因较强的抑制有害菌增殖与促进生长能力，饲用抗生素被广泛地应用于畜禽养殖业，但亚剂量抗生素的大量使用带来了细菌耐药、抗生素残留及环境污染等一系列问题，进而严重威胁公共健康^[1-2]。饲用抗生素禁用已成为全球化趋势，各国政府与世界组织也鼓励抗生素替代物的研发与应用。抗生素促进家畜生长的机制主要包括改变肠道形态、消化能力与抑制有害菌增殖等方面，因此理想的抗生素替代物也应具有与抗生素近似的功效^[3]。抗菌肽(antimicrobial peptides，AMPs)作为宿主免疫系统的重要防线，具有调节免疫、改善肠道形态以及不易产生耐药性的广谱抗菌活性^[4-5]。由此，AMPs被认为是最有潜力的抗生素替代物之一。然而，当前研究因试验设计、猪品种选择、饲养环境、AMPs纯度与种类选择不同等缘故，使得人们在AMPs对猪生长性能的整体效果和免疫功能的影响等方面没有清晰的认识。对于同方向单个研究较多但无法给予明确意见的情况，可以使用Meta分析。Meta分析是对多个原始研究进行数据合并以及新证据挖掘的系统地量化的分析方法，在医学、社会学和生态学中已进行了广泛应用^[3]。在动物营养学方面，Xu等^{[3, 6]}在PRISMA标准分析流程的基础上改进为非反刍动物的Meta分析流程，并在发酵对饲料原料影响，发酵饲料对猪不同阶段的生长性能、消化率、肉品质以及免疫方面的影响进行Meta分析与应用。由此，本研究应用Meta分析，系统地量化AMPs对仔猪生长性能、腹泻率以及血液免疫指标的影响，并探索AMPs的较优添加量，以期为动物营养学研究人员提供更系统更直观的参考，并为AMPs在生猪养殖中的应用提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 检索策略与筛选标准

本文所用Meta分析方法参考非反刍动物营养领域Meta分析方法^{[3, 6]}，分析软件为Stata 14.0。检索自2000年1月至2019年12月PubMed(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed)、Web of Science(http://webofknowledge.com)以及CNKI(https://www.cnki.net)3个数据库的相关文献。中文关键词包括：抗菌肽、防御素、细菌素、天蚕素和仔猪；英文关键词包括：colicin E1、lactoferrin、cecropin AD、cathelicidin-WA、antimicrobial peptides、host defense peptide、cathelicidin、prophenin、cecropin、pig、piglet。额外相关文献通过引用文献和被引文献进行手动检索。

Meta分析纳入标准：1)文献研究AMPs对仔猪生长性能、腹泻率与血液免疫指标之一的影响效果；2)使用的仔猪均为正常健康的商品猪；3)试验地处于中国。排除标准：1)缺少饲喂基础饲粮的对照组；2)包含多种混合因素；3)缺乏或者未报道主要信息；4)试验仔猪处于氧化应激、热应激或者攻毒状态；5)采用初生仔猪进行试验，或者使用平均体重大于15 kg的仔猪。

由2位独立的研究者(徐博成和李智)基于筛选标准对获取的文献进行标题、摘要以及全文的审阅，质疑由另一位研究者(靳明亮)进行解决。

1.2 信息提取与文献质量评估

从每个选定的文献中提取以下数据：作者信息(第一作者、年份)、干预措施、对照组、猪种背景、添加剂量、样本量、初始和最终体重、重复次数、结果数据以及相应的误差[如标准差(SD)或标准误(SE)]^{[3, 7]}。指标包括：平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)、免疫球蛋白[(免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)水平]、炎症因子[白细胞介素(IL)]以及腹泻率。

使用SQANR方法对纳入的文献进行质量评估与打分^[3]。由2位独立的研究者对文献进行评估与打分，并将结果记录于文献信息汇总表。

1.3 统计分析

考虑到可视化需求以及保守稳定性的结果，分析使用随机效应模型进行数据合并。为了方便探究剂量效应关系以及在同一尺度表现AMPs效力，分析选择标准平均差(standardized mean difference, SMD)对不同单位的数据进行合并，选择加权平均差(weight mean difference，WMD)对相同单位的数据进行合并，如生长性能指标。以合并效应值(combined effect value)和95%置信区间(confidence interval，CI)共同体现影响效果，其中95%CI包括0值或在森林图中与0线相交，代表与对照组相比无显著差异。所有的异质性均用I²统计和Cochran’s Q检验进行分析，I²>50%和P_{heterogeneity} < 0.10被视为存在显著异质性。使用敏感性分析排除与总体偏离过大的数据。如果单个指标下包含数据超过10条，将使用Meta回归分析，探究省份、年份和文献类型对结果的潜在影响。分析使用Egger’s检验进行发表偏倚的评估，P_Egger < 0.10为存在显著发表偏倚。进一步根据合并效应值和对应的添加量进行剂量效应曲线的构画，分析较优添加量。

2 结果 2.1 文献汇总信息

从3个数据库共搜集到1 823篇文献，共有31篇符合筛选标准，其中10篇英文文献^[8-17]，21篇中文文献^[18-38]。表 1展示了纳入文献的基本信息与质量。纳入文献的时间跨度为2006—2019年。开展较多试验的省份依次为湖南省、辽宁省与浙江省。纳入的文献有6篇质量为高，15篇为中，10篇为低。质量降级的原因多是未提供组内离散值、信息提供不全以及重复数过少等。14篇文献在AMPs梯度添加上进行了考虑，但只有5篇文献包括3个梯度的添加量。单篇文献包括指标数量的中位数是4个，范围为3~8个。纳入Meta分析的仔猪共计6 598头，其中单篇文章贡献最多的为2 808头^[16]。仔猪平均初重为7.95 kg，最小值为5.42 kg，最大值为12.30 kg。试验结束时，仔猪平均末重为16.59 kg。

2.2 敏感性分析与回归分析

经敏感性分析，仅有1篇文献因ADG和ADFI数据和整体偏离过大而被排除^[28]。进一步对包含超过10组数据的指标进行Meta回归分析，从表 2中可知，不同省份、文献来源(即英文文献或中文文献)和发表年份对ADG、F/G和IgG无显著影响(P>0.05)。发表年份对ADFI和腹泻率有显著影响(P < 0.05)，即仔猪的整体采食量随着发表年份的增加而增加；随着发表年份增加，总体腹泻率下降，说明环境和饲养水平得到提升。文献来源对腹泻率也有显著影响(P < 0.05)，相比用于中文文献，英文文献的试验中仔猪健康状况更优。

2.3 AMPs对仔猪生长性能和腹泻率的影响

由图 1可知，相比于基础饲粮，饲粮中添加AMPs可以显著提升仔猪的ADG[WMD(95%CI)：27.863 g/d (21.623，34.103)]、ADFI(WMD(95%CI):15.321 g/d(7.307，23.334)]，显著降低F/G[WMD(95%CI):-0.100(-0.119, -0.081)]和腹泻率[WMD(95%CI)：-5.903%(-6.515，-5.290)]。在异质性与发表偏倚方面，在ADG、ADFI和F/G 3个指标中，均未检验出显著的异质性和发表偏倚(P_{heterogeneity}>0.10且P_Egger>0.10)，而在腹泻率上检测出显著的异质性与发表偏倚(P_{heterogeneity} < 0.10且P_Egger < 0.10)。

2.4 AMPs对仔猪血清免疫球蛋白水平的影响

由图 2可知，与基础饲粮相比，饲粮中添加AMPs显著提升仔猪血清IgG水平[SMD(95%CI):-1.060(0.424, 1.696)]，但IgA[SMD(95%CI):0.892(-0.239, 2.024)]和IgM水平[SMD(95%CI):0.785(-0.135，1.705)]的95%CI包括0值，即AMPs对仔猪血清IgA和IgM水平无显著影响。同时，仔猪血清中3种免疫球蛋白均能观测到显著的异质性(P_{heterogeneity} < 0.10)，而IgA和IgM未能观测到发表偏倚，IgG则观测到显著的发表偏倚(P_Egger < 0.10)。

2.5 AMPs的较优添加量

图 3为AMPs的剂量反应关系曲线，其为较平缓少波动的曲线，无明显上升或下降趋势。按照纯度划分，多数AMPs的添加量集中在0.01%~0.10%，而合并效应值也在0.035上下浮动，较优添加量可能出现在0.075%附近；而添加量在0.3%附近也会出现优势，这可能与AMPs的纯度有关。

3 讨论 3.1 AMPs对仔猪生长性能的影响

Meta分析表明，AMPs可以促进仔猪生长，并具有较高质量的证据。AMPs的促生长作用可能通过改善肠道健康以及增强免疫力来实现^[39]。肠道健康与肠道的营养吸收有关，肠道形态、有害菌丰度、肠道渗透压等均可以反映肠道健康状况^[9]。研究发现，AMPs受体富集于空肠和回肠，AMPs通过刺激肠道上皮细胞增殖促进空肠和回肠的绒毛生长，并增加绒隐比^{[10, 40]}。绒隐比是肠道形态的重要指标，与肠上皮细胞周转有关，较长的绒毛与活性细胞有丝分裂和更多的营养吸收有关，如碳水化合物和脂肪酸^[8-9]。肠内营养吸收能力可以用养分消化率来体现，但是由于几乎没有相关指标的报道，不能进行Meta分析。此外，免疫力与健康状况相关，显然良好的健康状况与较高的生长性能是正相关的。AMPs的促生长是一个复杂的生物体内在协作机制的外在表现，AMPs的促生长机制还需要进行更系统地深入研究。综上，AMPs可以作为抗生素替代物，应在高效工程菌、纯化技术、新型AMPs设计等方面进行深入研究，以加速AMPs的生产与应用。

当考虑AMPs添加量时，应注意AMPs的抗菌活性与免疫调节能力。部分AMPs起到免疫效力的浓度低于其最小抑菌浓度，由此这类AMPs更侧重免疫调节功能。就目前数据，本文并不能确切提出AMPs的最优添加量，在实际应用时应依据AMPs特性、生产方式和添加途径等因素进行综合考量，并进行多梯度的测试以获得最优添加量。

3.2 AMPs对仔猪腹泻率的影响

Meta分析表明，AMPs可以降低仔猪腹泻率。AMPs抗腹泻是由于其具有抗菌、调节免疫、增强屏障功能和调节肠道通透性等能力^[41-42]。AMPs可以中和脂多糖(LPS)并抑制有害细菌的增殖，从而减少腹泻的发生^[39]。AMPs可以靶向病原体特定分子受体，还可以通过充当免疫调节剂来增强免疫力^[43]。AMPs也可能上调紧密连接蛋白的表达，保证肠道完整性和屏障功能，以防止细菌和毒素感染，从而降低腹泻率^{[8, 14, 17, 40]}。研究表明，AMPs会降低仔猪肠道通透性，肠道通透性是肠上皮屏障完整性的重要指标，反映了机体预防病原体的能力以及维持肠液和电解质平衡的能力。AMPs的抗菌机制导致细菌难以获得耐药性，这支持AMPs在养猪生产中的广泛应用，以避免滥用抗生素^[39]。

3.3 AMPs对仔猪免疫功能的影响

本试验观测到AMPs对仔猪血清中IgG具有保守的促进作用，从一定程度上反映出AMPs可能会增强仔猪的免疫功能。而AMPs也可能对IgA和IgM具有潜在的有力影响，宏观结果的置信区间过大以及存在异质性，受到健康水平不同的仔猪个体差异影响。Shan等^[10]研究表明AMPs可以通过促进断奶仔猪T淋巴细胞增殖，提高血清IgG水平。多篇文献报道，AMPs可以提高断奶仔猪血清免疫球蛋白、细胞因子和补体4(C4)的水平，并降低炎症因子水平^{[10-11, 14-15]}。以上研究揭示AMPs不仅可以改善断奶仔猪的健康状况和生长性能，还可以调节和增强机体免疫功能，为应对疾病挑战提供健康保障。此外，母体的IgG通过胎盘转移给胎儿是一种重要的自然被动免疫，对于新生儿抗感染具有重要意义，国内也有多个AMPs对母子一体化影响的研究，但多是关注母猪繁殖性能与仔猪存活率与生长性能^[44-48]，并没有从免疫传递角度进行深入探究。AMPs在妊娠母猪以及仔猪上的连续使用，可能会进一步提升仔猪的免疫力与健康水平，并减少仔猪的应激和有害菌感染死亡几率。因为纳入文献缺乏对炎症因子影响的报道，因此AMPs对炎症因子影响的Meta分析也未如期实施。未来应有更多高质量的相关报道佐证动物体层面AMPs的免疫学作用。

3.4 标准流程对Meta分析的影响

标准的Meta分析步骤对分析结果具有重要影响，本文依据符合非反刍动物的Meta分析标准流程进行分析，该流程中包括文献前期调研、考虑纳入排除的标准、例举对结果有影响的潜在因素、文献质量评估与信息提取、标准化的数据提取与统计处理流程，以及提出可靠的证据。本文在进行Meta分析前进行了大量文献调研，有关AMPs的仔猪饲养试验中，中国的试验总量居于世界首位，为了向AMPs研究方向的研究者提供更具有针对性的证据，我们选用中国的试验进行Meta分析，并且进行地域研究热度分析。在仔猪的限制方面，考虑到不同遗传背景在生长性能与抗逆性等方面存有差异，且生长性能也会随着遗传育种的发展有一定提升，由此本文限定了试验开展范围与猪的遗传背景。本文在分析中尽可能多地纳入指标，以更全面系统地展示AMPs的表观效果，但因文章目的存有差异，预设存在的一些指标(如消化率、绒隐比和炎症因子等)在多数文章并没涉及，本文为了保守分析而舍弃了这些指标。本研究在仔猪生长性能方面具有高一致性和无发表偏倚，提示本研究结果可靠程度很高。高质量的Meta分析将推进猪营养领域系统评价体系的构建，为研究人员与畜牧从业人员提供更清晰与系统的认识，减少不必要的试验重复，提升AMPs的研发与优化进程，为猪营养研究奠定更令人信服的证据基础。经过前期的不断探索，研究者已经建立了完善、标准且适合猪营养领域的Meta分析流程^{[3, 6, 49]}。未来的Meta分析可以建立于此基础之上，进一步搭建质量规模一致的评价体系。

4 结论

① AMPs可以提高仔猪的生长性能和血清IgG水平并降低腹泻率，对血清IgA和IgM水平无显著影响。

② AMPs的较优添加量为0.075%或0.3%，这可能与AMPs的纯度有关，最优添加量应参考AMPs本身特性。