎn)上會(huì)面臨諸多疾病的困擾，或者造成生產(chǎn)成績(jī)的下降。因此，許多學(xué)者開展了莫能菌素替代品的研究，尋求更加綠色安全的飼料添加劑。針對(duì)此類新型添加劑在牛替抗養(yǎng)殖方面的實(shí)際應(yīng)用效果，深入挖掘提高牛養(yǎng)殖效率的方法。最終要實(shí)現(xiàn)“動(dòng)物產(chǎn)品無抗”的目標(biāo)。

1 莫能菌素

莫能菌素（Monensin），商品名稱“瘤胃素”（Rumensin），由鏈霉菌（streptonyces cinnamonesis）產(chǎn)生，分子式為C36H61O11，分子量670，是一種聚醚類離子載體抗生素。莫能菌素純物質(zhì)是一種白色粉末或白色結(jié)晶體，具有輕微特殊氣味，易溶于有機(jī)溶劑如氯仿、乙醇等。預(yù)混劑為黃褐色顆?；蚍勰?。莫能菌素在建議用量范圍內(nèi)無毒，在牛體內(nèi)代謝迅速[1]。超過使用說明劑量添加則會(huì)造成牛只下痢脫水甚至死亡[2]。

2 莫能菌素的作用機(jī)理

莫能菌素能夠抑制革蘭氏陽性厭氧菌的活性。目前普遍認(rèn)為：莫能菌素利用其離子載體性質(zhì)，攜帶陽離子沿生物膜擴(kuò)散，通過改變細(xì)胞內(nèi)Na+、K+離子的濃度，破壞離子梯度，影響膜兩側(cè)細(xì)胞生理機(jī)能，從而產(chǎn)生一系列細(xì)胞毒性效應(yīng)。革蘭氏陽性菌對(duì)莫能菌素的敏感性與其細(xì)菌結(jié)構(gòu)有關(guān)。革蘭氏陽性菌的結(jié)構(gòu)與革蘭氏陰性菌有差異，這樣的革蘭氏陽性菌對(duì)莫能菌素離子載體敏感。瘤胃中的革蘭氏陰性菌則多數(shù)對(duì)莫能菌素不敏感。

在瘤胃中，革蘭氏陽性菌包括一些會(huì)產(chǎn)生氫氣、氨氣、 乳酸、乙酸和甲烷的細(xì)菌；革蘭氏陰性菌產(chǎn)生丙酸和琥珀酸[3]。因此，莫能菌素通過抑制這些革蘭氏陽性菌的活性，減少其對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的降解產(chǎn)生的氨、乳酸、乙酸、甲烷等物質(zhì)，從而具有提高飼料利用率、促進(jìn)吸收的作用。

3 莫能菌素在牛生產(chǎn)上的應(yīng)用

3.1 提高生產(chǎn)性能和飼料利用率

莫能菌素通過影響瘤胃中一些產(chǎn)氨菌、產(chǎn)甲烷菌等的活性，改變瘤胃發(fā)酵類型，減少了瘤胃中氨、甲烷氣體的生成與排放，減少瘤胃中飼料蛋白質(zhì)的降解、脫氨損失，提高瘤胃發(fā)酵效率，從而增加了飼料蛋白的利用率。

Gupta等[4]研究表明莫能菌素降低了水牛血液中尿素氮的濃度，證明瘤胃對(duì)氮的利用率增加。

白元生等[5]試驗(yàn)表明，添加300mg/d·頭莫能菌素，能增加牛對(duì)粗蛋白的消化率和采食氮，同時(shí)糞氮和尿氮、甲烷排放顯著降低，飼料轉(zhuǎn)化效率提高。

師周戈等[6]研究表明，在日糧中添加200和300mg/d·頭的莫能菌素能夠使牛的平均日增重增加，料重比顯著降低，增重收入、毛收益均顯著升高。

林雪彥等[7]試驗(yàn)表明，與對(duì)照組比較，當(dāng)莫能菌素添加量為150mg/d·頭、250mg/d·頭時(shí)，育肥架子牛日增重分別提高73%、39%。

在鮮奶中添加適量的莫能菌素，能夠提高哺乳期犢牛的平均日增重，提高犢牛的采食量和飼料利用率；同時(shí)在鮮奶中添加莫能菌素的實(shí)驗(yàn)組腹瀉率低于對(duì)照組，莫能菌素能在一定程度上減少犢牛腹瀉的發(fā)生[8]。

一些研究認(rèn)為莫能菌素可以明顯提高奶牛的產(chǎn)奶量。莫能菌素減少瘤胃中飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的降解后，節(jié)約下來的氨基酸對(duì)乳蛋白的合成也起到較多的作用。另外，由于莫能菌素能使微生物產(chǎn)生的乙酸減少，而乙酸是脂肪合成的前體之一，因此能夠降低乳中脂肪含量。但這些效果易受環(huán)境、飼料組成和牛只狀況的影響[9]。

3.2 抗蟲防病

牛球蟲病，是由艾美耳屬的幾種球蟲寄生于牛腸道引起的一種以出血性腸炎、血痢為特征的常見寄生蟲病，多發(fā)于犢牛，剛斷乳的牛犢最易感。一些對(duì)雞球蟲有效的藥物對(duì)犢牛的毒性較大，不適用于牛球蟲病。莫能菌素是市場(chǎng)認(rèn)可的比較安全、有效的抗牛球蟲藥之一。感染了球蟲的犢牛用莫能菌素拌料飼喂，能改善增重，制止卵囊排出。趙其平等[10]使用地克珠利、拉沙里菌素、莫能菌素三種藥物來防治奶牛球蟲病，其中口服莫能菌素的試驗(yàn)組每克糞便球蟲卵囊數(shù)下降了98.81%，是三種藥物中效果最好的，且停用3～6d后，莫能菌素組的每克糞便球蟲卵囊數(shù)仍保持較低水平。

牛弓形蟲病是由弓形蟲原蟲所引起的人、畜共患疾病。病牛輕者發(fā)生流產(chǎn)；嚴(yán)重者食欲廢絕，中樞神經(jīng)機(jī)能障礙，死前興奮、呼吸困難。莫能菌素鈉對(duì)弓形蟲的體內(nèi)外試驗(yàn)結(jié)果顯示，它能夠顯著抑制弓形蟲速殖子增殖，并且對(duì)組織細(xì)胞損傷小[11]。

4 “無抗”背景下莫能菌素的替代品研究進(jìn)展

針對(duì)莫能菌素改善瘤胃環(huán)境、減少瘤胃中蛋白降解、提高飼料利用率這一功效，在目前抗生素添加劑替代品的研究中，一些農(nóng)副產(chǎn)品、植物提取物、益生菌、酶制劑等更安全的飼料添加劑，在牛的研究試驗(yàn)中都能夠達(dá)到這一效果。

柏妍等[12]使用牛至精油替代莫能菌素的試驗(yàn)中，添加牛至精油可以調(diào)控犢牛的瘤胃微生物區(qū)系，顯著提高胃蛋白酶濃度，提高犢牛免疫力，能夠替代莫能菌素。

Foiklang等[13]在探討葡萄果渣粉、山竹果皮粉和莫能菌素對(duì)奶牛的影響時(shí)表明，三個(gè)試驗(yàn)組原蟲種群數(shù)量較對(duì)照組顯著降低，而纖維分解菌數(shù)量顯著升高；葡萄果皮粉組的氮保留量、微生物粗蛋白質(zhì)含量和微生物氮合成效率顯著增高，是三個(gè)試驗(yàn)組中效果最好的。

莫慧誠等[14]對(duì)大蒜油和肉桂醛復(fù)合物的試驗(yàn)表明，這種復(fù)合物能顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量、乳脂率，改善乳品質(zhì)，降低血液尿素氮，促進(jìn)奶牛攝入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化。

武俊達(dá)等[15]在日糧中添加適量刺梨渣發(fā)酵料，能提高貴州水牛的日增重，降低重比重，提高機(jī)體的免疫力，增加經(jīng)濟(jì)效益。

張勇等[16]使用多種乳酸菌的復(fù)合益生菌制劑飼喂初生牛牛，試驗(yàn)表明該益生菌制劑在一定程度上提高了犢牛的斷奶重和平均日增重，降低腹瀉率。

部分學(xué)者認(rèn)為，外源酶制劑進(jìn)入消化系統(tǒng)后會(huì)失活或被蛋白酶類破壞。但有一些研究結(jié)果證實(shí)，日糧中添加的酶制劑可吸附在飼料上，從而避免被瘤胃蛋白酶降解，改善瘤胃內(nèi)發(fā)酵環(huán)境，促進(jìn)瘤胃微生物區(qū)系優(yōu)勢(shì)菌群的建立[17]；還有一些研究則認(rèn)為，酶制劑添加到飼料中改善了飼料適口性，提高牛的采食量和消化效率，進(jìn)而提升生產(chǎn)性能。目前有研究能提高牛生產(chǎn)性能的酶制劑多為纖維素酶、淀粉酶、木聚糖酶、果膠酶、酸性蛋白酶等。

5 “無抗”管理思路

歐盟國(guó)家從2006年開始禁止抗生素在飼料中的使用，從他們十多年來的養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)中，我們有許多方面可以借鑒。例如，一些調(diào)查發(fā)現(xiàn)，隨著環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)和管理水平的提高，抗生素對(duì)生產(chǎn)性能的提升效果越來越不顯著；同一種動(dòng)物，管理水平高的養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)抗生素的需求較低；管理混亂、密度高的養(yǎng)殖場(chǎng)更依賴于抗生素的添加。因此，除了尋求飼料添加劑替代品外，提高養(yǎng)殖管理水平也不可忽視。

5.1 優(yōu)化飼料組成結(jié)構(gòu)

牛只的腸胃健康是根本。做好飼料營(yíng)養(yǎng)的平衡，提高消化率，減少浪費(fèi)；選擇適合的生物添加劑，維持牛只自身腸道菌群的平衡；充分滿足牛只斷奶、育成、妊娠、產(chǎn)奶、疾病等各個(gè)階段的營(yíng)養(yǎng)需求，確保免疫所需營(yíng)養(yǎng)；飼料品質(zhì)良好，無變質(zhì)，避免突然更換飼料。

5.2 做好防疫

欄舍定期清掃、消殺，保持牛場(chǎng)環(huán)境整潔、干燥；新進(jìn)牛只做好檢疫，牛群按時(shí)接種疫苗。病牛及時(shí)發(fā)現(xiàn)并治療。

5.3 減少應(yīng)激

細(xì)化管理，牛舍養(yǎng)殖人員盡量固定，每日飼喂時(shí)觀察牛只食欲和狀態(tài)；盡量做到全進(jìn)全出，如條件限制，則合群時(shí)要挑選體型相當(dāng)?shù)呐Ｖ?，合理?guī)劃飼養(yǎng)密度，牛只打斗情況嚴(yán)重要及時(shí)隔離；產(chǎn)房和犢牛舍注意溫度變化。

只有多管齊下，外部做好環(huán)境安全，內(nèi)源保證營(yíng)養(yǎng)供給，牛只自身免疫增強(qiáng)，確保生產(chǎn)成績(jī)穩(wěn)定，“無抗”養(yǎng)殖才能有序化實(shí)現(xiàn)。

6 展望

疾病預(yù)防與促進(jìn)生長(zhǎng)都是牛養(yǎng)殖過程中的重要環(huán)節(jié)。過去幾十年中，莫能菌素在這些環(huán)節(jié)發(fā)揮了重要的作用，但“無抗”養(yǎng)殖已經(jīng)是大勢(shì)所趨，無抗的動(dòng)物產(chǎn)品是養(yǎng)殖業(yè)終要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。要擺脫對(duì)一種抗生素添加劑的依賴，尋找替代品，就需要研究數(shù)據(jù)對(duì)比說明抗生素及其替代品的功效和作用，有了試驗(yàn)和數(shù)據(jù)的支撐，才能更好地、有針對(duì)性地將更安全的替代品投入生產(chǎn)中。并且，改善提高管理方式也是重要的一環(huán)。這些工作都要循序近進(jìn)地展開，需要整個(gè)行業(yè)的共同努力。