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“整肠、抗炎、促生长”饲用抗生素替代技术

2021-11-08

 

为提高我国中兽药产品的市场竞争力与国际地位,促进我国养殖投入品行业的绿色发展,湖南农业大学联合中国农业大学、中国兽医药品监察所、北京农学院、浙江大学、山西农业大学等26家单位开展了“十三五”国家重点研发计划“畜禽重大疫病防控与高效安全养殖综合技术研发”重点专项“中兽医药现代化与绿色养殖技术研究”项目(项目编号:2017YFD0501500)的研究工作,项目牵头单位为湖南农业大学,项目下设6个课题。按照“共性关键技术—产品创制—推广应用”产业链布局创新链,历时3年,以动物肠道健康研究为重点形成了“整肠、抗炎、促生长”的饲用抗生素替代技术标志性成果,并通过新创制的二类中兽药在市场获得推广和验证。
 
1 饲用替抗机制研究
基于近500份不同鸡肠段内容物样本,利用测序技术构建鸡肠道参考宏基因集,发现了饲用抗生素(金霉素)能提高肠道中链霉菌丰度和四环素、大环内酯类和克拉维酸等抗生素和增效剂的合成水平并抑制潜在病原微生物,还能通过改善脂质代谢共同促进动物生长;而中兽药(博落回提取物、血根碱)则能提高肠道中乳酸菌的丰度和抗炎物质(如丁酸)的合成水平,通过占位效应抑制病原微生物及抗炎,并通过改善氨基酸等营养代谢降低料肉比达到促进动物生长的目的;阐明了中兽药(博落回提取物)与饲用抗生素(金霉素)作用的靶菌群差异及对其代谢产物的影响,最终揭示其不同的促生长机制(图1)。另外,研究还发现金霉素会引起肠道内抗生素抗性基因的显著上升,而植物源博落回提取物则不会。该成果于2018年11月发表在Microbiome期刊。
 
2 产品应用推广验证
通过博落回提取物、黄连须、辣蓼和鱼腥草等的推广应用研究,印证了“饲用抗生素”替代效果和“整肠、抗炎、促生长”的饲用抗生素替代技术,挑战了传统“抗菌促生长”的功能描述,提出“促生长”是结果而非功能的阐释。基于该技术,制定集成技术方案用于预防畜禽疫病,替代饲用抗生素使用,改善畜禽养殖动物生产性能并在全国范围内建立绿色养殖技术示范基地27个。通过示范基地的推广,助力中兽药应用推广培育并扩展市场,使养殖场畜禽疫病的发病率降低,逐步替代饲用抗生素。以“博落回散”为核心开发的预混料产品,截至2020年12月底,已添加到国内大型农牧集团、饲料企业、养殖企业累计超过500余万吨饲料中,核心中兽药产品单个产品年销售超过1亿元;核心中兽药原料“博落回提取物”累计出口逾1亿欧元。
“抗菌促生长”一直是低剂量抗生素(AGPs)在饲料中长期添加的功能描述,世界各国发现这种使用方式促进细菌耐药性,威胁人类公共卫生安全,因此纷纷禁止饲用抗生素转而热衷于植物源天然产品(NGPs)替代,中兽药“治未病”的传统经验正好契合该替代思路。该项目的研究成果为我国2020年7月1日起实行的“饲用禁抗”法规(饲料中全部退出除中药类的药物添加)提供了很好的科学诠释与技术支撑。“整肠、抗炎、促生长”的植物提取物及中兽药的饲用抗生素替代技术,为绿色健康养殖和人类动物源性食品与公共卫生安全提供了解决方案,为饲用替抗养殖投入品开发提供了科学依据。
该技术完全可以在不同靶动物中进一步深入研究形成更全面、价值更大的成果,为国家饲用禁抗后的产品开发起到十分重要的支持作用,有重要的推广价值。该成果对推动中兽药“治未病”、推动中药资源在养殖投入品(植物提取物与中兽药)新应用场景价值提升,保障药农持续增收具有重大意义。