安全飼料添加劑研究進展

1、安全飼料添加劑研究進展         摘要:飼料安全是當前飼料工業(yè)的重要問題，研究開發(fā)高效、無殘留、無公害的安全飼料添加劑是解決這個問題的重要途徑之一。本文從概念、功能和應用效果等方面對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，并對目前存在的問題進行了探討。關鍵詞: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報道在飼料中添加抗生素具有促生長效果以來，抗生素等飼料添加劑對預防動物疾病，提高動物生產性能和經濟效益起到了巨大的推動作

2、用，但同時也造成了嚴重的負面效應，比如病原微生物的抗藥性，動物自身免疫力降低，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”就是對飼料安全問題的嚴重警告。隨著生活水平的提高，人們對消費品的質量越來越重視，畜產品的安全問題日益成為人們關注的焦點。另外，加人WTO對我國畜牧業(yè)來說，既是機遇，也是挑戰(zhàn)，我們面對的既是巨大的國際市場，也有發(fā)達國家的“綠色貿易壁壘”，近幾年我國每年都有畜產品因藥殘超標而被退貨或銷毀，造成了巨大的經濟損失。由此可見，開發(fā)高效、無殘留、無公害的安全飼料

3、添加劑是社會發(fā)展的要求和必然結果。近年來，國內外廣大學者對安全飼料添加劑的開發(fā)和應用進行了大量的研究，相繼開發(fā)出了大量產品，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，為了加速這些產品在飼料生產中的應用，本文對其進行綜述。1酶制劑酶是一類具有生物催化活性的蛋白質。酶制劑是一種安全的飼料添加劑，對動物沒有毒副作用，不影響動物產品的品質，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充內源性消化酶的不足或起強化作用，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等;非消化性酶主要是用來消除飼料中的抗營養(yǎng)因子，如植酸酶、木

4、糖酶等。在實際應用中，為了增強使用效果，常使用復合酶飼料加酶能夠提高動物生長速度，改善飼料利用率，降低動物發(fā)病率和減少排泄物對環(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層從而消除NSP對脂肪等物質的吸收阻礙作用。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、粗纖維和粗脂肪表觀消化率分別提高了10.6%(P<0.05

5、),25.9%(P<0.05)和 21.8%a(P<0.05).近年來，植酸酶在飼料工業(yè)中的應用獲得了良好效果。在豬日糧中添加植酸酶能使植酸磷中的磷釋放出來成為有效磷(KornegayET等， 1996)，并能使其它養(yǎng)分從與植酸的結合狀態(tài)中釋放出來，從而提高飼料利用率，達到降低飼料成本，節(jié)約資源的目的，有利于保護環(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，當利用1149U/kg植酸酶替代日糧中0.1%的有效磷時，肉仔雞體增重、采食量和增重耗

6、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吸收率。酶制劑在飼料工業(yè)中的應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)律十分復雜，許多問題還有待于進一步研究。酶制劑的使用具有很強的針對性，必須根據(jù)飼料類型、動物種類和生理狀態(tài)等因素選用適宜的酶制劑，酶是生物活性物質，易受外界因素的影響，飼料加工和保存時間等因素都會影響其活力，因此，研究和開發(fā)高抗逆性的酶，如何降低酶的加工損失，確定最佳添加時機和方法是今后研究的主要方向;復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系也有待于進一步研究。2微生態(tài)制劑微生態(tài)制劑也叫活菌

7、制劑或益生素，是根據(jù)微生態(tài)學原理，選用動物體內正常微生物制成的可直接飼喂動物的活性微生物或其培養(yǎng)物。通過在數(shù)量上或種類上補充腸道內減少或缺乏的正常微生物，增強對病原菌的拮抗作用和對有益菌的促生作用，從而達到調節(jié)動物腸道微生態(tài)平衡，保持優(yōu)勢菌群的目的，使動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，直接飼喂動物可有效刺激腸道局部免疫反應，提高巨嗜細胞的活性，增強機體的免疫力。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。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，耐酸、耐鹽、耐高溫。進人消化道后，其芽苞能迅速出芽，有效降解復雜的碳水化合物，同

8、時還具有平衡和穩(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(沙門氏菌)的數(shù)量(P<0.01).酵母只是零星分布于動物腸道中，可為動物提供蛋白質并有助于消化，刺激有益菌生長，抑制病原微生物繁殖，提高機體免疫力和抗病力，對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

9、牛飼養(yǎng)業(yè)中也取得了較好效果，精料補充料中添加酵母可以提高蛋白質消化率 (Mwenya等，2005)和干物質采食量。目前在飼料工業(yè)中應用微生態(tài)制劑已取得了一定效果，但需要解決的問題還很多。益生菌的穩(wěn)定性是一大難題，益生菌在運輸、貯存和使用中容易失活，因此利用基因工程技術開發(fā)高抗逆性菌種是值得深人研究的問題;為了提高益生菌的有效性，繼續(xù)開發(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;微生態(tài)制劑與酶制劑、酸化劑、中草藥制劑等的相互關系有待于進一步研究，要充分利用它們之間的協(xié)同效應。3功能性寡糖功能性寡糖實質上是一類低聚糖，是指2-10個單糖通過非a-1,4糖昔鍵連接起來形成的直鏈或支鏈搪。

10、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，目前研究應用較多的有果寡糖、甘露寡糖、低聚冰糖等。由于單胃動物腸道內沒有水解這類物質的酶，功能性寡糖可以一直到達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;同時寡糖產生的酸性物質可降低整個腸道的pH值擔ailey等,1991)，從而抑制有害菌(如沙門氏菌)的生長，提高動物的抗病力。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胞壁上的外

11、源凝集素結合，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源酶分解的特點，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，對飼料加工、運輸和貯存具有很高的耐受性，能抵抗胃酸的滅活作用，能夠順利到達小腸。但功能性寡糖也存在缺點:具有較強的吸濕性，在添加時應注意用量，防止飼料吸濕結塊;功能性寡糖本身為易發(fā)酵物質，添加過量可導致腹瀉。近年來，國外對功能性寡糖在動物營養(yǎng)中的研究很活躍，作為一種安全的保健劑和促生長劑，功能性寡糖已逐步應用于飼料工業(yè)并取得了良好效果，我國在這方面的研究還PTA待提

12、高。功能性寡糖的制備方法主要有化學提取法、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、甘蔗和薯類是開發(fā)功能性寡糖的重要資源，但由于目前的生產工藝相對落后，生產成本較高，用于飼料的功能性寡糖受到限制。隨著生產工藝和技術的不斷改進，功能性寡糖將對畜牧業(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。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;亦可增加胃內酸度，提高胃蛋白酶活性(Gabert和Saner,1994),減慢胃排空速度，并進一步提高胰蛋白酶的分泌量和活性，從而提高飼料蛋白質的消化率(Donald等，1991)，同時還可促進

13、消化道內有益菌增生，抑制有害菌生長。酸化劑分為單一酸化劑和復合酸化劑兩類。在單一酸化劑中，由于有機酸具有良好的風味，并且有些可直接進人三梭酸循環(huán)，因此在生產實際中用得較多，目前使用效果較好的有延胡索酸和檸檬酸。Omogbenigun等(2003)報道，在早期斷奶仔豬飼糧中添加有機酸可使日增重提高6.5%.大量試驗證明，磷酸、硫酸等無機酸的效果不佳或基本無效。為了克服單一酸化劑的不足或缺陷，可將無機酸和有機酸或有機酸和有機酸進行復合，形成復合酸化劑。復合使用可產生互補協(xié)同效應，從而增強使用效果。目前使用的主要有以磷酸為基礎的復合酸和以乳酸為基礎的復合酸，其中后者效果優(yōu)于前者。酸化劑是一種高效、無

14、殘留、不產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研究重點。酸化劑的選用應與飼料類型、動物種類及其生理特點結合起來，進一步研究闡明酸化劑的作用機理，確定其最適添加量，開發(fā)安全、高效的新產品，也應是今后研究的方向。大力開展復合酸的配比優(yōu)化和完善生產工藝，開展酸化劑與微生態(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，輔以動物飼養(yǎng)和飼料工業(yè)等現(xiàn)代科學理論技術而制成的純天然飼料添加劑。它具有功能性強、毒副作用小、藥物殘留量低、不易產生抗藥性、資源豐富等優(yōu)點，是一類具有防治疾病與保健功能

15、特殊效應的夭然物。中草藥含許多活性物質，復雜的內部成份使得其功能多樣，主要有:抗菌和促生長作用。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)抗菌作用機理則是激發(fā)調動機體內在抗菌因子的功能活性和數(shù)量，降低菌毒力和消除菌對組織細胞的破壞作用，從而促進動物康復，進而促進動物生長。湯微等(2005)研究發(fā)現(xiàn)，用復方中草藥(黃蔑、黨參、蒲公英、地丁、蒼術、厚樸、甘草等)可使豬日增重比對照組提高11.9%-22.0%，飼料轉化率高于對照組10.8%m-16.1%0激素樣作用。中草藥本身不含動物激素，但有些可以起到激素樣作用。如人參、蟲草等具有雄激素樣作用。增強免疫作用。天然植物中富含生物活性物質，

16、可以調節(jié)機體免疫系統(tǒng)的功能。例如中草藥的滋補強壯類藥物和部分祛邪類藥物(黃蔑、黃荊、刺五加、獲芥等)，能提高機體免疫系統(tǒng)功能，增強免疫力。段綱等(2005)報道，在飼料中添加中草藥復方添加劑(由黃荊、大黃、黃連、白術等配成)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。(1匆代謝調節(jié)作用。天然中草藥多為有機復合物，成份極其復雜，含有豐富的生物活性物質，其作用不僅有直接作用，而且多有間接作用和整體調節(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。除此之外，中草藥還含有豐富的氨基酸、礦物質和維生素等營養(yǎng)物質，有利于補充飼糧中這些物質的不足，平衡和

17、完善畜禽飼糧，提高飼料利用率。改善飼糧風味、提高畜產品品質的作用。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，從而提高產品的商品價值。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，可改善肉品風味。中草藥制劑是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ陌踩暳咸砑觿?，但目前還有大量問題墮待解決。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用的關鍵性因素之一。有些中草藥野生資源有限且價格不菲，不利于中草藥飼料添加劑的大規(guī)模、集約化生產，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。目前市場上的中草藥添加齊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。這種劑型在實際應用中的缺點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5%-10%),影響日糧營養(yǎng)濃度和采食量。最近，中國農科院提出采用浸提技術，把中草藥的有效成分浸提出來，再配上先進的生產工藝(如噴霧干燥等)，可望解決中草藥的微量添加問題，同時也可使中草藥的利用率大大提高。中草藥飼