[00359086]新型养殖业抗生素替代品的创制与应用

中国是饲料生产大国，也是抗生素使用大国，每年的饲用抗生素消耗量大于10万吨，占全球使用量的30％以上，每年在饲料用抗生素使用方面投入40亿元人民币。由于中国畜牧养殖自身的生态结构和传统养殖方式的缺陷，疫病频发、滥用抗生素、养殖环境恶化等问题不断出现。发展无抗健康养殖，是中国畜牧养殖产业实现现代化的必经之路。随着中国在饲料中添加抗生素限令的日趋严格，开发安全有效的新型养殖用抗生素替代品已是迫在眉睫。为此，项目组近年来陆续开发了微生态制剂、抗菌肽和植物提取物等抗生素替代品方面进行了研发与应用效果评价，所得主要产品与技术、授权专利、技术经济指标、应用推广及效益情况如下 1.主要产品技术及其经济指标： (1)多效抗菌肽-VIP改良肽。通过对天然抗菌肽VIP进行分子改造，获得了稳定性好、抗菌活性高，且无毒副作用的VIP改良肽，并构建了其高效生产技术流程和关键参数。改造后的产品对金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌的最小抑菌浓度比天然肽VIP提高了32倍，最小抑菌浓度为4 ng/mL，兼具抗炎和免疫调节活性，且无溶血活性，无细胞毒性(5l2ng/mL)，重组表达的V1P改良肽具有较强的抗菌和抗炎活性，显著了降低了断奶仔猪的腹泻率、提高了饲料的利用率、显著促进了仔猪的生长、提高了其抗病能力。 (2)抑杀病原性真菌的新型微生态制剂一依枯草菌素。基于枯草芽孢杆菌分离提取并鉴定出抗真菌活性成分一依枯草菌素，并以此为主体研制出新型抗真菌剂，动物饲养实验结果表明，其口服安全，能够有效抑制饲料霉变和畜禽真菌感染，同时兼具消炎、护肝、改善肠道微生物菌群等作用；通过灌洗或外涂可以有效防治奶牛乳腺炎和兔子的烂耳病。该制剂对白色念珠的最小抑菌浓度为32 ng/mL，动物体内的使用量为15 mg/kg，最佳用量为15 mg/kg的依枯草菌素与0.5 mg/kg的两性霉素B按照2：1的比例混合使用，使用方式为腹腔注射：口服无急毒和慢毒。 (3)新型微生态制剂一干酿乳酸杆菌-纳米砸。建立了基于干酪乳酸杆菌的生物纳米砸合成技术、质量监测、产品后加工工艺及质量检测技术体系：基于该技术体系，干酪乳酸杆菌能使亚硒酸钠转化为纳米硒的转化率达到90％以上，合成的纳米硒的粒径为80 rnn左右；通过体内、体外实验表明，干酪乳酸杆菌-纳米硒毒性明显痕于无机硒和有机硒，并具有显著的抗氧化、抗感染和调节肠道微生态稳态等活性，对仔鸡和断奶仔猪有显著的促生长、抗腹泻、抗感染等作用，对仔鸡和断奶仔猪腹泻率的降低率为30％～50％，将饲料利用率提高5％～10％。 (4)新型耐药菌抗菌剂一鼠李糖乳杆菌。从健康母乳中分离获得鼠李糖乳杆菌，体外、体内研究证明，其能很好地耐受肠道环境，有效抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等肠道病原菌，特别是多重耐药性病原菌的定殖与生长；并且能够有效降解呕吐毒素，防治由呕吐毒素带来的体重降低、免疫器官损伤等不良影响，起到很好的解毒作用，饲料中表现出很好的应用潜力。在使用7天内，能够显著抑制多重耐药性大肠杆菌的肠道定殖与感染，快速降低病原菌数量，治愈痢疾症状，有效修复由病原菌引起的器官损伤和炎症反应，优化肠道菌群组成：同时，可将呕吐毒素转化为3-epi-DON，降低其生理毒性，防治和治疗由其引起的脏器损伤。 (5)新型广谱抗菌剂-白藜芦醇/松脂醇的高效生产技术。构建了广谱抗菌剂-白藜芦醇和松脂醇的生物学高效制备技术与体系，研制了相关产品，并在体外和动物实验水平上评估了其在畜禽养殖中的抗菌和免疫调节作用。使用该技术的最短生产周期可以缩短至8小时以内。 (6)免疫增强剂-绞股蓝多糖。建立了基于秦巴山区特色植物资源绞股蓝中多糖的分离、纯化、鉴定等技术体系：所得制剂具有很好的抗氧化、调节肠道微生态、增强动物免疫力等功效：建立了绞股蓝多糖的硫酸酯化和羧甲基化结构改性关键技术，通过改性显著提高了其免疫调节活性；养殖业应用效果表明，绞股蓝多糖及其衍生物能够显著促畜禽的生长、提高免疫活性，兼具抗腹泻、抗感染等作用。 (7)肠黏膜损伤修复剂一食用菌多糖。通过液体深层发酵技术制备灵芝发酵液，采用现代化学手段分离获得灵芝多糖。通过体内、体外实验明确了灵芝多糖通过提高肠道黏膜免疫屏降、促进肠道微生态平衡及改善肠道机械屏障，发挥肠黏膜保护功能的机制：建立了从木耳残渣中分离提取木耳多糖的关键技术，明确了其通过肠道微生物调控机体能量和脂肪代谢的的作用及机制，以及对畜禽肠黏膜损伤的修复作用效果。 2.授权专利及发表论文情况： 已授权国家发明专利5件，已授权国家实用新型专利2件，拥有自主知识产权的专利保藏菌株6株，已公开国家发明专利4件，已完成结题验收报告7份，发表SCI学术论文34篇。 3.应用推广及效益情况： 该项目研制的几类养殖业抗生素产品主要包括VIP改良肽、依枯草菌素、干酪乳杆菌-纳米砸、鼠李糖乳杆菌、白藜芦醇/松脂醇、绞股蓝多糖、食用菌多糖等，自2016年开始先后在杨凌天地大动物营养科技有限公司、陕西建兴奶牛繁育有限公司、陕西未来绿色农牧开发有限公司、杨凌金石牧业有限贵任公司、西安市阎良区牧歌畜牧养殖专业合作社、西安市阎良区海文畜牧养殖专业合作社、陕西溯源农业发展有限公司、汉中天利科贸有限责任公司等8家饲料和畜禽养殖企业进行了应用，应用效果表明，在畜禽养殖中使用该项目系列产品能够增强动物机体健康，降低发病率，有效减少药物费用支出，从而降低了养殖成本，另一方面，该项目研制产品的应用显著提高了提高饲料的转化效率和畜禽的生长及生产性能，因此，与使用前相比，显著提高了养殖企业的经济效益。应用近3年来，应用企业新增销售额共计2076万元，新增利润965万元。