安来霉素在饲料添加剂中的应用

3 安来霉素的研究进展
    安来霉素在20世纪60年代首次由日本武田公司研究所发现, 1967年日本学者对其理化性质、抗菌活性、分析检测、药理等方面做了相关研究, 并试验了不同C、N源对安来霉素产生菌的影响。E ijiH 等在研究中详细阐述了安来

 霉素产生菌的菌种形态及发酵条件, 试验发现从土壤中分离得到的菌株会形成多刺的螺形孢子丝、灰色的气生菌丝。发酵培养基为可溶性淀粉5%、玉米浸泡液3%、NaCl 0. 5% 、CaCO 31% , pH值为7.0, 在28摄氏度下发酵5 d, 文献中对发酵液中安来霉素的含量并未进行说明。Sh igeharu T等通过对兔子给药, 测定其在血液、尿液和胆汁中的浓度来研究安来霉素在动物体内的代谢与残留情况, 结果表明安来霉素在动物体内基本无残留现象。Sh in ichi T等 研究报道了安来霉素结构中的持久双杀霉素合成途径, 但并未提出如何应用生物技术手段对合成过程进行改进来提高持久双杀霉素的生成量。KazunoriH 等用同位素示踪法分析安来霉素生物合成过程中的C 流分配情况, 确定了组成安来霉素的各种氨基酸, 并给出发酵生产中的种子培养基为: 淀粉3. 0%、谷类浸泡液3. 5% 、CaCO3 2. 0%, pH 值为7. 0;发酵培养基为葡萄糖4. 0%、淀粉2. 0% 、谷类浸泡液2. 0% 、麸皮3. 0% 、NH4C l 0. 5%、NaC l 1. 5%、C aCO3 1. 5% , 培养条件为30  、200 r/m in, pH 值为7. 0, 培养6 d。同时K azunoriH 等还研究了持久双杀霉素的合成过程, 其中涉及鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酸的循环网络, 在非血红素铁加氧酶的作用下, 以精氨酸为底物合成持久双杀霉素。Ikuo N等对菌种进行诱变处理,使发酵液中安来霉素的浓度达到4 530 g /mL。Sugiura A等 将头孢替安与一些抗生素混合, 研究混合物对耐甲氧西林金葡球菌的抗性, 结果发现安来霉素与头孢替安起到协同作用, 可以抑制所有菌株的生长。2005年, 巴西学者对不同抗生素饲料添加剂作用下动物肠道内的菌群情况进行相关研究, 结果表明添加安来霉素可促使其迅速增重, 并且提高肉料比。
2006年, 美国俄勒冈州立大学X ihou Y in等克隆了放线菌ATCC 21013中安来霉素的生物合成基因簇, 并对这些基因进行了序列分析, 结果表明放线菌基因簇中的末端A- D分别编码非核糖体肽合成酶( NRPS)中的2个、7个、8个和1个模块, 并指出非核糖体合成酶系( NRPSs)在安来霉素的合成过程中起关键作用。2008年, X ihou Y in等对安来霉素的合成基因簇进行描述, 确定其由116 kb碱基组成, 包括25个开放阅读框, 其中有4个基因编码非核糖体氨基酸合成酶。我国对安来霉素的研究起步较晚, 目前尚无关于安来霉素发酵生产的研究报道, 文献主要涉及相关药理学和应用方面的介绍。四川出入境检验疫局的周岷江介绍了安来霉素的理化特性、药效学、毒理学和临床应用的研究进展。扬州大学的卜仕金对安来霉素的抗菌活性、作用机理、靶动物安全性、残留和环境毒性进行了综述。谢明权等在鸡的饲养过程中添加安来霉素, 结果表明可使鸡增重6. 0% ~ 10. 2%, 料肉比降低11. 1% 。
4 展望
    抗生素添加于饲料中用以促进畜禽生长发育已有近60年的历史, 然而由于大量使用抗生素所带来的诸多负面影响已日益引起人们的关注, 为了确保畜产品的质量和安全, 我国在2006年7月1日实施的中华人民共和国畜牧法重点对分散养殖的生产经营行为进行规范和技术指导, 同时对规模化养殖, 特别是对养殖场和养殖小区规定了具体的养殖行为。要求畜禽的饲养者, 特别是规模化养殖场要对自己使用的饲料、饲料添加剂、兽药等相关的投入品进行如实登记。此外, 我国还制定了饲料和饲料添加剂管理条例、饲料药物添加剂使用规范等法律法规来加强饲料质量安全监管。然而, 要从根本上解决畜产品所面临的质量与安全问题, 则需开发安全、无毒、无不良反应的新型饲料添加剂。安来霉素便是一种广谱、高效、安全的新型饲料添加剂, 但国内尚无安来霉素的生产报道, 市场基本被美国先灵葆雅公司占领，不时有该公司安来霉素添加剂招聘信息发出，可见其扩张及发展步伐。此外, 国外虽然对于安来霉素的研究比较早, 但发酵时间均在6 d左右, 并且发酵效价低, 提取分离步骤复杂, 这些都将是今后的研究重点。鉴于安来霉素的市场需求及发酵中存在的问题, 笔者所在课题组开展了相关研究, 并成功筛选到一株安来霉素产生菌。目前, 正在对安来霉素发酵工艺做进一步优化, 结合课题组多年来在高密度培养和发酵方面积累的经验, 可望解决发酵生产周期长、效价低的问题, 打破国外对安来霉素市场的垄断,实现安来霉素的国产化。

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