综述:抗菌肽与蛋鸡养殖——分析动物生产性能、健康及蛋品质改善的综述

【字体: 时间:2025年09月23日 来源:Scientifica 3.1

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  本综述深入探讨了抗菌肽(AMPs)作为替代传统抗生素(如庆大霉素和四环素)的潜力,以应对全球抗菌素耐药性危机。文章系统回顾了AMPs在改善蛋鸡健康、生产性能和蛋品质方面的作用机制(包括膜裂解、免疫调节及肠道微生物组平衡),并强调了其与可持续发展目标(SDGs)的关联,为家禽养殖业的绿色转型提供了科学依据。

  

抗菌肽与蛋鸡养殖:动物生产性能、健康及蛋品质的改善机制

摘要

微生物耐药性已成为全球公共卫生挑战,预计到2050年可能导致1000万人死亡。抗菌肽(AMPs)因其广谱抗菌活性且不易诱导耐药性,成为替代传统抗生素的潜在策略。本文综述了AMPs在蛋鸡养殖中的应用,重点分析其对动物健康、生产性能和蛋品质的改善作用,并探讨其与可持续发展目标(SDGs)的关联。

1. 引言

蛋鸡养殖面临可持续性和产品质量的双重挑战。抗菌肽(AMPs)通过抑制病原体而不损害宿主细胞,为减少抗生素使用提供了新途径。其作用机制与免疫调节、肠道健康改善密切相关,符合“一体化健康”(One Health)理念,并直接关联SDG 3(良好健康与福祉)、SDG 12(负责任消费与生产)及SDG 9(产业创新与基础设施)。

2. 方法论

本研究基于2020年1月至2025年4月发表的叙事性综述、系统综述及开放获取图书章节,初始筛选135篇文献,最终纳入36篇进行深入分析。数据库包括PubMed、ScienceDirect和CABI Publishing,检索策略聚焦“抗菌肽”“免疫系统”与“蛋鸡”的关联。

3. 抗菌肽

3.1 分类与作用机制

AMPs可分为五类:

  1. 1.

    β-链构象肽(如含二硫键的防御素);

  2. 2.

    无半胱氨酸的两亲性α-螺旋肽;

  3. 3.

    富含天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)的阴离子肽;

  4. 4.

    富含色氨酸(Trp)、脯氨酸(Pro)和组氨酸(His)的肽;

  5. 5.

    含稀有氨基酸的肽(如革兰菌素)。

其抗菌机制主要通过破坏病原体细胞膜实现,包括:

  • 桶状孔模型:肽段嵌入膜内形成疏水孔道;

  • 环形孔模型:肽与脂质共同形成通道;

  • 地毯模型:肽平行聚集于膜表面导致溶解。

3.2 蛋鸡养殖中的应用

在欧盟和美国,AMPs已作为抗生素替代品用于蛋鸡养殖。例如,源自博亚纳蛙(Boana albopunctata)的肽Ctx(Ile21)-Ha可显著降低沙门氏菌(Salmonella enteritidis)感染导致的死亡率。巴西等地区仍面临生产成本、稳定性和毒性等挑战,但AMPs与益生菌联用可协同增强肠道免疫和营养吸收。

3.3 与常规抗生素的对比

传统抗生素通过抑制细菌蛋白合成或DNA复制发挥作用,但易诱导耐药性。AMPs的多靶点机制(如膜破坏和细胞内作用)使其耐药风险更低,且对细菌、病毒和真菌均有效。然而,大规模应用需解决合成成本、体内稳定性(如通过纳米封装技术)和长期安全性问题。

3.4 与益生菌及封装技术的协同

AMPs与益生菌联用可优化肠道菌群平衡,减少病原体定植。封装技术(如采用HPMCAS聚合物)可保护AMPs免受消化酶降解,实现肠道靶向释放,增强对沙门氏菌的抑制效果,同时改善钙吸收和蛋壳质量。

3.5 对死亡率、血液参数及蛋品质的影响

AMPs通过控制肠道感染和系统性炎症,改善蛋鸡健康和生产性能:

  • 血液参数:降低内毒素释放,稳定白细胞计数和红细胞分布宽度(RDW);

  • 蛋品质:提升蛋壳厚度(>0.35 mm)、蛋重(55–65 g)、蛋白高度(≥6 mm)和哈夫单位(HU >72);

  • 死亡率:Meta分析显示AMPs可显著降低感染沙门氏菌的蛋鸡死亡率。

3.6 与免疫系统及肠道微生物组的相互作用

AMPs直接调节肠道免疫细胞(如巨噬细胞和淋巴细胞),促进细胞因子释放,增强先天免疫反应。同时,它们通过抑制病原菌(如沙门氏菌)和促进有益菌生长,维持微生物组平衡,减少肠道渗透性和炎症反应。

4. 结论

AMPs作为抗生素替代品,在蛋鸡养殖中展现出改善动物健康、生产性能和蛋品质的多重潜力。其与益生菌、封装技术的结合进一步增强了应用可行性。未来研究需聚焦肽稳定性优化、毒性评估及大规模生产技术的开发,以推动AMPs在可持续农业中的实践。

资助与利益声明

本研究获圣保罗研究基金会(FAPESP)、国家科学技术发展委员会(CNPq)及高等教育人员改进协调委员会(CAPES)资助。作者声明无利益冲突。

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