新型飼料添加劑的性能比較及發(fā)展趨勢

魯瓊芬，李琦華

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，昆明 650201）

飼料添加劑分為營養(yǎng)性添加劑和非營養(yǎng)性添加劑兩類，其基本功能是維護動物健康，促進動物生長，提高動物的各種生產(chǎn)性能。為追求經(jīng)濟回報，以往飼料添加劑的促進動物生長作用被過分強調(diào)，而忽視其造成的動物性產(chǎn)品藥物殘留、病原體耐藥性等長期危害。隨著歐盟、美國等地區(qū)和國家相繼禁止使用激素、抗生素作為飼料添加劑，尤其是我國加入WTO以來承受的食品安全和環(huán)境保護壓力加大，新型安全飼料添加劑的發(fā)展日益受到重視。安全的飼料添加劑應(yīng)在動物生產(chǎn)過程中無藥物殘留，不產(chǎn)生毒副作用，對動物生產(chǎn)不構(gòu)成危害，其動物產(chǎn)品對人類健康無害；動物排泄物不污染環(huán)境?，F(xiàn)已開發(fā)及正在開發(fā)的新型飼料添加劑主要包括微生態(tài)制劑、酶制劑、低分子量糖類、中草藥制劑等。為合理開發(fā)、應(yīng)用這些新型添加劑，有必要對其各自的發(fā)展前景和實際應(yīng)用效果做比較分析。

1 添加劑種類及性質(zhì)

1.1 微生態(tài)制劑

微生態(tài)制劑是利用動物體內(nèi)構(gòu)成正常菌群的有益菌制成的活菌制劑，稱作益生素，具有助消化、合成動物必需維生素、頡頏病原微生物和刺激免疫系統(tǒng)正常發(fā)育的作用，從而實現(xiàn)促進動物生長的目的。這些細菌包括乳桿菌屬和鏈球菌屬的很多乳酸菌成員，例如腸球菌、雙歧桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、米曲霉、啤酒酵母菌、產(chǎn)朊假絲酵母、沼澤紅假單胞菌等。微生態(tài)制劑能充分利用活菌在體內(nèi)黏附與繁殖，對環(huán)境無任何污染，可提高飼料利用率，改善動物性產(chǎn)品品質(zhì)，降低糞氨含量，凈化水體環(huán)境。但活菌制劑多為厭氧菌，發(fā)酵難度大，在儲運加工過程中氧氣、高溫等均使其大量失活，不得與抗生素合用，可能被胃酸滅活，質(zhì)量標準亟待統(tǒng)一[1]。水產(chǎn)動物微生態(tài)制劑則有芽孢桿菌、乳酸桿菌、糞鏈球菌、酵母菌、噬菌蛭弧菌和脆弱擬桿菌等6大類微生物。微生態(tài)制劑可以是單一成分或者復(fù)合成分，其中活性菌（EM）就是由日本學(xué)者最初用乳酸菌、光合菌、放線菌和酵母菌群等10屬80多種微生物復(fù)合培養(yǎng)而成的有效微生物群。益生菌也可以活性發(fā)酵飼料的形式提供給動物。微生態(tài)制劑的發(fā)展趨勢之一是借助現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)活性更好、耐酸、耐消化酶的益生素，例如甲醇酵母（巴斯德畢赤酵母）表達系統(tǒng)較原核表達系統(tǒng)在開發(fā)新型飼料添加劑方面具有更為廣闊的應(yīng)用前景，設(shè)法加強益生菌在動物腸道內(nèi)的定植能力，也是一個重要的研究課題[2]。

1.2 酶制劑

酶制劑包括各種水解酶（消化酶），如淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶、果膠酶、半纖維素酶、纖維素酶、葡萄糖氧化酶、溶菌酶、植酸酶（針對單胃動物）、木聚糖酶、細胞溶解酶以及異構(gòu)酶等[3]。酶制劑可補充機體內(nèi)源酶的不足，分解飼料中的抗營養(yǎng)因子，但發(fā)揮作用有特異性，通常復(fù)合酶的應(yīng)用效果較單一酶好。由于酶在飼料加工、保存等環(huán)節(jié)中容易失去活性，因此需要通過定點突變技術(shù)或制成特定劑型以便對酶活性特別保護。目前還需對酶活性指標及其測定方法做統(tǒng)一規(guī)范。

1.3 低聚糖

低聚糖用作飼料添加劑的研究很多。按單糖元數(shù)量差異，將常用的低聚糖分為雙糖（乳果糖與乳糖醇）和寡糖（果寡糖、反式半乳寡糖和大豆寡糖）。其可充當益生元，主要起調(diào)節(jié)畜禽后腸微生物區(qū)系，促進有益菌生長繁殖，抑制病原菌黏附腸道細胞和增殖的作用[4]。此外，某些低聚糖如甘露寡糖能非特異性激活免疫細胞，保護小腸絨毛，調(diào)節(jié)血脂水平的作用，而硫酸多糖等可通過抑制病毒對細胞的吸附起到抗病毒的作用。

果寡糖（FOS）可從菊苣或黑曲霉培養(yǎng)物中提取，在飼料中應(yīng)用較多。果寡糖不能被動物本身所消化，也不能被病原微生物利用，但可作為有益微生物的底物，促進有益微生物繁殖和抑制有害微生物[5]。酵母細胞壁活性成分主要由葡聚糖57.0%、甘露寡糖6.6%、糖蛋白22.0%和幾丁質(zhì)組成，可作為一種免疫促進調(diào)節(jié)劑，通過激發(fā)和增強機體免疫力，改善動物健康來提高生產(chǎn)性能[6]。低聚木糖是由2～7個木糖以β-1,4-糖苷鍵連接而成的聚合物，具有耐酸、耐熱的特點。低聚木糖可采用定向酶分級降解等現(xiàn)代生物技術(shù)，從農(nóng)林廢棄物玉米芯等中提取。由于低聚木糖能耐受唾液、胃液、胰液和小腸液的消化，進入大腸后可選擇性供給雙歧桿菌利用，通過其產(chǎn)生有機酸（短脂肪酸）刺激腸道蠕動，發(fā)揮整腸通便功能，并能競爭性抑制病原菌對腸道上皮細胞的黏附[7-9]。菊糖是從天然植物（洋姜）或微生物中提取的一類低聚果糖，耐熱性好，但會被胃酸水解成果糖，其作用機理也是促進后腸微生物發(fā)酵[10-11]。大豆低聚糖含有水蘇糖、棉子糖和蔗糖等可溶性寡糖，具有調(diào)節(jié)腸道菌群平衡、降血脂、抗癌、保護肝臟、潤腸通便和增強機體免疫功能等作用[12]。我國大豆資源豐富，值得大力開發(fā)，特別是應(yīng)將大豆加工過程中產(chǎn)生的乳清水變廢為寶。此外，還有一些天然植物提取物也可用作飼料添加劑?！按俎D(zhuǎn)素”是采用甜菊糖提取廢棄物進一步提純而制得，主要含糖苷、生物堿、維生素C、鞣質(zhì)、活性因子等物質(zhì)[13]。絲蘭提取物由于其特殊的生理結(jié)構(gòu)，對有害氣體具有很強的吸附能力，可降低畜舍氨氣、硫化氫等有害氣體的濃度，改善動物飼養(yǎng)環(huán)境，提高健康狀況，提高動物生產(chǎn)性能，故被廣泛研究并應(yīng)用于動物生產(chǎn)中[14]。殼聚糖又名可溶性甲殼素、甲殼胺，化學(xué)名稱為β-l（1,4）-2脫氧-D-葡萄糖，可吸附脂類，減少膽固醇吸收，降低蛋黃中的膽固醇含量，并借助聚葡糖胺鏈四價銨離子，交換黏合膽汁酸，阻止膽汁酸循環(huán)，降低脂肪吸收[15-18]。殼聚糖還可用作生物醫(yī)學(xué)工程材料以及作為過瘤胃添加劑的包裝材料，對環(huán)境也無任何污染。殼聚糖還能以非特異性方式增強免疫力。糖萜素是從山茶屬植物種子餅粕中提取的三萜皂苷類與糖類的混合物，理化性質(zhì)穩(wěn)定，商業(yè)化產(chǎn)品有效成分≥60%，常溫下保存期為2年。糖萜素通過調(diào)節(jié)免疫細胞活性和抗應(yīng)激效應(yīng)，提高動物的整體免疫和內(nèi)分泌系統(tǒng)功能，改善動物的健康水平，進而改善動物的生產(chǎn)性能，并且還有抗氧化功能[17-19]。

1.4 抗生素

盡管抗生素的安全性受到質(zhì)疑，但抗生素作為抗菌促生長劑，仍然會在畜禽生產(chǎn)中發(fā)揮很大的作用。目前中國常用的動物專用抗生素添加劑主要有泰樂菌素、黃霉素、桿菌肽鋅。泰樂菌素化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，腸道內(nèi)難吸收，休藥期5 d，對支原體有特效，也能抗革蘭氏陽性菌。黃霉素化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無配伍禁忌，腸道內(nèi)不被吸收，在極低濃度就可抑制腸道革蘭氏陽性菌細胞壁肽聚糖的合成，在土壤中可被降解。桿菌肽鋅由地衣芽孢桿菌發(fā)酵生產(chǎn)而來，室溫可保存3年，堆肥易降解，對革蘭氏陽性菌效果顯著，不會誘導(dǎo)細菌產(chǎn)生耐藥性，無組織殘留，但對腎功能有損害。黃霉素和桿菌肽鋅都能使腸壁變薄，促進營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

1.5 茶葉制劑與中草藥制劑

利用茶葉生產(chǎn)過程中廢舊茶葉、茶灰、茶末提取茶多酚（TP），其耐熱、耐酸，急性、亞急性、慢性毒性試驗及致畸、致突變試驗結(jié)果安全，LD50=2.5 g·kg-1體重，具有預(yù)防齲齒、抑制病原微生物、降血脂、抗氧化、殺菌、抗病毒、抗癌、抗過敏、抗輻射等作用，可增強動物抗病力，提高畜禽生產(chǎn)水平[20-21]。中國是世界最大產(chǎn)茶國，茶葉資源豐富，對生產(chǎn)含低脂肪、低膽固醇的肉類有利。但與含鐵化合物同飲時，能結(jié)合鐵離子，影響機體對鐵的吸收。此外，還可以開發(fā)利用茶多糖，其也具有降血糖、降血脂、抗氧化、增強機體免疫力、防癌等作用[22]。

大蒜素味辛辣，作為飼料添加劑可以提高飼料的適口性，增進動物食欲，促進生長發(fā)育，同時還具有廣譜抑菌殺菌、殺滅霉菌、驅(qū)蟲、解毒等功能，現(xiàn)已可人工合成。牛至油也有抑菌促生長作用。杜仲葉粉添加到雞飼料中，可減少胴體的脂肪含量。甜菜堿是一種季胺型水溶性生物堿，化學(xué)名稱N，N，N-三甲基甘氨酸內(nèi)鹽，對小鼠皮下注射LD50甜菜堿為18.14 g·kg-1作為一種甲基供體，能部分替代蛋氨酸提供甲基以合成肉堿，促進脂肪氧化分解，起到節(jié)約蛋氨酸的作用，但并不能替代蛋氨酸直接合成蛋白質(zhì)[23]。陳常秀在肉雞日糧中添加大蒜素12.5～62.5mg·kg-1，結(jié)果表明，顯著提高了肉雞血液T淋巴細胞陽性率，法氏囊、胸腺、脾臟等免疫器官的相對重量[24]。夏倫斌等在探討大蒜素對肉仔雞生長性能及免疫器官生長發(fā)育的影響，在1日齡雛雞日糧中添加桿菌肽鋅 80mg·kg-1和大蒜素650mg·kg-1，結(jié)果表明，大蒜素組和桿菌肽鋅組與對照組相比，全期平均日增重分別提高7.05%和7.48%（P＜0.05）；料肉比分別降低10.20%和9.69%（P＜0.05）；大蒜素組與對照組相比，法氏囊、脾臟、胸腺指數(shù)均有不同程度的提高，且差異顯著（P＜0.05）[25]。周宏茂等試驗結(jié)果表明，大蒜素有效的控制了雞白痢、腸炎、禽出敗等疾病的發(fā)生[26]。由于中草藥添加劑用量大、使用不方便、成本高及效果不穩(wěn)定等原因，限制了在飼料中普遍應(yīng)用。應(yīng)提取其中的有效成分改變劑型、劑量和配方，提高療效入手，逐步向中草藥添加劑的微量化、系列化和標準化發(fā)展。

1.6 動物體源性成分

在飼料中添加使用的免疫因子主要是干擾素（IFN）和膽汁酸類產(chǎn)品，可促進脂肪分解。半胱胺是輔酶A的組成成分，其是半胱胺酸的脫羧產(chǎn)物，是存在于動植物組織中（包括人類組織中）的活性物質(zhì)，起到調(diào)控動物生理機能、促進動物生長的作用。肉堿為B族維生素類似物，能促進脂肪代謝，減少脂肪沉積。

1.7 微量元素

海藻種類眾多，資源豐富，營養(yǎng)價值高，含有多種促進動物生長的營養(yǎng)物質(zhì)，因此可使用海藻粉作為飼料添加劑。海帶（根）粉富含無機鹽（特別是碘）和維生素。動物所必需的Fe、Cu、Mn、Zn、Co等金屬微量元素和動物必需（或限制性）氨基酸螯合成絡(luò)陽離子或內(nèi)鹽型的螯合物，其結(jié)構(gòu)中的雙五元螯環(huán)使金屬離子的氧化還原性質(zhì)相對穩(wěn)定，提高利用效率。納米微量元素（如碳酸鈣和亞硒酸納）可直接滲透進入動物體內(nèi)，其吸收利用率遠高于普通無機微量元素，可接近100%。粉碎至納米級，鈣的吸收利用率可大大提高。

1.8 酸化劑

常用的酸化劑有甲酸、丙酸、檸檬酸、延胡索酸、乳酸、異位酸等有機酸和鹽酸、磷酸等無機酸，也可以是復(fù)合酸化劑，如乳香酸主要由乳酸、磷酸、檸檬酸、延胡索酸等組成。酸化劑應(yīng)用于仔豬，能降低斷奶仔豬胃腸道pH。改善胃腸道微生物區(qū)系，有益于腸道有益菌群繁殖，可用以克服斷奶應(yīng)激；在生長育肥豬的日糧中可代替藥物生長促進劑。常娟等在1日齡艾維茵肉仔雞日糧中添加酸化劑0.1%，結(jié)果表明，酸化劑對1～3周齡肉仔雞增重作用明顯（P＜0.05），酸化劑顯著提高了 1～3周齡肉仔雞蛋白質(zhì)的消化率（P＜0.05）[27]。

2 小結(jié)

不同種類的飼料添加劑均有各自的優(yōu)缺點，在逐步淘汰抗生素添加劑的過程中，應(yīng)針對性發(fā)展純天然、無毒害、對人畜安全、對環(huán)境無污染的新型添加劑。微生態(tài)制劑由能繁殖的活菌構(gòu)成，應(yīng)向耐胃酸、耐高溫、耐消化酶、腸道定植能力強、復(fù)合型方向發(fā)展。酶制劑最為安全，但需要解決提高和保護酶活性的普遍問題。以果寡糖、低聚木糖和殼聚糖為代表的低分子量糖類，具有促進腸道有益菌生長的作用，但從長遠角度看，應(yīng)加強對來源豐富、可選擇性促進益生菌生長繁殖、降低脂肪吸收、能有效刺激黏膜免疫的低分子量糖類的篩選的研究工作。動物源性飼料添加劑應(yīng)加強抗病毒、抗菌、調(diào)節(jié)蛋白合成及脂肪代謝的基礎(chǔ)研究。納米化是微量元素制劑的一個重要發(fā)展方向。防霉劑、香味劑、著色劑等也有待進一步研究。

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