莫能菌素在动物生产中的应用

莫能菌素（monensin）商品名称为瘤胃素（rumensin），是由肉桂地链霉菌发酵产生的聚醚类抗生素。其纯品为白色或类白色结晶粉末，并稍有特殊臭味，易溶于甲醇、乙醇、氯仿等有机溶剂，在水中几乎不溶。

莫能菌素是

首选的抗球虫药物。自1975年美国正式将莫能菌素批准为肉牛饲料添加剂，现已广泛用于肉牛生产中。莫能菌素能够调节瘤胃微生物区系，抑制乳酸产生菌、氨产生菌和产气菌活性[1]。饲料中添加莫能菌素可提高饲料转化率、控制瘤胃发酵，且残留量小、对人安全。因此，莫能菌素是一种重要的饲料添加剂。

1莫能菌素的作用机制

1.1对瘤胃微生物的影响

莫能菌素主要产于strptomycescinnamonensis菌株，对革兰氏阳性厌氧菌有抑制作用。其抑制作用是通过离子载体改变细菌内H＋、Na＋和K＋的浓度来实现的。0～33mg/kg的莫能菌素对瘤胃内细菌总数、纤维菌数量影响不大，对原生动物数量没有影响。

1.2对碳水化合物代谢的影响

瘤胃微生物将碳水化合物分解成挥发性脂肪酸（VFA）、CH4、CO2等。使用莫能菌素可提高瘤胃内丙酸比例、降低产气量[2]，体外试验也得出了同样的结论（Russell等，1988；Duff等，1995）。它可以提高血浆葡萄糖浓度[3]，降低CH4产量，此过程受瘤胃内Na＋浓度和pH值的影响[4，5]。王中华等（1999）经体外发酵测定0.005～0.1mg/ml莫能菌素对瘤胃微生物产气量的影响，发现其浓度与产气量呈高度负相关。

1.3对蛋白质、矿物元素利用的影响

莫能菌素可以降低瘤胃内粗蛋白质（CP）降解，提高瘤胃微生物蛋白质（MCP）的合成和过瘤胃蛋白质数量。莫能菌素可以减少瘤胃内氨基酸（AA）的脱氨基作用，从而节约AA[6]。反刍动物血浆尿素氮（PUN）水平与CP进食量成正相关，添加莫能菌素使PUN浓度升高，表明使用后确实提高了CP的利用率。

莫能菌素是一种离子型载体，可以促进细胞膜内、外离子交换，降低细胞代谢中离子运输的能量消耗；对Na＋和K＋具有很强的亲和力，增加细胞内Na＋、细胞外K＋的浓度，并提高Na－K泵的活性。Starness等（1984）报道，莫能菌素可以提高Na、Mg和P的吸收，增加Mg和P在牛体内的沉积。

1.4降低某些临床疾病的发生率

早期泌乳牛由于采食量和泌乳量矛盾而出现代谢负平衡，引起大量体脂分解，容易导致酮病的发生。使用莫能菌素能提高丙酸产量和血浆葡萄糖浓度，降低血液酮体浓度和血浆游离脂肪酸浓度，起到预防和缓解酮病发生的作用。添加莫能菌素可以缩短瘤胃pH值在5.6以下的持续时间，减少发生酸中毒的危险，降低膨胀病和某些传染病的发生率。

2莫能菌素在畜禽生产中的应用

2.1牛

莫能菌素对肉牛有明显的促生长作用，主要是用作瘤胃调控剂，改变微生物环境，降低蛋白质的降解，增加丙酸发酵，减少甲烷生成，并防止乳酸中毒等。它作为主要的离子载体类抗生素对反刍动物碳水化合物、蛋白质及脂肪消化有作用，从而影响物质代谢与能量转换及牛的生产性能。

2.1.1丙酸促进剂

丙酸在VFA中所占比例对反刍动物的生产性能有重要作用，因为丙酸是合成葡萄糖的前体（反刍动物体内有50%葡萄糖来源于丙酸）和体脂合成的重要碳素来源。添加莫能菌素改变了瘤胃总的发酵方向，使VFA的组分比例发生变化，促进丙酸合成，减少乙酸产生；增加了VFA的产量。叶均安（2003）也报道了同样的结论[7]。据试验，牛采食牛草、苜蓿并添加莫能菌素，可使瘤胃VFA[6]的产量增加20%。

2.1.2增加过瘤胃蛋白数量

莫能菌素可以通过抑制瘤胃细菌分解蛋白质的作用来减少氮的降解量，增加过瘤胃蛋白，减少微生物蛋白质的合成（Bchestene等，1981）。莫能菌素使微生物蛋白氮减少或增加，与牛采食的饲料种类有关。牛采食牛草或牛草与苜蓿混合型饲粮时，降低了脱氨基作用，提高了瘤胃微生物氮的含量（Lana等，1997）[6]；当采食青贮玉米或玉米粉加青贮玉米饲粮（以豆饼为氮源）时，过瘤胃蛋白氮分别提高52%与36%；以啤酒渣或尿素为氮源则过瘤胃蛋白氮分别提高37%与55%。

2.1.3抑制产气量

CH4、CO2、NH3和VFA都是饲料在瘤胃中不完全氧化消化的尾产物。CH4的产生通常要损失采食饲粮能量的8%，且随嗳气排出体外[8]；CH4的产生通常伴随着丙酸产量的减少（因为用于合成丙酸和VFA的氢被用于合成CH4）。莫能菌素能杀灭产生H2、CH4前体的细菌，改变瘤胃发酵过程中产生的还原电子在不同受体之间的传递方向，使革兰氏阳性菌产生的H2、CO2、CH4显著减少，最多可减少31%，从而节约相应数量的能量，增加了瘤胃对干物质的消化率，提高动物的生产性能。莫能菌素能使阉牛与羔羊瘤胃内CH4产生量分别减少26%与30%，代谢能提高6.3%与8.1%。林雪彦等（2000）[9]的试验结果表明，莫能菌素水平与瘤胃微生物产气量呈线形负相关。

2.1.4对牛生产性能的影响

2.1.4.1对肉牛增重的影响

添加莫能菌素可以改善饲料利用效率，对蛋白质水平较低的饲料效果更明显（Hanson，1977）。饲粮中添加10mg/kg莫能菌素能提高奶牛对氮的表观利用率[10]。阉牛饲粮中添加30mg/kg和40mg/kg莫能菌素其日增重分别提高6.8%和11.1%，饲料转化率提高8.6%和10.7%（焦平林等，1996）；添加100～360mg/（d·头）莫能菌素，育肥牛日增重提高10%～22.37%（李建国，1997；Lana等，1997；祁宏伟，2000）。也有试验并没有表现出生产性能的提高或效果不明显的报道[2]。高剂量（450mg/d）使用莫能菌素对肉牛的益处比较多，但对乳牛却有负面影响，尤其泌乳后期，故对于乳牛抗生素的用量要谨慎。据报道，每头后备奶牛饲料中每天添加20%莫能菌素750mg时，其增重和精料转化率效果最佳[11]。

2.1.4.2对产奶量、奶组成及母牛群繁殖性能的影响

莫能菌素可以提高血糖浓度、降低血酮浓度、减少奶牛酮病的临床发病率。近十几年来，莫能菌素作为抗酮体生成剂应用于奶牛饲粮。泌乳牛使用莫能菌素可不同程度提高乳产量，但降低了乳脂率，不影响乳蛋白率（Brown等，1985；Sauer等，1998；史清河，2001）。饲粮中添加20mg/kg莫能菌素可以提高乳产量8.32%，并可缓解热应激（高腾云等，2000）。早期泌乳牛使用莫能菌素可以减少体失重，并能预防和缓解酮病的发生[3]。

莫能菌素对母牛群生产效果明显，可以提高肉用母牛的增重，同时对繁殖力无不利影响。它可缩短青年母牛的初情期和营养状况较差母牛的产后发情间隔。Purvis等（1996）报道，饲粮中每头母牛每天添加200mg莫能菌素可以提高初配母牛发情率和受孕率。

2.2羊

Brown等（1985）报道，奶山羊使用莫能菌素可提高乳蛋白量，不影响乳产量。有试验表明，每头添加15mg/d莫能菌素，羯羊（体重25kg以上）的短期增重提高34.98%；公羊组前75d促进增重，后期用量增加到每头21mg/d时，增重受阻。添加莫能菌素能提高谷胱甘肽过氧化物酶的活性。Baldwin等（1995）试验表明[12]，在含棉籽饼的羔羊饲粮中添加30mg/kg莫能菌素降低了血浆棉酚浓度，减少对羔羊的危害。

莫能菌素可以预防和治疗球虫病和各种寄生虫病，剂量为5～22mg/kg，11mg/kg效果最好（Swartz等，2001；Martin,2002）。试验结果表明，湖羊（体重17～24kg）饲粮中添加50mg和20%莫能菌素100mg能促进湖羊生长，提高精饲料转化率[11]。

2.3猪

莫能菌素可用作猪的生长促进剂，防治与减少断奶仔猪腹泻综合症；控制猪痢疾的发生，有效地防治自然感染的猪痢疾。Henics（1986）研究结果表明，用40～50mg/kg莫能菌素饲喂育肥猪，活重提高3.9%～17.2%；添加60～240mg/kg对猪的食欲与血液生化指标无影响，且日增重较对照组提高；添加240mg/kg则其肝脏、肾小管上皮轻度退化。Spiros（1996）报道，从乳猪阶段开始用100mg/kg的莫能菌素，连用2个月，可减少病毒性胃肠炎引发的死亡率。

2.4鸡

莫能菌素作为鸡的抗球虫剂于20世纪70年代投放市场，在全球已使用了30多年，它是世界上使用最早、销量最大、第一个商品化的抗球虫药物。莫能菌素能与Na＋、K＋离子形成可逆的化学键，在不同浓度梯度下被捕获和释放；可杀死球虫生活周期中的早期孢子，第一代、第二代裂殖体，常用作预防性药物加入饲料中。

莫能菌素的作用效果受饲养条件的影响。添加量为140mg/kg饲粮时，在不限饲条件下，对采食量和饲料利用率无影响；限饲条件下，减少体重和饲料利用率，但在此阶段未发现毒性与病理变化。肉鸡组织中莫能菌素的最低检测限为0.05mg/kg；在牛和鸡的可食组织中没有检出莫能菌素（小于0.05mg/kg），它对动物和人类是安全的[13]。

2.5兔

莫能菌素可作兔的抗肠球虫药。用0.005%～0.02%莫能菌素喂兔可有效的控制兔肝球虫病，但对兔的增重有一定的抑制作用；用0.004%和0.002%剂量饲喂，高剂量组完全控制了兔的球虫病，21d后增重与感染情况与对照组相似。

2.6鹿

在鹿的饲粮中添加莫能菌素，易发生肝脏脓肿。莫能菌素与氨或尿素混合饲喂鹿，氨比尿素有利于提高其采食量和日增重。

3使用方法及使用剂量

牛用莫能菌素制剂主要有两种，其一作为饲料添加剂加入精料中，添加量为10～30mg/kg；其二制成瘤胃大丸剂（也称控释胶囊）植入放养牛瘤胃中，该胶囊含有32g莫能菌素，可保持药效100d，能均匀持续地释放瘤胃素，使用效果优于饲料中投放。另外，莫能菌素与有机酸或纤维二糖同时使用可提高瘤胃发酵功能；莫能菌素[350mg/（d·头）]和山梨糖醇[200mg/（d·头）]同时添加到饲料中，可提高饲料利用率。但连续使用任何抗菌素，均会出现耐药性。因此，必须穿插用药和轮换用药。

莫能菌素的使用剂量与其作用效果有关。王中华等（2002）[14]以0.078mg/l作为它在瘤胃内容物中的适宜浓度。通常莫能菌素的推荐添加量为：猪饲粮中50～100mg/kg；奶牛干奶期、泌乳前期250～300mg/（d·头）；肥育牛、肉羊饲粮中添加40～60mg/kg。放牧牛150～200mg/（d·头）莫能菌素钠；绵、山羊为15mg/（d·头）莫能菌素钠。马属动物对其十分敏感，马的半致死量为2～3mg/kg饲粮，一般禁止使用。鸡不能长期用作生长促进剂，过量添加，会影响鸡的采食量。肉鸡90～110mg/kg；蛋鸡产蛋期禁用。

4研究展望

莫能菌素在反刍动物上的作用已无庸置疑，同时，它作为畜禽的抗球虫剂效果非常明显。莫能菌素释缓胶囊使用方便、效果好，澳大利亚已有商品上市，我国也应加紧研制。莫能菌素提高奶牛生产性能，繁殖性能和健康水平的机理及其大规模、长时间使用的效果还需进一步研究。

莫能菌素发挥作用与调节瘤胃微生物区系是分不开的。系统的研究它对各种瘤胃优势菌数量、活性的影响及其与瘤胃生态互作关系十分重要；瘤胃微生物和宿主对莫能菌素的采食耐药性和抗药性也需进行研究。另外，开拓莫能菌素更好的协同添加剂，进一步研究不同饲粮组成、饲养方式、生长阶段的畜禽的适宜用量，以及莫能菌素对胴体品质的影响，利于推广应用。