安全飼料添加劑研究進(jìn)展

yuren925 · 發(fā)表于 2007-12-27 15:45:58

摘要:飼料安全是當(dāng)前飼料工業(yè)的重要問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)高效、無(wú)殘留、無(wú)公害的安全飼料添加劑是解決這個(gè)問(wèn)題的重要途徑之一。本文從概念、功能和應(yīng)用效果等方面對(duì)目前常用和研究較多的醉制荊、徽生態(tài)制劑、功能性家糖、酸化劑和中草藥制劑等安全何料添加劑加以綜述，并對(duì)目前存在的問(wèn)題進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵詞:飼料添加劑酶制劑微生態(tài)制劑寡糖酸化劑中草藥制劑

　　自從1950年Stockstad報(bào)道在飼料中添加抗生素具有促生長(zhǎng)效果以來(lái)，抗生素等飼料添加劑對(duì)預(yù)防動(dòng)物疾病，提高動(dòng)物生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)效益起到了巨大的推動(dòng)作用，但同時(shí)也造成了嚴(yán)重的負(fù)面效應(yīng)，比如病原微生物的抗藥性，動(dòng)物自身免疫力降低，藥殘引起的人體健康危害以及排泄物污染環(huán)境等(李德發(fā)2001;TollefsonL等。2004)。其中近年來(lái)發(fā)生的“瘋牛病事件”、“二噁英事件”以及“鹽酸克倫特羅中毒事件”就是對(duì)飼料安全問(wèn)題的嚴(yán)重警告。隨著生活水平的提高，人們對(duì)消費(fèi)品的質(zhì)量越來(lái)越重視，畜產(chǎn)品的安全問(wèn)題日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。另外，加人WTO對(duì)我國(guó)畜牧業(yè)來(lái)說(shuō)，既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)，我們面對(duì)的既是巨大的國(guó)際市場(chǎng)，也有發(fā)達(dá)國(guó)家的“綠色貿(mào)易壁壘”，近幾年我國(guó)每年都有畜產(chǎn)品因藥殘超標(biāo)而被退貨或銷(xiāo)毀，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由此可見(jiàn)，開(kāi)發(fā)高效、無(wú)殘留、無(wú)公害的安全飼料添加劑是社會(huì)發(fā)展的要求和必然結(jié)果。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外廣大學(xué)者對(duì)安全飼料添加劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究，相繼開(kāi)發(fā)出了大量產(chǎn)品，如酶制劑、微生態(tài)制劑、功能性寡糖、酸化劑和中草藥制劑等，為了加速這些產(chǎn)品在飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用，本文對(duì)其進(jìn)行綜述。

　　1酶制劑

　　酶是一類具有生物催化活性的蛋白質(zhì)。酶制劑是一種安全的飼料添加劑，對(duì)動(dòng)物沒(méi)有毒副作用，不影響動(dòng)物產(chǎn)品的品質(zhì)，被稱為“綠色”飼料添加劑。飼用酶制劑主要是從微生物中提取所得。目前所用的酶制劑大致可分為消化性酶和非消化性酶兩類，消化性酶主要是用于補(bǔ)充內(nèi)源性消化酶的不足或起強(qiáng)化作用，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等;非消化性酶主要是用來(lái)消除飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，如植酸酶、木糖酶等。在實(shí)際應(yīng)用中，為了增強(qiáng)使用效果，常使用復(fù)合酶飼料加酶能夠提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度，改善飼料利用率，降低動(dòng)物發(fā)病率和減少排泄物對(duì)環(huán)境的污染。例如在雞飼料中添加p一葡聚糖酶和木聚糖酶可#j防止非淀粉多糖(NSP) 在雞腸a膜表面形成勃性膠質(zhì)層從而消除NSP對(duì)脂肪等物質(zhì)的吸收阻礙作用。許梓榮等(1998)研究發(fā)現(xiàn)，添加R-葡聚糖酶和纖維素酶可使肉雞空腸內(nèi)容物粘度下降17.1%(P<0.01)，采食量和日增重分別提高4.7%(P<0.05)和9.8%(P<0.01)，料重比降低了 4.8%(P<0.01);干物質(zhì)、粗纖維和粗脂肪表觀消化率分別提高了10.6%(P<0.05),25.9%(P<0.05)和 21.8%a(P<0.05).

　　近年來(lái)，植酸酶在飼料工業(yè)中的應(yīng)用獲得了良好效果。在豬日糧中添加植酸酶能使植酸磷中的磷釋放出來(lái)成為有效磷(KornegayET等， 1996)，并能使其它養(yǎng)分從與植酸的結(jié)合狀態(tài)中釋放出來(lái)，從而提高飼料利用率，達(dá)到降低飼料成本，節(jié)約資源的目的，有利于保護(hù)環(huán)境。張克英等 (2001)研究發(fā)現(xiàn)，在仔豬低磷飼料中添加植酸酶后，日增重、采食量和飼料利用率分別提高了10.8%,6.5%和3.5%.Namkung和 Lesson(1999)研究表明，當(dāng)利用1149U/kg植酸酶替代日糧中0.1%的有效磷時(shí)，肉仔雞體增重、采食量和增重耗料比與正常磷水平日糧近。 KiesAK等(2005)則發(fā)現(xiàn)在仔豬飼糧中添加植酸酶可以提高消化能水平和礦物質(zhì)吸收率。

　　酶制劑在飼料工業(yè)中的應(yīng)用已取得了巨大成果，但由于酶本身的生物特性和作用規(guī)律十分復(fù)雜，許多問(wèn)題還有待于進(jìn)一步研究。①酶制劑的使用具有很強(qiáng)的針對(duì)性，必須根據(jù)飼料類型、動(dòng)物種類和生理狀態(tài)等因素選用適宜的酶制劑，②酶是生物活性物質(zhì)，易受外界因素的影響，飼料加工和保存時(shí)間等因素都會(huì)影響其活力，因此，研究和開(kāi)發(fā)高抗逆性的酶，如何降低酶的加工損失，確定最佳添加時(shí)機(jī)和方法是今后研究的主要方向;③復(fù)合酶中各種酶的適宜配比以及酶制劑與其它飼料添加劑之間的關(guān)系也有待于進(jìn)一步研究。

　　2微生態(tài)制劑

　　微生態(tài)制劑也叫活菌制劑或益生素，是根據(jù)微生態(tài)學(xué)原理，選用動(dòng)物體內(nèi)正常微生物制成的可直接飼喂動(dòng)物的活性微生物或其培養(yǎng)物。通過(guò)在數(shù)量上或種類上補(bǔ)充腸道內(nèi)減少或缺乏的正常微生物，增強(qiáng)對(duì)病原菌的拮抗作用和對(duì)有益菌的促生作用，從而達(dá)到調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡，保持優(yōu)勢(shì)菌群的目的，使動(dòng)物處于正常生理狀態(tài)。微生態(tài)制劑是良好的免疫激活劑，直接飼喂動(dòng)物可有效刺激腸道局部免疫反應(yīng)，提高巨嗜細(xì)胞的活性，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。

　　根據(jù)微生態(tài)制劑中菌的種類可以分為乳酸桿菌類、芽抱桿菌類和酵母類三種類型。

　　乳酸桿菌類為革蘭氏陽(yáng)性菌，厭氧或兼性厭氧，耐酸，在pH3.0.4.5的酸性條件下能生存，但不耐熱，65-75℃下致死。這類微生物能產(chǎn)生酸菌素，可有效抑制大腸桿菌和沙門(mén)氏菌的生長(zhǎng)。目前應(yīng)用的主要有嗜酸乳酸桿菌、雙歧桿菌等。趙艷兵等(1999)研究發(fā)現(xiàn)，在雛雞出殼后即開(kāi)始每天每只飲服。.5億雞源乳酸桿菌，可使30日齡平均日增重較對(duì)照組高1.32g(P<0.05);在攻毒試驗(yàn)(沙門(mén)氏菌)中死亡率降低20%.

　　芽孢桿菌類屬于需氧芽抱桿菌中的不致病菌，以芽抱形式存在，穩(wěn)定性強(qiáng)，耐酸、耐鹽、耐高溫。進(jìn)人消化道后，其芽苞能迅速出芽，有效降解復(fù)雜的碳水化合物，同時(shí)還具有平衡和穩(wěn)定乳酸桿菌的作用。目前使用的主要有枯草桿菌、地衣芽孢桿菌等。聞風(fēng)蘭等(1996)研究發(fā)現(xiàn)，在肉仔雞飼糧中添加枯草芽抱桿菌可顯著增加腸道中有益菌(乳酸桿菌)的數(shù)量(P<0.05),減少有害菌(沙門(mén)氏菌)的數(shù)量(P<0.01).

　酵母只是零星分布于動(dòng)物腸道中，可為動(dòng)物提供蛋白質(zhì)并有助于消化，刺激有益菌生長(zhǎng)，抑制病原微生物繁殖，提高機(jī)體免疫力和抗病力，對(duì)防治畜禽消化道疾病有一定作用。胡友軍等(2003)研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加耐高溫活性酵母可使早期斷奶仔豬日增重和飼料轉(zhuǎn)化率顯著優(yōu)于添加金霉素組(P< 0.01)，腹瀉率顯著低于添加金霉素組(P<0.01).酵母在奶牛飼養(yǎng)業(yè)中也取得了較好效果，精料補(bǔ)充料中添加酵母可以提高蛋白質(zhì)消化率 (Mwenya等，2005)和干物質(zhì)采食量。

　　目前在飼料工業(yè)中應(yīng)用微生態(tài)制劑已取得了一定效果，但需要解決的問(wèn)題還很多。①益生菌的穩(wěn)定性是一大難題，益生菌在運(yùn)輸、貯存和使用中容易失活，因此利用基因工程技術(shù)開(kāi)發(fā)高抗逆性菌種是值得深人研究的問(wèn)題;②為了提高益生菌的有效性，繼續(xù)開(kāi)發(fā)有利于益生菌增殖和發(fā)揮作用的輔劑(如寡糖)也很有必要;③微生態(tài)制劑與酶制劑、酸化劑、中草藥制劑等的相互關(guān)系有待于進(jìn)一步研究，要充分利用它們之間的協(xié)同效應(yīng)。

　　3功能性寡糖

　　功能性寡糖實(shí)質(zhì)上是一類低聚糖，是指2-10個(gè)單糖通過(guò)非a-1,4糖昔鍵連接起來(lái)形成的直鏈或支鏈搪。功能性寡糖作為非消化性低聚搪，是一種具有益生素活性的新型飼料添加劑，目前研究應(yīng)用較多的有果寡糖、甘露寡糖、低聚冰糖等。由于單胃動(dòng)物腸道內(nèi)沒(méi)有水解這類物質(zhì)的酶，功能性寡糖可以一直到達(dá)消化道下部而被雙歧桿菌等有益菌利用，使有益菌大量繁殖;同時(shí)寡糖產(chǎn)生的酸性物質(zhì)可降低整個(gè)腸道的pH值擔(dān)ailey等,1991)，從而抑制有害菌(如沙門(mén)氏菌)的生長(zhǎng)，提高動(dòng)物的抗病力。Xu等(2003)研究發(fā)現(xiàn)，用添加4.0眺g果寡糖的日糧飼喂1日齡艾維茵肉仔雞，可使雞平均日增重明顯增加、料肉比降低;消化道中的大腸桿菌數(shù)明顯降低、而乳酸菌數(shù)明顯增加;淀粉酶和蛋白酶活性明顯提高。另外，功能性寡糖還可與許多病原菌細(xì)胞壁上的外源凝集素結(jié)合，使病原菌不能吸附到腸壁上，而功能性寡糖本身又有不被消化道內(nèi)源酶分解的特點(diǎn)，因此，功能性寡糖可吸附病原菌并促使其排出體外，從而有效地減少腹瀉等消化道疾病(Houdijk等，1998).

　　與微生態(tài)制劑相比，功能性寡糖更穩(wěn)定，對(duì)飼料加工、運(yùn)輸和貯存具有很高的耐受性，能抵抗胃酸的滅活作用，能夠順利到達(dá)小腸。但功能性寡糖也存在缺點(diǎn):①具有較強(qiáng)的吸濕性，在添加時(shí)應(yīng)注意用量，防止飼料吸濕結(jié)塊;②功能性寡糖本身為易發(fā)酵物質(zhì)，添加過(guò)量可導(dǎo)致腹瀉。

　　近年來(lái)，國(guó)外對(duì)功能性寡糖在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的研究很活躍，作為一種安全的保健劑和促生長(zhǎng)劑，功能性寡糖已逐步應(yīng)用于飼料工業(yè)并取得了良好效果，我國(guó)在這方面的研究還PTA待提高。

　　

　　功能性寡糖的制備方法主要有化學(xué)提取法、酶降解法、酶合成法等。寡糖廣泛存在于自然植物中，菊芋、玉米、甘蔗和薯類是開(kāi)發(fā)功能性寡糖的重要資源，但由于目前的生產(chǎn)工藝相對(duì)落后，生產(chǎn)成本較高，用于飼料的功能性寡糖受到限制。隨著生產(chǎn)工藝和技術(shù)的不斷改進(jìn)，功能性寡糖將對(duì)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮巨大作用。

　　4酸化劑

　　酸化劑能使飼料酸化的物質(zhì)。飼料添加酸化劑可以殺滅或抑制飼料本身存在的微生物，改善飼料適口性，增加畜禽采食量;亦可增加胃內(nèi)酸度，提高胃蛋白酶活性(Gabert和Saner,1994),減慢胃排空速度，并進(jìn)一步提高胰蛋白酶的分泌

　　量和活性，從而提高飼料蛋白質(zhì)的消化率(Donald等，1991)，同時(shí)還可促進(jìn)消化道內(nèi)有益菌增生，抑制有害菌生長(zhǎng)。

　　酸化劑分為單一酸化劑和復(fù)合酸化劑兩類。在單一酸化劑中，由于有機(jī)酸具有良好的風(fēng)味，并且有些可直接進(jìn)人三梭酸循環(huán)，因此在生產(chǎn)實(shí)際中用得較多，目前使用效果較好的有延胡索酸和檸檬酸。Omogbenigun等(2003)報(bào)道，在早期斷奶仔豬飼糧中添加有機(jī)酸可使日增重提高6.5%.

　　大量試驗(yàn)證明，磷酸、硫酸等無(wú)機(jī)酸的效果不佳或基本無(wú)效。為了克服單一酸化劑的不足或缺陷，可將無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸或有機(jī)酸和有機(jī)酸進(jìn)行復(fù)合，形成復(fù)合酸化劑。復(fù)合使用可產(chǎn)生互補(bǔ)協(xié)同效應(yīng)，從而增強(qiáng)使用效果。目前使用的主要有以磷酸為基礎(chǔ)的復(fù)合酸和以乳酸為基礎(chǔ)的復(fù)合酸，其中后者效果優(yōu)于前者。

　　酸化劑是一種高效、無(wú)殘留、不產(chǎn)生抗藥性的安全飼料添加劑，但目前使用效果不穩(wěn)定，如何保持酸化劑穩(wěn)定的飼用效果是今后的一個(gè)研究重點(diǎn)。酸化劑的選用應(yīng)與飼料類型、動(dòng)物種類及其生理特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步研究闡明酸化劑的作用機(jī)理，確定其最適添加量，開(kāi)發(fā)安全、高效的新產(chǎn)品，也應(yīng)是今后研究的方向。大力開(kāi)展復(fù)合酸的配比優(yōu)化和完善生產(chǎn)工藝，開(kāi)展酸化劑與微生態(tài)制劑、酶制劑等添加劑配伍使用的研究，以期不斷提高酸化劑的使用效果。

　　5中草藥制劑

　　中草藥添加劑是以傳統(tǒng)中醫(yī)理論為指導(dǎo)，輔以動(dòng)物飼養(yǎng)和飼料工業(yè)等現(xiàn)代科學(xué)理論技術(shù)而制成的純天然飼料添加劑。它具有功能性強(qiáng)、毒副作用小、藥物殘留量低、不易產(chǎn)生抗藥性、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，是一類具有防治疾病與保健功能特殊效應(yīng)的夭然物。中草藥含許多活性物質(zhì)，復(fù)雜的內(nèi)部成份使得其功能多樣，主要有:①抗菌和促生長(zhǎng)作用。一些中草藥含有抗菌有效成份可直接作用于菌體，而大多數(shù)抗菌作用機(jī)理則是激發(fā)調(diào)動(dòng)機(jī)體內(nèi)在抗菌因子的功能活性和數(shù)量，降低菌毒力和消除菌對(duì)組織細(xì)胞的破壞作用，從而促進(jìn)動(dòng)物康復(fù)，進(jìn)而促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)。湯微等(2005)研究發(fā)現(xiàn)，用復(fù)方中草藥(黃蔑、黨參、蒲公英、地丁、蒼術(shù)、厚樸、甘草等)可使豬日增重比對(duì)照組提高11.9%-22.0%，飼料轉(zhuǎn)化率高于對(duì)照組10.8%m-16.1%0②激素樣作用。中草藥本身不含動(dòng)物激素，但有些可以起到激素樣作用。如人參、蟲(chóng)草等具有雄激素樣作用。③增強(qiáng)免疫作用。天然植物中富含生物活性物質(zhì)，可以調(diào)節(jié)機(jī)體免疫系統(tǒng)的功能。例如中草藥的滋補(bǔ)強(qiáng)壯類藥物和部分祛邪類藥物(黃蔑、黃荊、刺五加、獲芥等)，能提高機(jī)體免疫系統(tǒng)功能，增強(qiáng)免疫力。段綱等(2005)報(bào)道，在飼料中添加中草藥復(fù)方添加劑(由黃荊、大黃、黃連、白術(shù)等配成)可顯著增加土雜雞血液中的I薛水平，而且隨著日齡的增加有增高的趨勢(shì)。(1匆代謝調(diào)節(jié)作用。天然中草藥多為有機(jī)復(fù)合物，成份極其復(fù)雜，含有豐富的生物活性物質(zhì)，其作用不僅有直接作用，而且多有間接作用和整體調(diào)節(jié)作用。如黃茂含有微量元素14種，山植含有70多種成份，還有未知因子和活性物質(zhì)。除此之外，中草藥還含有豐富的氨基酸、礦物質(zhì)和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有利于補(bǔ)充飼糧中這些物質(zhì)的不足，平衡和完善畜禽飼糧，提高飼料利用率。⑤改善飼糧風(fēng)味、提高畜產(chǎn)品品質(zhì)的作用。中草藥多為天然植物，許多含有豐富的植物色素，可作為皮膚顏色的改良劑，如野菊花、桅子、紅辣椒等的色素能很好地在畜禽的皮膚、腳趾、蛋黃中沉積，改善皮膚及蛋黃的顏色，從而提高產(chǎn)品的商品價(jià)值。一些辛香中藥，如花椒、胡椒、桂皮、辣椒、八角等，其中的揮發(fā)油或有效成分滯留在體內(nèi)，可改善肉品風(fēng)味。

　　

　中草藥制劑是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ陌踩暳咸砑觿?，但目前還有大量問(wèn)題墮待解決。①目前使用的中草藥飼料添加劑成本偏高，成本高是制約中草藥飼料添加劑應(yīng)用的關(guān)鍵性因素之一。有些中草藥野生資源有限且價(jià)格不菲，不利于中草藥飼料添加劑的大規(guī)模、集約化生產(chǎn)，因此，只有大力發(fā)展中草藥種植業(yè)才能保證中草藥飼料添加劑的資源供應(yīng)。②目前市場(chǎng)上的中草藥添加齊g大部分是直接以原料粉碎攪拌后制成粉劑或散劑等粗制品，科技含量低。這種劑型在實(shí)際應(yīng)用中的缺點(diǎn)是有效成份含量偏低，用量偏大(飼料中所占比例大多在1%-3%，有的高達(dá)5%--10%),影響日糧營(yíng)養(yǎng)濃度和采食量。最近，中國(guó)農(nóng)科院提出采用浸提技術(shù)，把中草藥的有效成分浸提出來(lái)，再配上先進(jìn)的生產(chǎn)工藝(如噴霧干燥等)，可望解決中草藥的微量添加問(wèn)題，同時(shí)也可使中草藥的利用率大大提高。③中草藥飼料添加劑質(zhì)量不穩(wěn)定，其配方也無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。不同地區(qū)和不同季節(jié)采收的中草藥其成份和功效差異很大，其產(chǎn)品難以進(jìn)行準(zhǔn)確的藥效評(píng)價(jià)和質(zhì)量控制。因此加強(qiáng)中草藥的藥理學(xué)、毒理學(xué)研究，制定統(tǒng)一的中草藥飼料添加劑配方標(biāo)準(zhǔn)是今后的研究重點(diǎn)。

　　6展望

　　研究開(kāi)發(fā)安全飼料添加劑在國(guó)際上已受到普遍重視，前景極其廣闊，各國(guó)正在開(kāi)展廣泛的探索性研究與應(yīng)用，但目前這種研究和應(yīng)用還處于較低水平，有待于進(jìn)一步提高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和先進(jìn)儀器的出現(xiàn)，目前制約安全飼料添加，劑廣泛使用的問(wèn)題將會(huì)得到逐步解決，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精品化、標(biāo)準(zhǔn)化完全可能，其優(yōu)勢(shì)將會(huì)得到充分展示，必將逐步取代傳統(tǒng)飼料。