细菌素在生猪生产中的抗菌潜力

在农业生产中常规使用抗生素有助于增加可能传播给人类的动物耐药细菌病原体。目前正在进行相关研究以鉴定可用于动物生产的替代抗菌剂。许多研究主要是体外研究表明细菌素是细菌来源的抗微生物肽，极有可能是家禽和猪生产中常规抗生素的替代品。本文概述了细菌素及其在家禽和猪业中使用潜力的进展。

猪病原

• 断奶后腹泻是造成猪业重大经济损失的主要原因。产肠毒素大肠杆菌（ETEC）是引起猪肠道疾病的主要原因，造成约50％的仔猪死亡。Al Atya 等 [84] 证明，将乳酸菌中的粘菌素与细菌素（乳链菌肽，肠杆菌素）结合，增强了其对大肠杆菌浮游生物和生物膜培养的体外抗菌活性。揭示粘菌素通过作用于脂多糖来破坏大肠杆菌的外膜，为其后的细菌素作用开辟了通路。大肠杆菌素是一种由大肠杆菌产生的，并对大肠杆菌产生抗菌活性的细菌素，已经对其作为猪生产中抗生素的替代品的可能性进行了研究。大肠杆菌素E1可抑制导致猪断奶后腹泻和水肿病的大肠杆菌菌株的生长，如体外实验所示。 此外，Cutler等人研究表明将大肠杆菌素E1加入仔猪日粮中可降低由大肠杆菌肠毒素菌株实验室诱导的断奶后腹泻的发生率和严重程度，并改善了仔猪的生长性能。 他们还进行了基因表达分析（白介素-β，肿瘤坏死因子-β），结果表明导致腹泻的回肠组织炎症反应降低。 这些结果表明，鉴于产肠毒素大肠杆菌被认为是重要的食源性病原体，故使用大肠杆菌素可能对食品安全具有积极的影响。

• 副嗜血杆菌：Teixeira等报道了从枯草芽孢杆菌亚种的参考菌株spizezinii（ATCC 6633）中分离出低分子量的细菌素。细菌素对大约一半测试的副猪嗜血杆菌菌株是非常有效的，并可能替代抗生素用于控制由该病原体引起的感染。
• 猪链球菌：乳链菌肽生产菌乳酸乳球菌亚种-乳酸菌ATCC11404对猪链球菌起拮抗作用，表明这种细菌菌株作为控制猪链球菌感染的益生菌的可能性。此外，所有测试的猪链球菌分离株对纯化的乳酸链球菌敏感，最低抑菌浓度（MIC）为1.25-5微克/ 毫升。当乳酸链球菌肽与常规用于治疗猪链球菌感染的抗生素如阿莫西林和头孢噻呋联合使用时，获得了强大的协同效应。这些体外实验结果表明乳酸链球菌肽（一种被许可作为食品防腐剂的蓝霉素）具有预防由猪链球菌引起的感染的潜力。最近报道了由三种不同的猪链球菌（血清型2）产生的三种羊毛硫抗生素（称为suicins 90-1330,3908和65）的纯化和表征。有趣的是，所有三种生产菌株在小鼠/猪感染模型中都是非毒性的，其中两株分离自健康的猪。最近研究了属于序列型（ST）25和ST28（两种在北美的主要序列型）的猪链球菌血清型2中的suicin基因簇分布。 编码suicin65（主要是ST25株）的基因簇是最普遍的，其次为suicin90-1330（仅在ST28株中）。由于所有三种suicins对于存在于欧亚大陆的主要高毒性ST1猪链球菌菌株都具有杀菌作用，故使用半纯化的细菌素制剂或产生细菌素的菌株可能是控制猪链球菌感染和减少猪业中的抗生素使用的方法。
• 2012年，Riboulet-Bisson等评估了唾液乳杆菌给药的作用，更确切地说，该菌细菌素对健康猪肠道微生物群的影响。唾液乳杆菌菌株UCC118是众所周知的人源益生菌，其产生广谱IIb类细菌素。使用产细菌素唾液乳杆菌可调节肠道菌群中的革兰氏阴性菌群，降低了杆菌属和螺旋体的水平。对于缺乏产细菌素的突变体，没有观察到这种效果。尽管这两类的细菌大多是共同体，但在某些条件下，它们可能成为人类和动物的机会性病原体。如梅毒螺旋体和拟杆菌属，可分别引起结肠炎和腹泻。
• 片球菌素是由戊糖片球菌产生的广谱IIa类细菌素。 Casadei等人研究了片球菌素A对猪小肠和大肠中微生物代谢的体外作用。虽然片球菌素A对小肠的发酵参数没有影响，但它显著降低了有害细菌的生长，包括梭状芽胞杆菌和大肠杆菌，并增加了纤维分解菌的代谢活性。基于这些结果，作者认为片球菌素A可以替代抗生素促生长剂并改善动物的生产性能。

结论

随着越来越多的国家制定抗生素限制政策，替代抗菌药物的需求可能成为鉴定新型细菌素和检测现有抗菌素的主要驱动力。在动物生产中使用半纯化的细菌素或细菌素生产菌是具有巨大研究和商业化潜力的领域。细菌素对于预防和/或治疗细菌性疾病具有很大的前景，最终可以用作抗生素的替代物。