多肽類抗生素飼料添加劑-恩拉霉素

hanuorui · 發(fā)表于 2011-4-17 23:25:14

摘要：抗生素自首次以低濃度添加到動物飼料中用于促生長至今已有近60年的歷史。

今天，抗生素飼料添加劑在發(fā)揮促進動物生長和改善飼料利用率的同時，也產生了許多問題，特別是耐藥性的產生和動物性食品中藥物殘留已引起社會廣泛關注。作為專用的抗生素類飼料添加劑，恩拉霉素由于其良好促生長效果，以及在公共方面的安全性，至使其在促進動物生長方面的應用正日益受到關注。

關鍵詞：飼料添加劑；恩拉霉素；抗生素恩拉霉素(Enramyein)，又名安來霉素、恩霉素。它是由先靈保雅動物保健品公司(Schering Plough Animal Health Corp.)生產的一種多肽類抗生素，由微生物發(fā)酵產生[1,2]。恩拉霉素在20世紀60年代首次由日本武田公司研究所開發(fā)生產，并因其強大的殺菌作用而被命名為Enduracidin，之后世界衛(wèi)生組織(WHO)確定其通用名為恩拉霉素。1973年日本正式批準該藥為抗生索飼料添加劑并應用至今。1993年日本武田藥品工業(yè)株式會社向中國農業(yè)部申請登記注冊該藥[3]。

作為一種全新的多肽類抗生素飼料添加劑，恩拉霉素具有以下優(yōu)點：

(1)在飼料中具有非常好的穩(wěn)定性，只需添加微量即具有優(yōu)良的促生長和改善飼料利用率的作用；

(2)在需氧和厭氧條件下對主要的革蘭氏陽性菌都具有強大的殺菌作用；

(3)在腸道內不被降解，保持原有的抗菌活性；

(4)與臨床上現有的抗生素或抗菌藥之間無交叉耐藥性；(5)細菌的耐藥性產生非常緩慢，即使出現，耐藥性也不穩(wěn)定，而且易丟失；

(6)由于口服不被腸管吸收，因而不會引起動物性食品藥物殘留問題。正因為如此，目前該產品在世界許多國家被推薦為抗生素促生長劑用。

1.理化特性

恩拉霉素是一種有機堿，其鹽酸鹽為白色結晶性粉沫，分子量約為2500，融點為238-245℃。本品易溶于稀鹽酸和二甲亞砜，可溶于甲醇、含水乙醇，難溶于乙醇和丙酮，不溶于苯、氯仿等[4,5]。

恩拉霉素的化學結構可通過部分水解肽鍵的方法測定?，F已證實，恩拉霉素是由包括13個不同種類的17個氨基酸分子和脂肪酸分子所組成，其中氨基酸分子構成環(huán)狀多肽結構，脂肪酸位于多肽結構末端。據其末端脂肪酸種類不同，得到A、B兩種組分。恩拉霉素則是由這兩種組分組成的混合物。

用作飼料添加劑的恩拉霉素是由發(fā)酵液內菌絲體經過濾并進一步干燥后制得。鹽酸恩拉霉素(晶體)通常對熱和潮濕非常穩(wěn)定，只有長期在極其高溫和高濕條件下儲藏才會受到影響。在干燥環(huán)境中即使溫度高達80-100℃也幾乎不分解，對光照也有極好的穩(wěn)定性。由恩拉霉素制成的添加藥品同樣具有很高的穩(wěn)定性，在室溫下長時儲藏很少降解【6】。添加藥品與飼料混合后在室溫下長期儲藏效價下降甚微，在制成顆粒料過程中也非常穩(wěn)定H羽。

2.抗菌活性及作用機理

恩拉霉素在體外對革蘭氏陽性(G+)菌具有強大的抗菌活性，敏感菌包括梭狀芽孢桿菌、鏈球菌、葡萄球菌、肺炎雙球菌等，最小抑菌濃度(MIC)小于0.39-3.12ug／mln。其中對金黃色葡萄球菌的MIC在0.78-1.56ug／ml之間，對溶血性鏈球菌和糞鏈球菌的MIC分別為0.045 ug／ml和3.12ug／ml，對破傷風桿菌、肉毒桿菌、魏氏梭菌等產氣莢膜梭狀芽孢桿菌的MIC小于0.78ug／m1[9-11]。恩拉霉素雖然對需氧菌具有抗菌活性，但對革蘭氏陰性菌(G-)幾乎無作用，如對大腸桿菌、綠膿桿菌、沙門氏菌、志賀菌等G-菌的MIC均大于100ug／m1【9】。

恩拉霉素與目前臨床常用的其他抗生素或抗菌藥問不存在任何交叉耐藥性。從對四環(huán)素、磺胺藥、鏈霉素、青霉素、卡那霉素、氯霉素、半合成青霉素及頭孢菌素等具有單一或多重耐藥的6000株金黃色葡萄球菌中挑選出具有不同噬菌體類型的100株細菌進行體外敏感性試驗，結果表明，恩拉霉素對這些葡萄球菌的最小抑菌濃度呈單一峰型分布，MIC范圍在0.05-1.6ug／ml之間。

至今未發(fā)現敏感菌對恩拉霉素產生耐藥現象。在實驗條件下，耐藥性的產生也是非常緩慢的，即使產生也不穩(wěn)定。如將耐藥菌株放入不含恩拉霉素的培養(yǎng)基上經連續(xù)數代培養(yǎng)，耐藥性便很容易丟失。

通過在金黃色葡萄球菌不同生長期內添加恩拉霉素研究其作用機制。研究結果顯示【12】，恩拉霉素只在微生物繁殖期呈現作用，而在分裂期間不產生作用。恩拉霉素不但具有溶菌作用，而且還具有殺菌作用。在恩拉霉素起作用的細菌中，發(fā)現有細胞壁先遣物質的聚集。人們從谷氨酸進入胞壁粘肽受抑制這一發(fā)現中，認為恩拉霉素的殺菌作用機制與抑制細菌細胞壁形成有關。

就生理特點而言，腸道內容物處于厭氧狀態(tài)，因而對需氧菌和厭氧菌具有同等效應的抗生素往往推薦作飼料添加劑用。通過研究需氧和厭氧條件對恩拉霉素抗菌活性的影響，結果表明，恩拉霉素在這兩種條件下顯示同樣的抗菌活性。

3.臨床應用效果

3.1在雞的應用效果

恩拉霉素在家禽只需添加微量即可呈現出優(yōu)良的促進生長和改善飼料利用效率的作用。這種作用在用含恩拉霉素飼料飼喂的肉用雞和后備種雞中都能觀察到。如同在雛雞多次重復試驗所獲得的結果一樣，此種改善效果在添加lppm的濃度時亦被證實和觀察到。隨著藥物添加量增加，作用效果也增強。當添加濃度達到3ppm時，其對飼料利用率的改善開始呈現一條平穩(wěn)的直線【14】。

恩拉霉素的促生長作用在田間試驗中也得到證實。據TakedaK等(1975)報到[14】，每組100只肉用雞從1日齡始用含恩拉霉素的飼料連續(xù)飼喂至60日齡。結果顯示，三個藥物處理組(恩拉霉素的濃度分別為1、2.5、10ppm)的增重效果與對照組相比均存在顯著差異(p<0.05或0.01)，料肉比亦均低于對照組。類似結果在其他研究人員進行的實驗中也得到證實f15-71。我國學者胥傳來‘181等(1997)應用恩拉霉素、金霉素和桿菌肽三種抗生素添加劑加入飼料中，對1 200只AA肉雞進行生產性能和經濟效益對比實驗。結果顯示，恩拉霉素可以顯著改善肉雞生產性能，用恩拉霉素處理的雞日增重和飼料轉化率均比桿菌肽組明顯提高(p<o.05)，經濟效益比金霉素和桿菌肽組分別提高3.75％和31.6％。

除提高增重、改善飼料利用率外，恩拉霉素對糞便和墊料中的水分含量及糞臭味也有影響[17,18]。對排軟糞或患有腸炎的肉雞，用含恩拉霉素的藥料飼喂后，在多數情況下雞舍墊料變得干燥。在許多平養(yǎng)試驗中，雖然飼喂含恩拉霉素藥料的雞新排出的糞便中水份含量下降并不十分顯著，但發(fā)現聚積起來的糞便顯得干噪，且外觀呈粉狀。

在另一些添實驗中，還發(fā)現飼喂含恩拉霉素藥料的雞，雞糞便臭味明顯減輕。

雖然肉用雞或后備母雞間出現啄肛癖的因素相當復雜，但在一些飼喂恩拉霉素藥料的雞群中，啄肛癖的爆發(fā)率卻呈下降趨勢[14]。

3.2在育成豬的應用效果

大量的喂養(yǎng)試驗表明[19-27]，在育成豬的日糧中添加少量恩拉霉素同樣可獲得顯著的刺激生長和改善飼料利用率的作用。多次重復試驗顯示，飼料中添加lppm的恩拉霉素就有顯著的促生長作用，且隨著藥物濃度增加，促生長作用增強。根據大量田間實驗結果統(tǒng)計學分析得出，在育成豬要達到大于5％的生長改善效果時，恩拉霉素的添加濃度至少需達到2.5ppm【l9】。

抗生素在畜牧業(yè)中廣泛用作飼料添加劑的同時，其作用模式也成了一個活躍的研究領域，目前最常見的假設主要有如下幾點【28】：

(1)疾病控制效應，使得引起臨床和亞臨床感染的微生物受到抑制；(2)提高動物的腸道對營養(yǎng)物質的利用效率；(3)抑制腸道菌生成有害物質；(4)通過減少微生物對必須營養(yǎng)物質的分解或促進能合成養(yǎng)分的細菌生長，起到營養(yǎng)節(jié)省效應；(5)代謝作用。實驗證實[27]，恩拉霉素不僅在腸道內具有抗菌活性，而且可顯著減少低分子量含氮化合物(氨基氮)的生成，最終減少動物體內血液中氨基氮濃度。飼喂含恩拉霉素藥料的豬由于其血液和腸道內氨基氮含量減少，從而減輕了氨基氮的有害作用。另一些實驗表明，恩拉霉素不但在營養(yǎng)均衡的豬具有促生長作用，面且添加在維生素和礦物質缺乏的飼料中，豬的增重和飼料利用率也能得到較大改善，且營養(yǎng)缺乏癥狀明顯減輕[29]。

4.毒性及靶動物安全性

恩拉霉素毒性很低。據Yokotani T(1975)報到[30]，大鼠、小鼠內服LD50均大于10000mg／kg.B.W.，而皮下或肌內注射LD50均大于5000mg／kg·B.W；腹腔注射LDso：

小鼠為750-830 mg／kg·B.W，大鼠為830-910 mg／kg·B.W；靜脈注射LD50：小鼠為30-31.2 mg／kg·B.W，大鼠為66-77 mg／kg·B.W，犬為100-150 mg／kg·B.W。急性毒性實驗顯示，恩拉霉索在口服、皮下或肌肉注射給藥時實際無毒。用含有恩拉霉素的菌絲體口服毒性同樣很低。

在亞急性或慢性毒性試驗中，恩拉霉素以10000ppm的飼料濃度給大鼠連續(xù)飼喂1個月，未發(fā)現大鼠的增重、飼料轉化率等參數有異常變化[31]。在連續(xù)12個月的肌內注射給藥實驗中，其安全性從組織病理學和生化學方面同樣得到證實[32]。含恩拉霉素的菌絲體干品以20％的比例添加到大鼠的飼料中(相當于每千克飼料中含1000毫克的恩拉霉素)，連續(xù)飼喂6個月，未觀察到對大鼠產生有害影響。

恩拉霉素無致突變和致畸變作用。在局部刺激和皮膚局部應用實驗中未觀察到該藥有局部刺激性和過敏反應現象。

靶動物安全性研究結果表明，恩拉霉素口服給藥安全。據TakedaK等(1975)報到瑚1，雛雞按8000mg／kg·B.W單劑量口服給藥未發(fā)現毒性，以12.5％的菌絲塊(相當于每千克飼料中含675毫克的恩拉霉素)連續(xù)飼喂1個月亦未觀察到毒性反應。但隨著飼料中菌絲體添加量的增加，增重開始減慢，這可能與實驗用飼料營養(yǎng)失衡有關，但組織病理學檢查未發(fā)現毒性作用。在用22.2ppm的飼料濃度長期飼喂實驗中，恩拉霉素連續(xù)用藥300d，對蛋雞的增重和產蛋性能等無不良影響。

含恩拉霉素的菌絲體于品分別以l％、5％、25％的濃度(分別相當于每千克飼料中含50、250、1 250毫克的恩拉霉素)添加到飼料中，給育成豬連續(xù)飼喂1個月。實驗結果顯示，除高劑量組因營養(yǎng)失衡生長較差外，各劑量組無論是在生化學還是在組織病理學上均束發(fā)現有毒性作用。即使將含恩拉霉素的菌絲體于品以4％的高濃度(相當于每千克飼料中含100毫克的恩拉霉素)給育成豬連續(xù)飼喂3個月，在生化學和組織學上亦未觀察到有害影響，對生長同樣無不良影響[34]。

5.殘留和環(huán)境毒性

殘留實驗表明，恩拉霉素內服不吸收，藥物主要通過糞便排出體外，無需擔心組織殘留。據FujitaniH等報到[35]，將恩拉霉素分別按100、1000mg／kg·B.W的劑量給兔和雞強制性口服，在給藥后24h內以一定的時間間隔采集血樣，進行定量分析，檢測限為0.15ppm。檢測結果顯示，血液中恩拉霉素的濃度低于檢測限，表明雞口服恩拉霉素很少吸收。大鼠口服一定量的恩拉霉素后用微生物法測定其糞便中藥物含量。結果顯示，在給藥后72h內大部分藥物(83-97％)以有活性的形式從糞便中排出[36]。

肉雞和豬用含量高達100ppm的飼料濃度分別連續(xù)飼喂9周和3個月，停藥后立即測定組織殘留，檢測限為O.15ug／ml(或g)。測定結果表明，在停藥后0-48h內，肉用雞或豬的任何組織中藥物殘留均低于檢測限[35,37]。

恩拉霉素肌內注射給藥吸收緩慢，給藥后約6h血液中藥濃度達峰值，隨后逐漸下降，24h后血液中仍有相當數量的藥物存在。進入體內的藥物排泄緩慢，在組織中殘留期較長，對肝、腎功能也有不良影響，加之能引起注射部位疼痛、紅腫等炎性反應，因此臨床禁止注射用藥。

恩拉霉素藥浴對鯉魚的半數耐受量(TLm)是40-100ppm，用含恩拉霉素的藥液直接噴霧植物或用含恩拉霉素飼料飼喂的雞糞作肥料，對植物生長均無不良影響咧。

研究結果表明，恩拉霉素對環(huán)境具有較大的安全性。

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Enramycin.A Feed additive of Polypeptide antibiotics

PU Shi-jin(CollegeofAnimalScience應VeterinaryMedicine,Yangzhou University,Yangzhou225009,China

Abstract：It is now 60 years since antibiotics were first added to animal feeds in lowconcentration in order to improve growth and feed efficiency.However,when mostantibiotics are playing a role in improve growth and feed utilization.the questions soon

arose，particularly the development of resistant strains of bacteria and drug residues inanimal food.enramycin is the antibiotic intended exclusively as afeed supplement.and it isan effective growth-promoting agent.Because of its high efficacy in farm animals and itscomplete safety from the public health aspects，enramycin has created all even greaterinterest in animal production.Key words：feed additives；enralnycin；antibiotic