綠色飼料添加劑在畜牧生產(chǎn)中的使用

李廣超

(鹽城市鹽都區(qū)畜牧獸醫(yī)站，江蘇 鹽城 224001)

1 行業(yè)背景

綠色的概念最初來源于食品，是在生產(chǎn)過程中遵循特定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造，同時不含非法和違規(guī)成分的食品，在工業(yè)中還有專門的綠色認(rèn)證和全程質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)體系。對于畜牧業(yè)來講，隨著人們對食品安全的愈發(fā)重視，肉、蛋、奶等動物蛋白食品的藥殘問題一直是社會比較關(guān)注的話題。早期由于我國養(yǎng)殖水平低，集約化程度不高，一線生產(chǎn)缺乏足夠的技術(shù)指導(dǎo)，使得獸藥在養(yǎng)殖生產(chǎn)中濫用，隨意延長用藥時間、加大用藥劑量，臨出欄的動物不遵守休藥期，導(dǎo)致食品安全事件頻發(fā)。有些獸藥廠家的產(chǎn)品宣傳不規(guī)范，標(biāo)簽夸大宣傳藥效，說明書不按國家規(guī)定要求進(jìn)行備案和印刷，使得很多違禁成分在動物制品中被檢出，嚴(yán)重危害消費(fèi)者健康。隨著國家對獸藥管制愈發(fā)嚴(yán)格，加上終端食品的檢查越來越頻繁，檢測方法越來越簡便，獸藥及飼料添加劑的生產(chǎn)、流通、使用逐步走向規(guī)范化，便出現(xiàn)了綠色飼料添加劑的概念。

2 綠色飼料添加劑簡介

綠色添加劑在廣義上講是指沒有污染，使用后在組織中無殘留，同時能起到抵抗疾病、促進(jìn)生長及其他某些特定功能的飼料添加劑。近年來，在我國成功普及的品類較多，常見的有微生態(tài)制劑、酶制劑、酸制劑、中草藥類添加劑、植物精油、噬菌體等。這些添加劑克服了抗生素等藥物的毒副作用，同時具有區(qū)別于常規(guī)化學(xué)藥物的其他特征，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1)綠色添加劑大多純天然或按照天然物的結(jié)構(gòu)合成，基本無毒副作用或毒副作用極小，使用非常安全。

2)綠色添加劑不造成藥物殘留，不存在休藥期，長期使用也不會產(chǎn)生耐藥性問題，停止使用后機(jī)體也無明顯的依賴特征。

3)綠色添加劑具有某種特定功能，可促進(jìn)機(jī)體生長發(fā)育，抵抗疾病，提高飼料報酬，提高養(yǎng)殖效益。

4)綠色添加劑對環(huán)境不造成污染，即使機(jī)體未完全利用而隨糞便、尿液、體液等排出體外，其對環(huán)境也無不良影響。

5)綠色飼料添加劑能增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，減少畜禽各種傳染性疫病的發(fā)生，對機(jī)體生理功能有調(diào)理作用。

6)使用成本相對較低，且能長期添加，適口性佳，理化性質(zhì)和生物活性通常較穩(wěn)定。

3 不同綠色添加劑的功能及應(yīng)用

畜牧生產(chǎn)中常用的綠色添加劑種類較多，包括微生態(tài)制劑、飼用酶制劑、酸化劑、中草藥類添加劑、植物精油、噬菌體類制劑等，不同的飼料添加劑功能均不相同，只有做到科學(xué)使用才能發(fā)揮其最大價值。

3.1 微生態(tài)制劑

微生態(tài)制劑是指通過調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，促進(jìn)有益菌的生長，加強(qiáng)對有害菌的抑制，從而實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖效益最大化的一類飼料添加劑[1]。微生態(tài)制劑的核心成分是益生菌和益生元。益生菌是指對機(jī)體的生長發(fā)育及疾病防控有促進(jìn)作用的微生物，目前飼料添加劑目錄中允許使用的種類較多，包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、布氏乳桿菌、雙歧桿菌、乳酸腸球菌、釀酒酵母菌、丁酸梭菌、植物乳桿菌、乳酸乳球菌、糞腸球菌等。益生元則是一些不被宿主消化吸收卻能夠選擇性地促進(jìn)體內(nèi)有益菌代謝和增殖，從而改善動物體健康的有機(jī)物質(zhì)，臨床最常見的為低聚糖類物質(zhì)，包括低聚果糖、低聚異麥芽糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖、低聚木糖、菊粉等。當(dāng)益生菌和益生元共同使用時，二者可產(chǎn)生協(xié)同作用，從而使腸道調(diào)理效果更佳。

微生態(tài)制劑臨床主要通過口服方式使用，拌料、飲水、灌服等均可，尤其適用于草食類動物，如牛、羊、家兔、馬、鹿等。口服后的益生菌進(jìn)入胃腸道后，一方面能與體內(nèi)存在的有害菌進(jìn)行空間和營養(yǎng)的競爭，使有害菌數(shù)量減少，代謝減慢；另一方面有益菌能分泌對有害菌產(chǎn)生殺傷作用的物質(zhì)，如抗菌肽、溶菌酶、有機(jī)酸等，使條件致病性有害菌被殺滅，從而起到較好的預(yù)防疾病效果?？诜蟮囊嫔诘竭_(dá)腸道后，由于這些有機(jī)物質(zhì)無法被大腸桿菌、沙門氏菌、魏氏梭菌、志賀氏菌等利用，只能被腸道中的有益菌利用，故可直接專為有益菌提供能量，促進(jìn)其繁殖和代謝。有益菌數(shù)量增多后便成為優(yōu)勢菌群，長期添加有助于腸道微生態(tài)的平衡，疾病發(fā)生率顯著下降。需要提醒的是，有益菌本質(zhì)還是微生物，對某些抗生素敏感，建議使用微生態(tài)制劑期間不要和抗生素藥物聯(lián)用，以免二者相互影響而導(dǎo)致藥效下降。

3.2 飼用酶制劑

酶制劑是綠色節(jié)糧型的添加劑。眾所周知，酶是一種催化生化反應(yīng)進(jìn)行的大分子蛋白，機(jī)體的新陳代謝過程中幾乎所有的生化反應(yīng)都需要催化劑-酶的參與，其特點(diǎn)是具有高度專一性和高效催化性。飼用酶制劑主要成分是具有高活性的酶，該類產(chǎn)品根據(jù)所含酶種類的不同分為飼用單一的酶制劑和飼用復(fù)合型的酶制劑。前者只含有一種酶，后者則是多種酶的復(fù)合。從所含酶種類上講，該類產(chǎn)品又可分為兩大類：第一類由畜禽的消化管合成和分泌，但因某種原因需要額外補(bǔ)充和強(qiáng)化，稱之為消化性酶，如蛋白酶、淀粉酶、多肽酶、脂酶等，該類酶的主要功能是更加充分地消化飼料，提高飼料報酬，降低料肉比，增加生產(chǎn)效益；第二類是畜禽自身不能合成和分泌，但飼料中又有相應(yīng)的底物存在而需要添加的，稱為非消化性酶，如木聚糖酶、果膠酶、纖維素酶、甘露聚糖酶、葡聚糖酶、植酸酶等，該類酶的主要功能是消除飼料中不良因子對機(jī)體的影響，如降解抗?fàn)I養(yǎng)因子、分解霉菌毒素等。

生產(chǎn)實(shí)踐數(shù)據(jù)表明，酶制劑在促進(jìn)生產(chǎn)方面的效果十分顯著，重點(diǎn)在以下3個方面得到廣泛應(yīng)用。①用于提升飼料的轉(zhuǎn)化率，做養(yǎng)殖業(yè)都希望更多的飼料轉(zhuǎn)化為肉、蛋、奶等營養(yǎng)，但由于受多種因素影響，飼料中的營養(yǎng)無法被100%消化和吸收，加入酶制劑后能在現(xiàn)有消化率的基礎(chǔ)上進(jìn)行提高，有利于節(jié)約日糧，同時增加養(yǎng)殖收益[2]。②飼料原料中有較多量的抗?fàn)I養(yǎng)因子或毒素時，為了減少這些抗?fàn)I養(yǎng)因子和毒素對機(jī)體的危害，加入相關(guān)酶類物將其降解，如高溫炎熱的夏季在飼料中加入葡萄糖氧化酶，能將葡萄糖氧化分解得到過氧化氫分子，將霉菌毒素降解，是目前養(yǎng)殖業(yè)常用的解霉劑之一。③為了解決營養(yǎng)性腹瀉而單獨(dú)開發(fā)的和常規(guī)飼料配合使用的酶。這3個方面中以第一個應(yīng)用最為廣泛，特別是飼料中禁止添加促生長類抗生素后，幾乎所有的育肥飼料都會加入酶制劑。研究表明，加入配方量的消化性酶后，日糧干物質(zhì)消化率可提高9%～20%，粗纖維消化率可提高30%～50%，粗蛋白的消化率能提高11%～18%，顯著提升了畜禽的生產(chǎn)性能。

3.3 酸化劑

酸化劑是指加入飼料或飲水中后，能提高飼料或飲水酸度的一類物質(zhì)。酸化劑的研究理論基于其能夠提供酸環(huán)境的效應(yīng)，臨床上應(yīng)用的地方較多，如幼畜的消化功能常不健全，消化酶分泌不足，免疫功能不完善，導(dǎo)致腹瀉頻發(fā)，使用酸化劑后較低的pH值能快速激活胃蛋白酶，并使其保持較高的活性，有助于飼料的消化，還能起到阻止病原菌經(jīng)消化道進(jìn)入體內(nèi)環(huán)境的屏障作用。如在使用具有緩釋作用的有機(jī)酸飲水時，可使水體的酸度增加，多數(shù)情況下能使pH值保持在3.8～4.5，該環(huán)境下水中的病原微生物基本被抑制或殺滅，從而使水質(zhì)得到凈化。另外，酸性水體還能使水線管道內(nèi)壁長期粘附的污垢、殘渣、生物膜等脫落，從而起到輔助清理水線的作用。市售酸化劑成分主要有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、檸檬酸等。

臨床試驗(yàn)表明，短時間使用酸化劑對機(jī)體有著諸多益處。首先，飼料或飲水酸化后能促使胃部酸性消化酶活力增強(qiáng)而促進(jìn)消化，同時有機(jī)酸過胃進(jìn)入十二指腸后還能刺激腸壁分泌更多量的胰蛋白酶，使蛋白質(zhì)的消化率進(jìn)一步提升。其次，有機(jī)酸吸收入體內(nèi)后能提高天門冬氨酸轉(zhuǎn)移酶、丙氨酸轉(zhuǎn)移酶和琥珀酸轉(zhuǎn)移酶的活性，提高肝臟對氨基酸的轉(zhuǎn)氨基和脫氨基作用。再次，有機(jī)酸能改善腸道的微生物菌群種類，形成不適合病原菌生存的環(huán)境，從而降低腸道感染的風(fēng)險，如酸化劑能促使乳酸桿菌產(chǎn)生過氧化氫，從而殺滅病原微生物，同時對酵母菌的增殖有一定促進(jìn)作用。最后，酸化劑還能促進(jìn)礦物微量元素的吸收，避免礦物粒子在堿性環(huán)境中生成不溶性的鹽而隨糞便排出體外。對脂溶性VA和VD也有促吸收作用。

3.4 中草藥類添加劑

中草藥飼料添加劑是根據(jù)中草藥的物性(陰陽、寒涼、溫?zé)?、物味(酸、苦、甘、辛、咸)、物間(協(xié)同、抵消、相加、拮抗)等關(guān)系，以中醫(yī)理論為指導(dǎo)，輔以現(xiàn)代制藥技術(shù)，結(jié)合動物疾病的生理病理特點(diǎn)進(jìn)行添加的一類物質(zhì)。中草藥類添加劑臨床以中藥提取物使用最多，主要包括中藥浸膏、中藥純提物等。該類添加劑在使用上類似于中草藥，但在標(biāo)準(zhǔn)上又和中草藥有著本質(zhì)區(qū)別，使用目的多傾向于日常保健，不側(cè)重于疾病治療，如促進(jìn)動物生長，增強(qiáng)動物的體質(zhì)代謝水平，降低飼料消化，促進(jìn)胃腸黏膜的發(fā)育和成熟，提高機(jī)體免疫力等，某些中草藥類添加劑還有促進(jìn)公畜發(fā)情和母畜排卵的功效。

和其他品類的綠色飼料添加劑相比，中草藥類飼料添加劑屬于純天然物質(zhì)，功能多樣，毒副作用小，使用后不會造成機(jī)體耐藥，也不會引發(fā)藥殘超標(biāo)問題，具有與食物同源、同體、同用的特點(diǎn)。首先，中草藥多來源植物的根、莖、葉，故而本身也含有蛋白、碳水化合物、淀粉、纖維素、維生素、礦物質(zhì)等成分，可提供少量營養(yǎng)。其次，植物多糖類物質(zhì)有促進(jìn)免疫的功能，如黃芪、黃芩、黨參、龍葵等多糖，長期使用能使機(jī)體保持較強(qiáng)的抵抗力。最后，中草藥作為添加劑使用時仍會保留一部分藥性，對于動物疾病的防控有著特殊意義。

3.5 植物精油

植物精油是畜牧業(yè)發(fā)展進(jìn)入21世紀(jì)后逐漸興起使用的一種添加劑，植物精油種類繁多，幾乎所有的植物都能提煉出精油，即使是同一種植物，不同的部位也能提煉出不同的揮發(fā)油。目前市售植物精油多數(shù)為中草藥植物揮發(fā)油，我國傳統(tǒng)的中藥炮制方法以熬制為主，而熬制過程中由于高溫作用大部分精油成分揮發(fā)而未被利用，白白造成了損失，其實(shí)這些揮發(fā)有著非常強(qiáng)的功效，有些甚至還有殺菌、抗病毒的作用，如百里香酚、牛至油、肉桂醛、香芹酚、丁香酚等。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，很多植物精油的成分逐漸明確，其功效也都被逐漸證實(shí)而應(yīng)用于臨床中。在養(yǎng)殖領(lǐng)域，植物精油作為飼料添加劑主要用在促生長、無抗養(yǎng)殖、驅(qū)蚊蟲、抗菌防腐以及改善飼料適口性等方面[3]。

臨床使用植物精油時，由于其油脂不溶于水的特性，使得臨床應(yīng)用時存在一定阻礙，有的廠家通過包被技術(shù)制備成了微丸、微囊等劑型，但保存時間較短，所有的技術(shù)都無法實(shí)現(xiàn)100%的包被，總會出現(xiàn)后期儲存時持續(xù)不斷揮發(fā)的情況，久之便會造成損失。還有些是直接將其作為油劑使用，多用于皮膚涂抹、口腔滴劑等，但用途仍不廣泛。目前流行的乳化技術(shù)，將植物精油制備成水包油型的微乳劑，能滿足飲水、噴霧、藥浴、拌料等多種使用需求，且用水無限稀釋不破乳，精油也不會出現(xiàn)水面分層，確保了用藥的均勻，同時，液體制劑也確保了有效成分后期儲存過程不會被損失。因此，廣大養(yǎng)殖場在選擇植物精油類產(chǎn)品時，建議優(yōu)先選擇乳劑類型。

3.6 噬菌體類添加劑

噬菌體是一種專門侵染細(xì)菌的病毒，從作用機(jī)理上講，這是一種生物抗菌法，而常用的抗生素則屬于化學(xué)抗菌法，生物抗菌與化學(xué)抗菌最大的不同是不會產(chǎn)生藥物殘留和耐藥，同時，這些噬菌體專一性非常強(qiáng)，除了能侵染自己對應(yīng)的靶細(xì)菌外，對其他菌和物種不會產(chǎn)生侵染，是一種非常安全的生物病毒。目前已經(jīng)培養(yǎng)出了針對致病性大腸埃希氏菌、沙門氏菌、魏氏梭菌等的噬菌體種類。這些噬菌體經(jīng)口服后，在腸道中能尋找到所對應(yīng)的靶菌，繼而吸附在表面進(jìn)行膜穿孔，待細(xì)胞膜被打開后，就將內(nèi)部攜帶的核酸注入細(xì)菌體內(nèi)，這些核酸進(jìn)入胞漿后，利用細(xì)菌自身的核酸酶進(jìn)行復(fù)制，同時轉(zhuǎn)錄出大量的mRNA，再以這些mRNA為模板，通過胞漿中核糖體的轉(zhuǎn)運(yùn)作用合成病毒外殼蛋白，最后這些外殼蛋白再和復(fù)制的核酸進(jìn)行一對一結(jié)合，便組裝成了新的子代噬菌體，子代噬菌體越來越多，數(shù)量達(dá)到一定程度后就將細(xì)菌裂解，完成殺滅過程。

含噬菌體類的飼料添加劑目前還處于研究和臨床小試階段，而噬菌體本身也還未被列入飼料添加劑目錄中，故無法獲得正常的標(biāo)準(zhǔn)和批準(zhǔn)文號上市。國內(nèi)有部分企業(yè)將其作為科研試品在部分養(yǎng)殖場進(jìn)行了臨床試驗(yàn)。結(jié)果顯示，臨床效果幾乎和抗生素相當(dāng)，故該品類是未來替抗研究的一個重要分支方向。和化藥抗生素不同的是，噬菌體進(jìn)入體內(nèi)后能正常復(fù)制，故前期只需要給予少量劑量即可，不像抗生素需要參照藥動學(xué)分布規(guī)律給藥，在很少劑量的前提下就能達(dá)到殺滅病原菌的目的。

4 結(jié)語

隨著社會不斷的發(fā)展，消費(fèi)市場越來越在意化學(xué)藥物在肉、蛋、奶及其制品中的殘留超標(biāo)問題，無抗養(yǎng)殖的呼聲越來越大，使得養(yǎng)殖行業(yè)對添加劑品類的要求越來越高，綠色飼料添加劑必是未來畜牧業(yè)發(fā)展的重要方向。希望我國高校、科研院所、企業(yè)技術(shù)中心以及其他研發(fā)平臺能抓住行業(yè)發(fā)展的需求機(jī)遇，多開發(fā)立國、利民、利畜牧業(yè)發(fā)展的飼料添加劑品類來滿足減抗、無抗的發(fā)展需求，為我國的動物性食品安全作出貢獻(xiàn)。