维吉尼亚霉素的研究进展

    闫明

    摘要：对促生长剂维吉尼亚霉素的理化性质、作用机理、作用效果以及安全性等方面进行了详尽阐述。为维吉尼亚霉素在生产中的应用提供参考。

    关键词：维吉尼亚霉素；应用；进展

    中图分类号：S858.79+6 文献标识码：B 文章编号：1007-273X（2014）09-0070-03

    维吉尼亚霉素（Virginiamycin）又称为弗吉尼亚霉素、维及霉素、抗金葡霉素等。维吉尼亚霉素是一种含有内酯环的动物专用抗生素。维吉尼亚霉素最早是于1955年由比利时卢邦大学的戴索马教授对比利时的土壤进行系统筛选调查时分离提纯所得到的。

    1 理化性质

    维吉尼亚霉素是一种非结晶的淡黄色粉末，有特异性臭味，可溶于甲醇、乙醇、氯仿等有机溶剂。维吉尼亚霉素对多种试剂均敏感，尤其在碱性溶液中溶解后会导致其活性很快丧失[1]。维吉尼亚霉素对紫外光具有很强的吸收性，紫外光的照射会导致其降解。因此维吉尼亚霉素需要避光、干燥保存。

    维吉尼亚霉素具有良好的稳定性，可以在室温条件下保存3年以上。在添加到饲料的过程中，经过粉碎、混合、高温、蒸汽、制粒等加工工序后，仍可以很好地保持其有效成分，维持较为稳定的效价。

    2 化学结构

    维吉尼亚霉素是由链霉菌属的维吉尼亚链霉菌发酵产生的一种链阳性菌素。所谓链阳性菌素就是指由至少两种结构不相关的分子所构成的独特抗生素。链阳性菌素A和链阳性菌素B两种组分都能通过对细菌核糖体50s亚基的肽基转移酶位点的作用而抑制蛋白质的合成。对于绝大多数的敏感菌分离株具有协同杀菌的作用，并且对于大多数的革兰氏阳性菌和部分的革兰氏阴性菌都有效，而且还会降低产生耐药菌的可能性[2]。

    维吉尼亚霉素主要由M1与S1两种抗菌因子构成。M1因子为大环内酯，其分子式为C28H35N3O7，约占总量的70%～80 %，S1因子为环状多肽，其分子式为C43H49N7O10，约占总量的20%～30%。当M1与S1因子的比例构成达到7；3的时候，其抗菌活性最高[3]。

    3 作用机理

    维吉尼亚霉素可以有效抑制革兰氏阳性菌的蛋白质合成。对金黄葡萄球菌、表皮葡萄球菌、藤黄八叠球菌等革兰氏阳性菌敏感。由于革兰氏阴性菌的细胞壁具有不渗透性，因此维吉尼亚霉素等链阳性菌素对绝大多数革兰氏阴性菌的作用效果均不佳。尤其对于大肠杆菌和沙门氏菌在内的肠杆菌不敏感。

    维吉尼亚霉素作为饲用抗生素的作用机理不同于疾病治疗时的药用机理。但二者又不能完全分开，只是侧重方向不同。维吉尼亚霉素具有毒性小，很少会在动物体内积累，具有良好的生物降解性等特性，被广泛用于动物饲料添加剂。

    在畜禽消化道中分布有大量的对宿主有益或有害的菌丛，有益菌帮助食物的分解及促进消化，增加动物能量，有的还合成及产生维生素；而有害菌如葡萄球菌、梭状杆菌等则不仅会夺取宿主的营养以利其生产繁殖，还会刺激肠壁增厚，减少营养物质的吸收，加快肠道蠕动，加快排泄，造成营养物质流失，并能产生毒素，刺激肠管，引起动物下痢。

    维吉尼亚霉素对于病原微生物具有杀灭作用，可以选择性的抑制革兰氏阳性菌的活性，从而有效阻止肠道中有害微生物的增殖，节约了原本被有害微生物所消耗的营养成分。其还可以有效的抑制乳酸的产生，进而抑制了乳酸产生菌牛链球菌和乳酸菌的数量。

    此外，维吉尼亚霉素可以使肠壁变薄，肠壁的通透性增加，从而有利于营养成分通过肠粘膜，提高多种氨基酸的吸收利用率，并且可以大幅度提高磷的吸收与利用。维吉尼亚霉素可以延长食糜在消化道内的停留时间，加大消化道对营养物质的吸收，减少粪便水分的排出，可以改善饲养的环境。

    4 作用效果

    维吉尼亚霉素已经基本不作为药用抗生素来使用，现通常用作动物的饲料添加剂以促进动物生长。通过查阅国内外文献发现，维吉尼亚霉素作为饲料添加剂已经在牛、猪、家禽以及鱼类等多种动物身上使用，其功效得到充分的实验论证和广泛认可。

    赵亚楠等[4]研究表明维吉尼亚霉素可以提高反刍动物过瘤胃蛋白质的数量，保证家畜对蛋白质的吸收。同时，维吉尼亚霉素可以有效抑制革兰氏阳性菌，使其对碳水化合物的发酵受到抑制，减少瘤胃内氢气和甲酸产量，改善瘤胃内的不良发酵。

    郭同军等[5]研究发现，饲料中添加维吉尼亚霉素可提高肉牛增重率和饲料利用率，降低肝脓肿的发生几率。还可以有效抑制乳酸的产生，提高氨基酸和磷的吸收与利用。同时还可以改善蛋白质和氨基酸的回肠消化率，节约了饲料蛋白质。延长食糜在消化道内的停留时间， 增加营养物质的吸收，减少粪便水分排出，改善饲养环境，而对细菌总数影响不大。

    万建美等[6]试验研究证实，在低能低蛋低磷的肉鸡日粮中添加维吉尼亚霉素可以提高肉鸡采食量和养分利用率，从而改善肉鸡的生产性能，同时具有节省饲料能量、粗蛋白和非植酸磷的功效。而且饲粮中添加维吉尼亚霉素对肉鸡的屠宰性能和肌肉品质无明显影响。此前陈燕军等[7]研究表明，在蛋鸡饲料中添加维吉尼亚霉素可以使蛋黄颜色提高两点，蛋壳品质得到提升。

    Stewart等[8]针对维吉尼亚霉素对育成猪氨基酸回肠表观消化率的影响进行试验，发现饲料中添加维吉尼亚霉素可改善大多数必需氨基酸的回肠消化率。

    此外，维吉尼亚霉素在水产养殖方面也有着广泛的应用。张建武等[9]通过对维吉尼亚霉素用于水产养殖的研究发现，维吉尼亚霉素可以促进尼罗罗非鱼鱼苗、鲤鱼、凡纳滨对虾和斑点叉尾鮰的生长，改善饲料利用率，同时维吉尼亚霉素可降低斑点叉尾鮰的肝胰脏重/体重比、谷丙转氨酶活力，增加超氧化物歧化酶的含量、酪氨酸酶活力，有助于体表黑色素的合成。

    叶元土等[10]对斑点叉尾鮰饲料中添加维吉尼亚霉素进行研究，发现不同剂量的维吉尼亚霉素均可提高斑点叉尾鮰的生长速度和饲料转化率，而且饵料系数也出现下降。维吉尼亚霉素如果控制在合理的剂量既能够促进生长、提高饲料转化效率，又能够有效的维持鱼类正常形体和生理功能。尤其能够提高其免疫防御能力，保护肝胰脏免受损伤。

    5 使用规定

    研究表明，维吉尼亚霉素的使用会降低某些药物的药效，例如普那霉素。普那霉素（Pristinamycin）是链阳性菌素A衍生物达福普汀（dalfopristin）和链阳性菌素B衍生物奎奴普丁（quinupristin）的混合制剂，用于对耐万古霉素屎肠球菌（VREF）引起危及生命的严重感染的治疗，以及由甲氧西林敏感葡萄球菌（MSSA）化脓性链球菌引起的复杂性皮肤和皮肤软组织感染的治疗[2]。因此，欧盟于1999年起禁止维吉尼亚霉素作为动物的饲料添加剂使用，并且要求维吉尼亚霉素在动物肝脏内的残留量不得超过1 μg/kg。而从2006年1月起，更是全面禁止食品动物使用抗生素做促生长饲料添加剂。

    日本、美国等非欧盟国家也对动物性食品中维吉尼亚霉素的残留限量提出严格的规定。如日本“食品中残留农业化学品肯定列表制度”规定鸡肉中维吉尼亚霉素M1最高残留限量为0.05 mg/kg，其他动物肌肉、蛋和奶中为0.1 mg/kg，动物肝脏和肾脏中为0.2～0.3 mg/kg[11]。

    从我国目前的实际情况出发，在食品动物饲料中添加使用饲用抗生素的情况还不可避免。但是在使用饲用抗生素的同时也应考虑到，在能够达到动物保健与提高饲料利用率的情况下应不影响家畜的畜产品即在畜产品中无残留或残留小于国家限制标准。2002年我国农业部第235号公告规定：维吉尼亚霉素在禽类肝脏和肾脏中的最高残留限量分别为0.3 mg/kg和0.5 mg/kg，在肌肉和脂肪中的最高残留限量分别为0.1 mg/kg和0.2 mg/kg；其他动物的肝脏和肾脏中最高残留限量分别为0.3 mg/kg和0.4 mg/kg，肌肉和脂肪中的最高残留限量分别为0.1 mg/kg和0.4 mg/kg[12]。

    目前常用酶联免疫法、液相色谱法以及液相色谱-质谱联用法等检测方法对维吉尼亚霉素残留进行检测。由于维吉尼亚霉素中M1因子所占的比重较大，因此检测目标常以维吉尼亚霉素M1为主，很少见对于维吉尼亚霉素S1的检测报告[11]。

    6 安全性

    抗生素产生耐药性已经成为了一个全球性的难题，这也是在抗生素使用过程中所必然要产生的问题。耐药菌的数量增长迅速，但是新型的抗生素研发却没什么进展。所以就目前而言，想要制造出新抗生素来消灭耐药菌泛滥的现状是不太现实的。因此，如何正确合理的使用抗生素已经成为了全世界必须要解决的问题。

    维吉尼亚霉素是一种动物专用的抗生素，是不被人医临床所使用的，因此不会与人用抗生素产生交叉耐药性。为了防止耐药菌对人类的健康造成威胁，现今已经逐步限制人用抗生素在动物中的使用。又因为在结构上，维吉尼亚霉素属于链阳性菌素，是由维吉尼亚霉素M和维吉尼亚霉素S组成，因此不易产生耐药性。由于维吉尼亚霉素作用于肠道但不易被吸收，直接通过粪便排出，毒性很小，是不可多得的饲用抗生素。

    7 小结

    维吉尼亚霉素是一种很好的饲用抗生素，使用至今没有发现耐药菌株。尽管维吉尼亚霉素能够提高动物的生产性能且毒副作用小，但是我们还应当合理使用抗生素。这对于确保食品动物的安全性，保障大家健康，促进国家畜牧业的发展有着巨大的意义和深远的影响。

    参考文献：

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    [3] NOTTK，DUFOURS， GOSSELEF，et al. A chemoselective ligation for the synthesis of amino acid derivatives of virginiamycin M1[J].Tetrahedron Letters，2005，46：7377-7380.

    [4] 赵雅楠，钱占宇，苗树君，等.维吉尼亚霉素对于奶牛乳酸中毒及瘤胃发酵的调控综述[J].中国牛业科学，2012，38：55-59.

    [5] 郭同军，王加启，卜登攀，等. 日粮中添加维基尼亚霉素对肉牛瘤胃发酵参数及微生物数量的影[J].动物营养与饲料科学，2009，36（5）：5-8.

    [6] 万建美，吕 林，李素芬，等.抗生素对肉鸡生长、屠宰性能和肉品质的影响[J].动物生产，2010，46（1）：48-52.

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    [8] Stewart L L KIML.B.C，Gramm.B.R，et al. Effect of virginiamycin on apparent ileal digestibility of amino acids by growing pigs[J].Joumal ofAnimal Science，2010，88：1718-1724.

    [9] 张建武，周 雷，陈燕军，等.维吉尼亚霉素在水产养殖中的应用研究[J].山东畜牧兽医，2010，（5）：67-71.

    [10] 叶元土，袁建明，郭建林，等.维吉尼亚霉素对斑点叉尾鮰生长的影响[J].饲料工业，2008，29（18）：33-37.

    [11] 邱元进，杨 方，刘正才，等.液相色谱-串联质谱法检测畜禽产品中维吉尼亚霉素M1和S1残留[J].色谱，2012，30（5）：463-467.

    [12] 魏云计，冯 民，刘 艳，等.液相色谱-电喷雾电离三重四级杆质谱测定畜禽肝脏中维吉尼亚霉素M1的残留量[J].分析实验室，2012，31（4）：50-53.