主要饲用抗生素替代品及其作用机制-呙于明
饲用抗生素的促生长作用机制研究
中园毒理学会饲料毒理学专业委员会第四届全国代表大会暨学术会议论文集饲用抗生素的促生长作用机制研究佟建明中国农业科学院畜牧研究所100193摘要饲用抗生素是一种畜禽促生长剂,在畜牧生产上的应用已有50多年的历史。
改革开放以来,我国一直重视饲用抗生素的研究,在国家“八五"和“九五力科技攻关项目支持下,使我国在对饲用抗生素基础研究和产品生产方面都取得了显著成绩,在产品上,从原来全部依赖进口转变为今天的100%自主研制和生产,并有批量出口。
在促生长机制等基础研究方面,研究提出了饲用抗生素的免疫屏障促生长作用机制,建立了饲用抗生素、免疫系统和肠道微生物三元平衡关系,揭示了饲用抗生素与免疫增强剂在促生长效果上的辩证关系,为今后研究新的畜禽促生长剂以及饲用抗生素替代技术奠定了基础。
饲用抗生素是一种药,目前关于对其合理使用和替代技术研究已引起科学界的广泛关注。
另外,由于其关系到食品安全和人体健康,因此,饲用抗生素问题也已成为社会广泛关注热点,欧共体己首先公布了禁止饲用抗生素的法令,世界其它国家政府也在研究对策。
关键词饲用抗生素促生长机制近年来由于饲料安全问题引发的食品安全问题屡屡发生,使众多消费者在购买畜产品时总是心有余悸。
造成饲料不安全的因素很多,其中饲用抗生素是目前众所关注的重要因素之一。
目前在饲料中广泛使用的抗生素产品主要来源于人医淘汰品种,或与人医抗生素具有交叉抗药性的产品,这些抗生素在饲料中的大量使用会造成药物残留和抗药性,进而对人类传染病的医治和微生态环境构成潜在威胁。
近些年来,世界各国纷纷采取多种形式解决饲用抗生素问题,然而,总体来讲收效不大。
作者分析其主要原因在于两个方面,一是缺乏对饲用抗生素促生长作用机制的科学解释,二是没有成熟的替代技术。
下面就国内外对饲用抗生素的促生长作用机制的研究结果进行综述,并简要介绍替代技术的发展趋势,请广大读者批评指正。
1、饲用抗生素对肠道微生物的影响长期以来,人们~直认为饲用抗生素的促生长作用是源于其对肠道微生物的抑制作用。
猪日粮中抗生素的替代方法
猪日粮中抗生素的替代方法猪日粮中抗生素的替代方法养猪生产中撤掉抗生素是对现实的挑战。
饲料中会使用抗生素,从而产生具有抗药性的细菌,现已经证实确有抗药性细菌从动物转移到了人类,对人类生殖构成威胁。
因此需要寻找能促进生长并改善饲料转化率明显改善的替代方法。
现已证实许多有机酸及其盐可作为具有非抗菌的替代物,其效应在断奶之后的几个星期内最明显。
原因可能是与胃肠道微生物区系有机物的互作,使具有抗分泌功能的多肽的内源性产量的增加,从而抑制病原在小肠内的分泌物并且减轻小肠内的炎性反应。
1仔猪饲料中添加有机酸添加多种有机酸及其盐对断奶仔猪生产性能有积极作用。
有机酸的促生长效果通常在断奶之后的最初几星期五天内最明显。
3-4周龄断奶仔猪断奶难免会表现出生长速度低下、采食量上升和腹泻,称之为“断奶后应激”或“迟滞期”,这可能是消化有力系统尚未充分发育的结果。
盐酸和酶分泌量低使得小肠细菌高度霉菌增殖,对仔猪有害,这也说明为什么幼小仔猪特别容易发生消化机能失调。
日粮酸化的作用减轻有降低日粮pH值和缓冲能力,增强胃内蛋白质降解和营养素的消化微量元素能力,抑制小肠内细菌的生长及其代谢物的产生。
有试验表明断奶仔猪日粮中添加有机酸速度生长后和饲料转化率显著改善。
对视觉效果抗病力有良好促进效果的主要有甲酸、乳酸、山梨酸、富马酸、柠檬酸、苹果酸及多种甲酸盐,每种酸的效果酸取决于在日粮内的最出色含量。
铋和丙酮酸的促努力实现生长效果稍差,己二酸、琥珀酸和酒石酸无促生长效果。
甲酸因为其高营养效应最早被用来研究指导作用机理。
添加甲酸改善了脾脏和粪便中营养物质的消化率。
氨基酸和氨基酸的改善幅度大于能量,而且在刚刚断奶比在年龄更大该时期效果更明显。
添加甲酸,蛋白质和能量利用都得到微粒改善,蛋白质利用率的改善是显著核酸的,添加甲酸使蛋白质代谢更为高效。
有机酸有各异的抗菌属性。
例如,甲酸颉颃酵母和杆菌类、大肠杆菌和大肠杆菌等。
而乳酸杆菌和霉菌对甲酸有很强的抵抗力。
常用饲用抗生素替代物研究进展
畜牧生产大量使用抗生素,造成耐药菌株出现,据世卫组织统计,全球每年约有70万人死于“超级细菌”等耐药菌感染,23万新生儿因此夭折,如不采取有效措施,到2050年死亡人数可能超千万。
所以研发安全、高效的新型抗生素替代物用于畜牧生产是大势所趋。
目前常用的饲用抗生素替代物有益生菌、抗菌肽、植物提取物、酸化剂、寡糖、酶制剂、溶菌酶、噬菌体等。
1益生菌1989年Fuller 把益生菌定义为能够促进肠内菌群生态平衡,对宿主起有益作用的活微生物制剂。
李军训等[1]将益生菌分为乳酸菌类益生菌和非乳酸菌类益生菌,并总结了益生菌具有血脂、血压、血糖、免疫调节和抗过敏的作用。
目前常用的益生菌菌种有双歧杆菌、乳酸杆菌和一些链球菌[2]。
姚轶颖[3]研究发现在日粮中添加主要成分是纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、光合菌、酵母菌的益生菌添加剂,能够有效降低猪腹泻率,提高保育猪平均日增重。
呼红梅等[4]试验表明在杜长大商品猪饲粮中添加益生菌不仅可提高试验猪的日增重,显著提高肌肉的持水能力,提升猪肉品质,还能降低饲料成本。
Zhang 等[5]在育肥猪基础日粮中添加1.0×109cfu/kg 的屎肠球菌使育肥猪回肠和粪便中的乳酸杆菌数量显著增加,大肠杆菌数量显著降低。
秦康乐等[6]研究表明复合益生菌能够显著提高肉仔鸡的生长性能,降低饲料成本,降低死亡率,同时对生长期肉仔鸡的小肠形态有一定影响。
李秋粉[7]研究表明饲粮中添加嗜酸乳杆菌、植物常用饲用抗生素替代物研究进展■姚蒙蒙李仲玄王晓冰张日俊*(中国农业大学饲料生物技术实验室动物营养学国家重点实验室,北京100193)作者简介:姚蒙蒙,硕士,研究方向为现代饲料生物技术。
通讯作者:张日俊,教授,博士生导师。
收稿日期:2019-02-03摘要:20世纪,抗生素作为动物促生长添加剂迅速发展,但是畜牧行业为了促进动物生长,减少疾病发生,提高经济效益,大量使用抗生素,造成药物残留、耐药菌株出现、环境污染等一系列问题危害人类健康甚至威胁生命,饲用抗生素替代物因为其安全、有效、污染小、不易产生耐药性而备受推崇。
猪饲用抗生素替代品分析及应用
生产指导LIVESTOCKANDPOULTRYINDUSTRYNo.7,2023猪饲用抗生素替代品分析及应用宋 琳威海市环翠区畜牧兽医事业发展中心,山东威海264200摘 要 在传统生猪养殖工作中,养殖技术人员习惯于长期在饲料中添加抗生素,以降低生猪疫病发生率,但是长此以往会加剧生猪机体细菌耐药性和药物残留,且粪便中抗生素残留含量较高,可能引发空气污染、土壤污染及水质污染等。
基于生猪健康养殖理念,分析饲用抗生素替代品的作用机理及其应用方法,旨在为从业人员提供参考性建议,最终实现生猪养殖的可持续发展。
关键词 生猪养殖;饲用抗生素;替代;作用机理;应用方法;健康养殖doi:10.19567/j.cnki.1008-0414.2023.07.014 引言抗生素应用到畜禽养殖和生产中,可能导致农畜产品品质下降,诱发人体过敏反应和动物体毒性作用,因此相关学者对饲用抗生素的替代关键技术进行研究,寻找低残留、低污染、安全高效的替代品,来提高动物生长性能,调节宿主免疫系统。
本文就抗生素替代品的作用机理进行分析阐述,并给出应用方法,以期进一步发挥饲用抗生素替代物的重要作用。
生猪养殖中饲用抗生素的分类抗生素原称抗菌素,是放线菌、真菌、细菌和微生物代谢产生的有机物质[1],具有抑制和杀灭病原微生物、肿瘤细胞与寄生虫的功能。
1.1 按化学结构划分按照化学结构,抗生素可以分为四环素类、青霉素类、氨基糖苷类、多肽类、大环内酯类、磷酸化多糖类、聚醚类等多种类型。
其中,青霉素类抗生素药物主要为青霉素;四环素类抗生素药物主要为金霉素、土霉素、四环素;大环内酯类抗生素药物主要有泰勒菌素、螺旋霉素、红霉素、竹桃霉素、北里霉素、林肯霉素等;氨基糖苷类抗生素药物主要有越霉素A、壮观霉素、卡那霉素、链霉素、潮霉素B、新霉素等;多肽类抗生素药物有阿伏霉素、恩拉霉素、杆菌肽锌、粘杆菌素;聚醚类抗生素药物主要有拉沙里霉素、盐霉素、莫能菌素;磷酸化多糖类抗生素药物主要为大炭霉素、黄霉素、魁北霉素等。
饲用抗生素替代品的研究开发趋势与我国的对策
粘 膜 上 粘 附 定 殖 , 维 持 菌 丛 规 模 , 肠 道 能 提 供 的 条 件 统 一 起 来 , 使 益 气 荚 膜 梭 菌 属 、葡 萄 球 菌 属 、变 形
发 挥 竞 争 性 排 斥 或 抑 制 病 原 菌 的 生 菌 生 产 具 有 一 定 的 盲 目 性 , 而 使 菌 属 、假 单 胞 菌 属 ; 兼 性 菌 有 类 细
细菌性疾病是现代动物饲养 们的世界推回到前抗生素时代
业 中 最 为 广 泛 最 为 严 重 的 一 种 。 ( Parisien 等 , 2008 ) ; 公 众 对 “ 抗 生
为 防 治 动 物 细 菌 性 疾 病 , 自 20 世 奶 ”、“ 抗 生 猪 ”和“ 抗 生 鸡 ”等“ 有
纪 50 年 代 起 抗 生 素 就 已 成 为 动 物 抗 食 品 ”也 日 益 关 注 。 因 此 , 欧 盟
作 用 ; ( 3 ) 在 加 工 、储 存 条 件 下 保 益 生 菌 应 用 效 果 差 或 不 一 致 ;( 3) 饲 菌 属 、球 菌 属 、链 球 菌 属 等 。 这 几
持稳定活力。
料 厂 配 方 师 在 使 用 益 生 菌 时 还 得 考 类 微 生 物 对 非 α- 1 , 4 糖 苷 键 的 寡
直 接 饲 喂 微 生 物 制 剂 DFM ) 和 益 产 难 度 大 , 且 其 活 力 会 受 到 储 运 加 酶 来 完 成 的 , 而 糖 类 消 化 酶 只 能 裂
生 元( Prebiotic , 化 学 益 生 素 ) 。
工 过 程 中 的 氧 气 和 高 温 以 及 在 饲 料 解 直 链 的 α- 1- 4 糖 苷 键 , 对 含 β-
胃肠道内正常的菌群, 对动物无 的复杂性, 难以将益生菌中多种菌
抗生素替代品在仔猪疫病防治中的应用实践思考
抗生素替代品在仔猪疫病防治中的应用实践思考【摘要】抗生素替代品在仔猪疫病防治中的应用备受关注。
本文从抗生素替代品的种类与作用机制入手,介绍了其在仔猪疫病防治中的应用情况,并分析了其优势与局限性。
通过实践案例分析,探讨了抗生素替代品的实际应用效果,以及影响因素与应对策略。
展望了抗生素替代品在仔猪疫病防治中的应用前景,总结了研究成果,并提出了未来研究方向。
本文旨在为仔猪养殖行业提供参考,促进抗生素替代品在疫病防治中的广泛应用,为提高仔猪养殖的健康水平和经济效益做出贡献。
【关键词】抗生素替代品、仔猪疫病、防治、应用实践、思考、种类、作用机制、优势、局限性、实践案例、影响因素、应对策略、展望、研究总结、未来研究方向1. 引言1.1 背景介绍抗生素替代品在仔猪疫病防治中的应用实践思考引言近年来,随着生物技术的发展和研究的深入,抗生素替代品逐渐被开发出来并取得了一定的应用效果。
这些抗生素替代品大多来源于天然植物提取物、益生菌、酶制剂等,具有抗菌、抗炎、促进消化吸收等作用。
在仔猪疫病的防治中,抗生素替代品的应用逐渐受到重视。
本文将针对抗生素替代品在仔猪疫病防治中的应用实践进行深入探讨,分析其种类与作用机制、在实际应用中的情况、优势与局限性、实践案例分析以及影响因素与应对策略等方面进行全面阐述,旨在为进一步推广抗生素替代品在仔猪疫病防治中的应用提供参考依据。
1.2 研究目的本文旨在探讨抗生素替代品在仔猪疫病防治中的应用实践思考。
具体研究目的包括:1. 分析不同种类抗生素替代品的作用机制,以及它们对疫病的防治效果;2. 调查抗生素替代品在仔猪疫病防治中的实际应用情况,总结经验教训;3. 探讨抗生素替代品相对于抗生素的优势和局限性,为替代品的合理选择提供参考;4. 分析现有的实践案例,探讨成功的因素与失败的原因;5. 研究影响抗生素替代品应用的因素,并提出相应的应对策略。
通过以上研究目的的实现,可以更好地了解抗生素替代品在仔猪疫病防治中的应用实践情况,为未来的研究和实践提供指导和借鉴。
饲用抗生素的替代品
【方向探讨】饲用抗生素的替代品时间:2011-06-17来源:中国饲料行业信息网自抗生素被批准用作饲料添加剂后,为畜牧业发展起了巨大推动作用,但随着饲用抗生素的普及应用,其副作用也逐渐突出,(1)破坏畜禽的胃肠道微生态平衡,干扰畜禽免疫系统,特别是消化系统、呼吸系统和生殖系统的局部非特异性免疫系统,降低畜禽对疾病的抵抗力,影响畜禽健康,严重威胁畜牧业的可持续发展;(2)在肉、蛋、奶等畜产品中残留,直接威胁人的健康;(3)通过抗生素耐药性的交互遗传和交叉传播,干扰手术后病人和传染病感染人群的治疗,提高治疗用药的剂量,间接威胁人的健康。
由于饲用抗生素的上述问题,早在1992年瑞士就禁止使用饲用抗生素,欧盟1999年1月起通过立法禁止抗生素作促生长剂使用,今后的发展趋势是尽量不使用抗生素。
20世纪80年代以来,全世界都在不遗余力地研究开发其替代产品。
近年来,饲用抗生素替代品的研究主要有益生素(微生物制剂)、寡糖(化学益生素)、抗菌肽、中草药、糖萜素、酶制剂和酸化剂等。
1.益生素又称活菌制剂或微生态制剂(主要是肠球菌、乳酸杆菌、双岐杆菌、芽孢杆菌、酵母菌等),是一种无毒、无副作用、无残留的绿色饲料添加剂。
益生素可在消化道内增殖,产生乳酸和乙酸使消化道内pH值下降,并产生溶菌酶、过氧化氢等代谢产物抑制有害细菌在肠黏膜的附着与繁殖,平衡动物消化道内的微生物群。
益生素与消化道菌群之间存在生存和繁殖的竞争,限制致病菌群的生存、繁殖以及在消化道内的定居和附着,协助机体消除毒素及代谢产物。
益生素可刺激机体免疫系统,提高干扰素和巨噬细胞的活性,促进抗体的产生,提高免疫力和抗病能力。
另外,许多益生素具有抑制消化道内氨及其他腐败物质生成的作用。
益生素可产生各种消化酶,促进动物对营养物质的消化吸收。
目前国内用量较大的有乳酸杆菌、酵母和枯草芽孢杆菌。
产品有单一菌种的剂型,大多数是多种微生物组成的复合剂型。
益生素主要用于幼龄动物,现在研制了专门用于养禽业的益生素。
饲用抗生素替代物在水产养殖中的应用研究进展
饲用抗生素替代物在水产养殖中的应用研究进展随着全球水产养殖业的快速发展,抗生素在水产养殖中的应用逐渐受到关注。
传统的养殖方式经常使用抗生素来预防和治疗疾病,以保证养殖动物的健康和稳定生产。
长期、过度使用抗生素导致了细菌耐药性的增加,对环境和人类健康造成了潜在的威胁。
寻找和研发饲用抗生素替代物已经成为当前水产养殖业的一项紧迫任务。
本文将就饲用抗生素替代物在水产养殖中的应用研究进展进行探讨。
1. 相关概念在探讨饲用抗生素替代物在水产养殖中的应用研究进展之前,有必要先了解相关概念。
饲用抗生素替代物是指可以替代传统抗生素在养殖业中使用的物质,它们能够起到相似的作用,但不会引起抗药性的增加。
这些替代物包括植物提取物、益生菌、酶制剂、疫苗等。
它们通过提高养殖动物的免疫力、改善饲料的营养价值、调节养殖水体环境等方式,达到替代抗生素的效果。
2. 不同类型的饲用抗生素替代物2.1 植物提取物植物提取物是目前应用最为广泛的抗生素替代物之一。
茶多酚、黄酮类物质、多糖类物质等,这些物质不仅具有抗菌、抗炎、抗氧化等多种生物活性,还对动物的生长性能、免疫功能等有积极的调节作用。
在水产养殖中,适当添加植物提取物可以改善饲料的口感和营养价值,提高鱼类的抗病能力,减少对抗生素的依赖。
2.2 益生菌益生菌是一类对养殖动物有益的微生物,在水产养殖中被广泛应用。
益生菌可以通过抑制有害菌的生长、协助动物消化吸收、提高免疫力等方式,保持肠道菌群的平衡,减少疾病的发生。
益生菌还能够分解饲料中的抗营养因子,提高饲料的利用率,减少饲料中的残留抗生素。
2.3 酶制剂酶制剂是一种可以促进饲料中营养物质降解和转化的物质,能够提高饲料的消化率和吸收率。
在水产养殖中,添加适量的酶制剂可以有效减少饲料中的抗营养因子,提高鱼类的生长速度和饲料转化率,从而减少对抗生素的依赖。
2.4 疫苗疫苗是预防疾病的有效手段,也是抗生素替代物的重要形式之一。
通过接种疫苗,可以有效提高养殖动物的免疫力,降低疾病的爆发和传播,减少对抗生素的使用。
饲用抗生素替代物在水产养殖中的应用研究进展
饲用抗生素替代物在水产养殖中的应用研究进展近年来,随着全球水产养殖业的迅速发展,水产养殖业所面临的挑战也日益增多。
其中之一就是抗生素残留和抗药性的问题,这不仅对水产品质量和食品安全构成威胁,也会给环境带来负面影响。
人们急切需要寻找一种有效的替代方法来减少对抗生素的依赖。
在这种背景下,饲用抗生素替代物成为了研究的热点之一。
饲用抗生素替代物指的是可以替代抗生素在水产养殖中的使用,并且能够保持水产养殖生产效益的一类物质。
这些替代物来源多样,包括植物提取物、益生菌、酵素、草本植物等。
它们被广泛应用于水产养殖业中,取得了显著的效果。
下面将针对这些饲用抗生素替代物在水产养殖中的应用研究进展进行详细介绍。
一、植物提取物植物提取物是一类广泛存在于植物体内的次生代谢产物,如黄酮类、多糖类、生物碱类等,具有一定的抗菌、抗氧化和免疫调节等活性成分。
近年来,研究表明植物提取物在水产养殖中具有广阔的应用前景。
芦荟提取物具有良好的抗菌活性和促进鱼类生长的功能,可以有效替代抗生素在水产养殖中的使用。
茶树精油、丁香精油等植物提取物也被证实可以有效抑制水产养殖中常见的细菌和真菌病原体,减少鱼类的发病率。
二、益生菌益生菌是指对宿主有益的活菌或活性物质,可以调节宿主的肠道菌群平衡,并提高宿主的免疫功能。
在水产养殖中,添加益生菌可以促进鱼类对饲料的消化吸收,提高饲料转化率,同时还可以降低水产养殖中一些致病微生物的数量,起到抗菌和增强鱼类抵抗力的作用。
益生菌在水产养殖中被广泛用作抗生素的替代物。
目前市场上常见的益生菌有乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌等。
三、酶制剂酶制剂是一种能够加速生物化学反应速率的生物催化剂,可以帮助水产动物更有效地消化饲料中的营养物质,并减少对饲料的浪费。
木聚糖酶、纤维素酶等酶制剂可以有效降解饲料中的纤维素和木质素,提高鱼类对饲料中纤维素和木质素的利用率。
酶制剂还可以帮助降低水产养殖中的氮和磷排放量,减少对水体的污染。
饲用抗生素替代物在水产养殖中的应用研究进展
饲用抗生素替代物在水产养殖中的应用研究进展随着养殖规模的不断扩大,水产品的需求量也逐渐增加。
然而,养殖过程中使用过量或滥用抗生素,导致了一系列问题。
一方面,过量使用抗生素会导致水产品残留药物,会对人体健康造成潜在威胁;另一方面,抗生素会引起细菌耐药性的增加,影响抗菌药物的疗效。
因此,研究开发与推广饲用抗生素替代物已成为目前水产养殖中的关键问题。
饲用抗生素替代物是指一系列具有抗菌、增强免疫力、降解废物等多种作用的物质,可以取代抗生素在养殖过程中的应用。
其主要包括以下几类:1. 益生菌益生菌是指一些可以在动物肠道内繁殖并保持生态平衡的有益微生物,可以增强免疫力,提高抗病能力。
其中,最常用的是乳酸杆菌、双歧杆菌等。
研究表明,益生菌可以以多种方式作用于动物体内,包括:对有害菌的抑制作用、促进肠道黏膜细胞增生、降低肠内pH值等。
2. 植物提取物植物提取物是指从植物中提取的具有抗菌和免疫增强作用的生物活性物质。
研究表明,植物提取物中含有大量的抗氧化剂和多种生物活性物质(如黄酮类、黄酮苷类、鞣花酸类等),可以调节动物体内免疫系统,提高机体的抵抗力。
目前,常用的植物提取物包括葫芦巴、甜叶菊、丹参等。
3. 酶制剂酶制剂是指通过工程技术活化培养的酶群,可以在动物肠道内降解和分解特定的营养物质,以此降低肠道中宿主对某些营养物质的消耗,改善消化吸收情况。
目前,常用的酶制剂包括纤维素酶、半乳糖酶等。
4. 其他替代物除了上述的饲用抗生素替代物外,还有一些其他的替代物,如盐酸溶菌酯、银、氧化锌等。
这些替代物具有一定的抗菌作用,但其应用范围和效果还需要进一步的研究和发展。
总的来说,饲用抗生素替代物在水产养殖中的应用前景较为广阔。
通过合理选用和使用替代物,可以改善养殖环境,提高水产品的品质和安全性,同时也可以降低养殖成本,提高养殖效益。
然而,目前替代物的研究和应用还存在一些问题,如应用的有效性和安全性仍需进一步论证,因此,需要进行更广泛、更深入的研究和评估。
饲料抗生素的非药物性替代物 有机酸名列候补“首选”
饲料抗生素的非药物性替代物有机酸名列候补“首选”广州市妇婴医院曾抢救过一名体重仅650克、25个孕周、对7种抗生素均有耐药性的早产儿。
新生儿耐药或来自母亲。
孕妇在吃有大量抗生素残留的肉蛋禽时,很可能将这些抗生素摄入。
在动物饲料中不加选择地使用抗生素将会导致细菌耐药性的增强,动物产品中残留抗生素,已经成为耐药菌产生的重要原因之一。
随着动物饲料中使用非治疗性抗生素的主张,饲喂低剂量促生长剂的行为在世界范围内也在迅速消失。
其中尼食品药品监督管理局一项禁令中明确表示:禁止在动物饲料中添加抗生素,并鼓励使用益生菌、酶和其他经批准的添加剂来促进动物的健康生长。
多项数据表明,抗生素的促生长作用大多归功于其抗菌活性和由此带来的生理反应。
因此,寻找饲料抗生素的非药物性替代物,应更着重注意具有抗菌活性的天然分子物质。
有机酸作为一种具有酸性的有机化合物,成为了抗生素名列的候补“首选”。
抗生素和有机酸二者都能提高蛋白质和能量的消化率,其作用方式是降低基础免疫刺激的发生,结果是以降低氨及其它生长抑制性细菌代谢物或许还有总微生物的产量的方式,促进免疫介质的合成与分泌。
与抗生素不同,有机酸的抗菌活性依赖于 pH值。
有机酸除了具有抗生素作用外,还具有其它几种作用,包括降低消化物pH和增加胰腺分泌。
有机酸能刺激消化腺的分泌,增进食欲,有利于食物的消化,有机酸长期用于断奶仔猪日粮中,对仔猪的健康和生长都有积极作用。
随着市场竞争的不断加剧,如何降低生产成本、提高产品质量、节能减排已经成为有机酸生产企业的重中之重。
有机酸相对不稳定,通常其熔点、沸点都比较低,当受到高温影响时,有机酸就会容易被分解破坏,这对有机酸的工艺标准提出了更高的要求。
随着分子生物学技术的发展,有机酸的生产工艺还需要在更深的层次上进行研究,弥补传统生产工艺中不能连续操作、成本高、需要衍生预处理、劳动强度大等缺陷,使有机酸具有更广阔的应用前景。
膜分离设备是德兰梅勒针对有机酸的生产提取工艺繁杂、提取时间长、消耗大量原料、能耗高、产品回收率低等弊端研发一套高效分离纯化膜系统。
抗生素在饲料应用中的问题与替代品的发展
专业服务于中小饲料企业饲料天地E-mail:jrxmsy@126.com2007年第6期52今日畜牧兽医饲料天地1抗生素滥用带来的问题1.1抗生素在使用一段时间之后,会产生耐药性动物体内的某种抗生素可通过畜产品、水、土壤等传递给人类,导致人体产生大量耐药菌株,对人类的健康造成危害。
细菌的耐药性逐年增加,使一些抗生素(如青霉素等)疗效降低,甚至无效。
目前,这一问题已引起越来越多人的关注,许多地方正在采取措施解决。
由于细菌数量大,繁殖快,就会造成抗药菌株的扩散、蔓延,甚至可使一种细菌产生多种耐药性。
据报道,在我国的中、东部经济发达地区,由于养殖业发展迅速,饲料用量大,抗生素应用频繁,畜禽对四环素类抗生素的抗药性尤为明显,过去不太严重或很少发生的大肠杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等细菌病,现已上升为当地畜禽的主要传染病,这与长期滥用抗生素而引起耐药菌株增多有直接关系。
近年又出现30多种新病原体,这些都要求新的抗生素和抗菌药不断出现,以适应需要。
1.2残留在动物性食品中的抗生素,间接危害到人类自身的安全抗生素在动物产品和环境中造成残留被动物机体吸收后,会随血液循环分布全身各个器官,肝脏中分布较多,在肌肉和脂肪中相对分布较少。
虽然大多数抗生素不会产生急性发病症状,但如果长期食用就会导致慢性中毒、过敏反应等。
药物中的某些化学物质可引起基因突变或染色体畸变,造成对人类的潜在危害,当人们长期食用含药物残留的动物产品后,这些残留便会在人体中蓄积,最终产生致癌、致畸、致突变作用。
1.3长期使用抗生素造成畜禽机体的免疫力下降饲用抗生素对动物机体免疫系统的发育和功能均有很大的负面影响,抗生素还会导致抗原质量下降,影响机体免疫应答、抗体产生等免疫过程,对疫苗的接种带来不良影响。
抗生素长期被动物摄入机体后,通过血液循环被输送到各个内脏和骨骼等组织器官中,连续摄入就会使动物机体的免疫力逐渐被削弱,使动物的慢性病增多,人类也会通过食用动物产品而造成健康危害。
抗生素替代品及其作用机理的研究进展
抗生素替代品及其作用机理的研究进展卢国民,孙虎芝,任慧英,张灿(青岛农业大学动物科技学院,山东青岛 266109)摘要:抗生素在人和动物疾病治疗中发挥着重要作用,然而随着抗生素在动物养殖中的广泛应用,耐药性病原菌不断出现,并带来了动物性产品中的药物残留问题,对人和动物的健康构成极大威胁,因此开发抗生素替代品必然成为新的研究趋势。
作者就抗生素替代品的种类及其对机体免疫的调节机理与应用的研究情况做一综述。
关键词:抗生素替代品;抗菌作用;免疫调节中图分类号:S816.73 文献标识码:A 文章编号:1671-7236(2014)12-0276-06收稿日期:2014-06-04作者简介:卢国民(1990―),男,山东人,硕士生,研究方向:兽医微生物学与免疫学。
通信作者:张灿。
E-mail:cleverflame@163.com基金项目:山东省自然科学基金(ZR2013CQ024)。
病原菌在家禽、肉牛、奶牛、山羊、绵羊和水产动物之间传播,由于抗生素的使用,细菌耐药性也随之在动物群体中扩散,这一点已引起全球的普遍关注。
公众普遍意识到,抗生素在人和食用动物中的使用刺激了食源性细菌耐药性的产生,从而导致公众医疗问题的复杂化。
自20世纪40年代第1次证实抗生素具有促生长作用以来,抗生素生长促进剂曾经大量应用于食用动物养殖,也带来了一系列的问题。
目前欧盟已经禁止在动物饲料中使用抗生素作为生长促进剂。
然而,禁止使用抗生素生长促进剂已经对动物健康和生产力的发展产生了负面影响,也对饲料及饲料添加剂行业产生了新的挑战,因此亟需一种安全有效的产品替代抗生素生长促进剂来维持当前的动物生产水平。
作者现就抗生素替代品及其作用机理的研究进展进行简要综述,为开发新型的抗微生物产品提供参考。
1 抗菌肽1.1 抗菌肽的种类 抗菌肽是由宿主产生的一类能够抵抗外界病原体感染的小分子多肽。
天然抗菌肽主要包括动物源抗菌肽、植物源抗菌肽及微生物源抗菌肽。
饲用抗生素及其替代品研究发展(精)
饲用抗生素及其替代品研究发展(精)饲用抗生素及其替代品研究发展饲用抗生素的使用曾被以为是20世纪畜牧业生产中最伟大的生物技术,自从1946年首次报道了链霉素可刺激雏鸡生长,1950年美国食品与药物治理局(FDA)首次批准抗生素用作饲料添加剂后,抗生素在大量地用作治疗和预防细菌性疾病的并且,还作为饲料添加剂被大范围的推广和应用,对操纵畜禽感染性疾病、保障现代养殖业的健康进展发挥了极其重要的作用,但随着抗生素越用越多、越用越滥,其种种弊端也逐渐被人们所认识。
尤其是近年来,由饲料安全咨询题引发的事件此起彼伏,引起全世界越来越多人的关注,抗生素在饲料中的添加也受到越来越多科学家和畜牧工作者的反对。
1、抗生素作为饲料添加剂的促生长机理虽然在世界范围内,对饲用抗生素差不多举行了大量研究,但是至今对其促进生长的缘故尚没有明确的研究结论。
目前人们普遍承认的假讲有以下一些内容: 1.1 节省营养抗生素能抑制或杀灭动物消化道内的有害微生物,节省被病原微生物消耗的重要营养成分,如维生素、蛋白质、氨基酸、微量元素以及未知因子等。
所节省的这些营养物质供动物自身利用,从而加速动物生长。
1.2 防治疾病抗生素对动物消化道内的某些致病菌有抑制或杀灭作用,使畜禽抗病力间接增强,有预防和治疗传染性疾病的作用。
使动物生理生化过程保持平衡,落低了发病率,从而达到保证健康和顺利生长的目的。
1.3 促进营养物质的汲取某些抗生素可使动物的肠壁明显变薄,增加了膜的通透性,从而有利于肠壁对营养物质的渗透和汲取,提高饲料的利用率。
1.4 延长消化汲取时刻如用土霉素发酵残渣饲喂仔猪(2~3月龄),可使试验猪排粪量减少且粪便中的含水量落低,食物在肠道中的滞留时刻延长,动物有更充分的时刻举行精细的消化,更多的营养成分被汲取利用。
1.5 增加食欲和采食某些抗生素可刺激脑下垂体,使其分泌促生长激素,从而促进动物的生长发育,提高增重率。
2、抗生素作为饲料添加剂的负面效应2.1 耐药菌株的产生长期给动物饲喂抗生素,细菌为了生存,自发突变形成了抗药性。
饲用抗生素替代品研究现状
饲用抗生素替代品研究现状亿民研发:王莹,王林摘要:抗生素在人和动物疾病治疗中发挥着重要作用,然而抗生素的长期使用不仅使病原菌产生耐药性,更造成畜产品和生态环境中的药物残留问题,对人类健康安全造成极大威胁。
高效、环保、无毒副作用的绿色饲料添加剂在畜禽养殖业中正在逐步替代抗生素,具有广阔的应用前景。
文章简要介绍了微生态制剂、寡糖、抗菌肽、酶制剂、中草药制剂、酸化剂、发酵中药等几种常用的饲用抗生素替代品的性质、功效、研究进展及应用现状,以期为畜牧业养殖中抗生素替代品的研究和应用提供理论基础。
关键词:饲料添加剂;抗生素替代;应用自抗生素被发现和使用以来,就在人和动物的疾病防治中发挥着重要作用。
兽用抗生素通常包括两大部分,即注射用抗生素(治疗药)与饲料添加剂用抗生素(又称动物生长促进剂)。
实践证明,饲用抗生素在促进动物生长、提高饲料报酬、改善动物产品品质等方面作用突出,但同时也引起药物残留、细菌耐药性等负面问题,对动物、人和生态环境造成严重危害。
基于抗生素的种种缺点,饲用抗生素替代品不断推陈出新,近年来,一些具有抗病促生长作用的替代抗生素饲料添加剂已开始应用于畜禽养殖业中,并且取得良好的应用效果。
这些饲用抗生素替代品主要有微生态制剂、寡糖、抗菌肽、酶制剂、中草药制剂、酸化剂等。
目前公认最有前途的就是微生态制剂产品。
1、微生态制剂微生态制剂是采用已知的有益微生物经培养、提取、干燥等特殊工艺制成的用于动物的活菌制剂。
微生态制剂能参与调节胃肠道内微生态平衡、刺激特异性或非特异性免疫功能,有助于促进动物生长,提高饲料转化率,增强动物免疫功能,改善体内外生态环境。
我国《饲料添加剂品种目录(2013)》中规定了包括乳酸菌类、芽孢菌类、酵母类等34种可以直接饲喂动物的饲料级微生态菌种,其中乳酸菌类被众多学者认为是最有前途的饲用抗生素替代品。
李金敏等[1]在1~42日龄AA肉鸡日粮中添加高活性抑菌型芽孢杆菌和乳酸菌组成的复合微生态制剂后,料肉比显著低于对照组(P<0.05),与添加复合抗生素组(前期为莫能霉素、阿维拉素加阿散酸,后期为马杜拉霉素加维吉尼亚霉素)相比无显著差异,说明微生态制剂能显著提高肉鸡的生长性能,效果与抗生素相当。
替抗最应该关注的是什么?——呙于明教授来告诉你
结 构 的 解 析对 未来 开 发 有 效 的 对抗 耐 药 性 基 因
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2 替 抗 产 品 作 用 机 制
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1 所 谓 禁 抗 就 是 怎 么 对 付 微 生 物
2 0 1 7 ・ 0 8 期 ・ 总 第 3 2 4 期
7 参
2 0 1 7饲料 原 料 暨粮 改饲 论 坛上 . 中国农 业
于 明教授 作 了题 为《 主要 饲 用抗 生 素替代 品
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紧密 连 接蛋 白反映 了肠 道 上 皮 的通 透 性 , 通 透 性 太大 , 一些毒素、 有 害 物 质 会 穿 过 肠 黏 膜 进 入 血 液, 继而 产生 败血 症等 , 导 致较 高 的死亡 率 。用 了 益生 茵 后 , 电阻值增 大 , 通 透 性减 小 , 屏 障功 能增 强, 对 外 源有害 物 质 的阻 断 能 力增 强 。有 研 究报 道, 肠 道微 生物 对 于 温 度 是 有 感 知 能 力 的 , 高温 条件 下肠道 微 生 物 的变化 趋 势 是 ,有 害 菌增 加 , 有 益 菌减 少 。这 种情 况 有 必要 使 用益 生 菌 , 减 少
替抗最应该关注的是什么?r——呙于明教授来告诉你
替抗最应该关注的是什么?r——呙于明教授来告诉你广东饲料【期刊名称】《四川畜牧兽医》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】2页(P9-10)【作者】广东饲料【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】S854在2017饲料原料暨粮改饲论坛上,中国农业大学呙于明教授作了题为《主要饲用抗生素替代品及其作用机制》的报告。
会上,呙教授从纯学术的角度系统介绍了饲用抗生素替代品的作用机制。
抗生素的应用效果主要有两点:抗菌、保健,提高存活率;促生长、增产量、提高饲料转换效率。
这些都是与我们经济效益密切相关的指标,作为饲料添加剂有非常重要的意义。
试验研究表明,在无菌的饲养条件下,抗生素是无效的。
因此,谈禁抗,就是怎么对付微生物。
对蛋白结构的解析,使对付超级细菌成为可能。
抗生素的使用最令人担忧的就是耐药性的问题,2010年就报道了耐药基因的存在。
如果细菌对王牌抗菌素都产生耐药性的话,很多疾病便无法治疗。
为什么耐药基因这么厉害?因为它的编码中有一种蛋白叫磷酸乙醇胺转移酶,这种蛋白降低了粘菌素和脂多糖(存在与革兰氏隐形细菌细胞壁中)的亲和性,从而降低了细菌对粘菌素的敏感度。
澳大利亚的专家对耐药基因编码的蛋白进行了结构解析,如果可以改变蛋白结构,这个酶(即耐药基因编码的蛋白)就会失活,所以结构的解析对未来开发有效的对抗耐药性基因的药物意义重大,这就是新一代超级抗菌素产生的科学基础。
我们努力寻找的抗生素的潜在替代物,可大致分为以下三大类:益生菌及其营养物质;针对病原菌粘附的阻断剂或者抑杀物质;第三类是增强宿主免疫功能的物质。
2.1 益生菌竞争性排斥病原菌的机制主要有三种模式:第一种是抢地盘,竞争宿主肠黏膜结构位点,在空间产生竞争优势;第二种是竞争微生物所需的养分;第三种是微生物产生代谢产物,如有机酸、细菌素、抗菌肽,这些代谢产物会对其他的菌产生抑制作用。
从益生菌的使用情况来看,通过这三种模式都可以构建益生菌优势菌群。
尚无任何单一一种饲料添加剂可替代饲用抗生素
尚无任何单一一种饲料添加剂可替代饲用抗生素
呙于明
【期刊名称】《北方牧业》
【年(卷),期】2018(0)15
【摘要】1饲用抗生素替代物1.1抑杀病原菌类1.1.1酸化剂(有机酸、生酸物质、产酸微生物)、植物提取物(挥发油、生物碱等)。
1.1.2破坏病菌细胞膜结构和
通透性,改变细胞内环境,导致生化代谢异常、或DNA复制或转录异常,结构性和功
能性物质合成受阻。
【总页数】2页(P15-16)
【作者】呙于明
【作者单位】中国农业大学动物科技学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.可替代抗生素的植物成分饲料添加剂问世
2.可替代抗生素的植物成分饲料添加剂问世
3.浅谈几种可替代抗生素的饲料添加剂
4.新型饲料添加剂低聚异麦芽糖可替
代抗生素5.柠檬酸可替代抗生素促生长剂作为饲料添加剂
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呙于明:主要饲用抗生素替代品及其作用机制
时间:2018-06-11 点击:93次来源:阳光畜牧网作者:呙于明- 小 + 大
1、谈禁抗,就是怎么对付好微生物
抗生素的应用效果主要有两点:1.抗菌、保健,提高存活率;2.促生长、增产量、提高饲料转换效率。
这些都是与我们经济效益密切相关的指标,作为饲料添加剂有非常重要的意义。
试验研究表明,在无菌的饲养条件下,抗生素是无效的。
如果没有病原菌,我们就不需要抗生素。
那么我总结了一句话:我们谈抗生素,就离不开病原菌或微生物,我们谈禁抗,就是怎么对付好微生物。
2、对蛋白结构的解析,让对付超级细菌成为可能
抗生素的使用最令人担忧的就是耐药性的问题,2010年就报道了耐药基因的存在。
去年,美国报道我们的王牌抗菌素——粘菌素的耐药基因:mcr-1,引起了我们的恐慌。
在医疗上,粘菌素是在其他抗生素都无效的情况下,才使用的抗生素。
如果细菌对王牌抗菌素都产生耐药性的话,我们很多病都没法治疗了。
为什么这个耐药基因这么厉害?因为它编码一种蛋白叫磷酸乙醇胺转移酶,这种蛋白降低了粘菌素和脂多糖(存在与革兰氏隐形细菌细胞壁中)亲和性从而导致细菌对粘菌素不敏感。
澳大利亚的专家对耐药基因编码的蛋白进行了结构解析,今年二月份就有一篇杂志上有报道。
如果可以改变蛋白结构,这个酶(即耐药基因编码的蛋白)就会失活,所以结构的解析对未来开发有效的对抗这种耐药性基因的药物意义重大,这就是新一代的超级抗菌素产生的科学基础。
3、替抗产品作用机制
我们努力寻找的抗生素的潜在替代物,可大致分为三大类,一类就是益生菌及其营养物质,二类就是针对病原菌粘附的阻断剂或者抑杀物质,第三类就是增强宿主免疫功能的物质。
都跟微生物有关,下面主要介绍作用机制。
首先介绍益生菌竞争性排斥病原菌的机制,主要有三种模式,第一种就是抢地盘,竞争宿主肠黏膜结构位点,在空间产生竞争优势;第二点是竞争微生物所需的养分;第三点是微生物产生代谢产物,如有机酸、细菌素、抗菌肽,这些代谢产物会对其他的菌产生抑制作用。
从益生菌的使用情况来看,通过这三种模式都可以构建益生菌优势菌群。
我们都知道狮子是吃牛和羊的,但是在非洲广袤的土地上,有不少狮子被牛踩死了,就是力量的对比,看谁多。
比如说发酵乳杆菌,在家禽中最常见的病是坏死性肠炎,如果饲料中添加发酵乳杆菌,即使它存在坏死性肠炎的罪魁祸首——产气荚膜梭菌,它的肠道也是相对健康的。
从微观上看肠道结构,在坏死性肠炎组饲喂乳酸菌,肠细胞之间的紧密连接蛋白的表达量是正常,所以发酵乳杆菌保证肠道最基本的物理结构。
紧密连接蛋白反映了肠道上皮的通透性,通透性太大,一些毒素、有害物质会穿过肠黏膜进入血液,继而产生败血症等,导致较高的死亡率。
用了益生菌后,电阻值增大,通透性减小,屏障功能增强,对外源有害物质的阻断能力增强了。
有研究报道,肠道微生物对于温度是有感知能力的,高温条件下肠道微生物的变化趋势是,有害菌增加,有益菌减少。
这种情况我们有必要使用益生菌,减少对抗生素的依赖,矫正肠道微生物的紊乱。
第二种机制就是粘附阻断排除病原体机制。
在细菌或者病原菌的纤毛上都存在一个化学物质,叫凝集素,它由一些糖组成的,是病原菌能够跟动物产生互作的物质基础。
我们研究营养或者其他的什么也好,物质基础就最重要的。
通过研究,病原菌没有粘附就不会产生互作,也不会致病,如果不让它粘附,有害微生物即使在肠道中存在那也是安全的。
如果存在一个物质,跟凝集素上的糖的结构相同,那么病原微生物就可能跟这个物质结合,从而剥
夺了它动物肠黏膜结合的机会,然后就被排出体外了。
比如说甘露寡糖,它跟抗生素效果相当,而且它能够跟抗生素联用还有加强效应。
第三种是抑杀病原菌的机制。
这个就比较多了,有酸化剂、植物提取物(挥发油、生物碱等等),主要机制就是破坏病菌细胞膜的通透性,改变细胞内环境,导致生化代谢异常,或者DNA复制转录异常,结构性和功能性物质合成受阻,病原菌无法增殖,甚至死亡。
我举几个例子,比如说丁酸及其相关产品,它的作用就是短链脂肪酸供能和酸化剂抑杀病原菌。
在加了丁酸后,特别是包被的丁酸后,肠道里沙门氏菌的数量减少了。
我们开发的最基础的原则是学习大自然,它本来在什么地方呆着的,我们就要把它送到那个地方去。
这类产品很讲究它在哪个位点发生作用,因为丁酸在胃肠道里的作用位点在后肠道,所以要把丁酸送到后肠道,才能产生抑菌作用,所以丁酸的产品必须是包被的或者是缓释的,因为它在胃里或者十二指肠里会被很快吸收掉。
它除了作为酸化剂抑杀病原微生物以外,它还有一个很重要的作用,它可以促进内源防御肽的生成。
所以丁酸除了杀菌,还可以增强动物本身的防御能力。
植物精油种类很多,我就说说我们实验室的,比如说香芹酚和麝香草酚,在体外试验中已经证明,它有广泛的杀菌作用,即便是产气荚膜梭菌也能被有效抑制,只是抑菌浓度有差异。
第四个方面是增强动物免疫功能的机制,主要是免疫多糖和黄酮类这两大类,作用机制比较复杂,笼统的讲就是激活免疫系统,促进内源防御肽的表达。
15年前,我在美国做了一个研究:β-1,3/1,6葡聚糖它能够促进肉鸡小肠粘膜的T淋巴亚群:CD4、CD8的发育分化,这是对粘膜免疫非常重要的一个指标,对动物机体内巨噬细胞的活性有很强的激活作用。
但免疫功能上调得太多,要消耗养分,会出现生长性能的下降,产蛋率、产奶率下降,这就是氧消耗太多。
所以,激活免疫系统不能太强,适度的把握非常关键。
第五点是架构肠道机械屏障。
它不属于抗生素替代物,但是是抗生素增效剂。
肠道细胞有双向渗透的作用,营养物质可以穿透,有害物质必须隔在外面,这都是靠机体主动调节,靠一些蛋白来控制。
这个蛋白叫紧密连接蛋白,这个蛋白表达量多少,会影响通透性的强弱,通透性太大,这种屏障功能就没有了,所以病原菌就会穿透,导致动物产生疾病。
我们在用一些抗生素替代物的时候,需要和微量元素、功能性氨基酸、营养性益生元、益生菌代谢产物、酶制剂等配套使用。
因为它们可以强化这个机械屏障。
比如说锌元素,它的缺乏会导致炎性因子容易表达,基因容易启动。
炎性因子表达后会抑制紧密连接蛋白的表达量。
在我们的试验研究中,从种鸡开始使用锌,它的作用可以一直延续到下一代,而且有机锌的效果要比无机锌的效果好。
还比如说有一种紧密连接蛋白就会随着锌的添加而表达量上升,内毒素的表达量与紧密连接蛋白呈负相关。
还有精氨酸的免疫调节作用大家可能听说过,它是一氧化氮的前体物,在免疫系统中充当非常重要的作用。
另外还有谷氨酰胺,通过调节信号通路调节肠道机械屏障。
酶制剂是西方科学家认为是替代抗生素比较理想的物质,使用条件是饲养环境是相对清洁的。
最基本的功能:一、释放养分,供动物利用,提高饲料转化效率;二、减少细菌或者病原菌能够利用到的养分,特别是产气荚膜梭菌,有些氨基酸它自己不能合成,必须依靠肠道食物供给,如果食品中氨基酸含量少,这个病原菌就不能增殖。
我们用了酶制剂后,更多的养分给动物吸收了。
三、酶制剂可以释放一些益生元,供内源有益菌的利用,比如说寡糖。
四、有一些酶制剂可以转化一些有机酸或者其他杀菌的物质,比如说葡萄糖氧化酶,它就可以转化生成葡萄糖醛酸和双氧水,都具有杀菌功能。
没有一种饲料添加剂能够替代抗生素,综合营养技术措施可以改善肠道健康,空气、饲料、饮水、环境清洁是无抗养殖的关键。