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技術專欄
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使用畜禽綠色新型飼料添加劑

世界飼料工業100年和中國飼料工業25年的歷史形成了由抗生素、維生素、微量元素、氨基酸等單一添加劑產品、添加劑預混料、濃縮飼料和配合飼料組成的4大支柱產品,由此鼎力而起的飼料工業對現代畜牧業發展起著重要推動作用。當前中國飼料工業面臨的主要難題:一是技術含量高、擁有排他性知識產權壟斷、占有優勢市場地位的重要添加劑主要依賴進口;二是畜產品藥物殘留引起的健康、社會、經濟、貿易等問題備受關注。養殖業成本70%來自于飼料,飼料核心技術在添加劑。因此采用新方法研制既保持動物生產性能又無安全隱患的新型安全產品,尤其是添加劑成為畜牧業和飼料產業發展的緊迫要求,是我國飼料和飼料添加劑學科發展的重要方向和優先課題。

    1綠色飼料添加劑的概念

    綠色飼料添加劑具備以下三個要素。一是在動物生產過程中無藥物殘留,不產生毒副作用,對動物生產不構成危害,其動物產品對人類健康無害;二是動物的排泄物對環境沒有污染;三是結合動物的育種技術,使用綠色飼料添加劑的動物產品被具有第三方公證地位的機構檢驗并經有關主管部門認定和被消費者廣泛公認的,具有原始的風味和獨特的適口性。這些是現今的消費市場對綠色飼料以及動物產品由量到質的一個新的要求。

    綠色飼料添加劑是指無污染、無殘留、抗疾病、促生長的天然添加劑,飼料添加劑的綠色性。

    就廣義而言,包括三層意思:一是對畜禽無毒害作用;二是在畜禽產品中無殘留,對人類健康無危害作用;三是畜禽排泄物對環境無污染作用。就狹義而言,凡是對畜禽機體無毒害作用的添加劑可謂綠色添加劑。我國20世紀80年代以前的添加劑多屬狹義范疇,那時生產力水平偏低,生產的主要目的是增加畜禽產品數量,將添加劑在畜禽產品中的殘留和對環境污染放在次要位置;而20世紀80年代以后的添加劑更多地屬廣義范疇。飼料添加劑的綠色性是相對的,不是絕對的,因為隨著時間、地點和用量等條件的改變,會發生綠色與非綠色、安全與非安全、禁止與允許的倒位現象,因此判定某種添加劑是否為綠色添加劑,首先必須符合該國的法律規定,其次結合當時的科學技術、生產力發展水平等具體情況,絕不能簡單地認為凡是天然物或天然物中的提取物便是綠色安全產品,人工化學合成物便是非綠色非安全產品。

    2開發綠色飼料添加劑的必要性

    20世紀末,英國的瘋牛病、比利時的“二噁英”事件,引起了全世界的極度恐慌。同時,由飼料污染所引起的畜禽疾病和產品安全事件也此起彼伏,這使人們意識到,飼料安全就是食品安全,對綠色飼料添加劑的呼聲愈來愈高。當前發達國家已將添加劑研究的重點,轉向優質、高效、安全、低劑量的新型飼料添加劑的開發研究與應用。研制開發畜禽無公害飼料添加劑產品,對于畜禽產品升級換代具有重要意義。

    3綠色飼料添加劑的種類及應用現狀

    綠色飼料添加劑主要包括:中草藥制劑、微生態制劑、化學益生素、酶制劑、酸化劑、納米原料等。

    3.1 中草藥制劑

     我國在20世紀80年代末開始廣泛研究開發中草藥添加劑產品,取得了一定的進展,并廣泛應用于畜牧生產中。據不完全統計,先后己有200余種中草藥用于畜禽添加劑。中草藥制劑作為綠色添加劑,具有天然性、安全性、無殘留和藥源廣泛性等特點。有些中草藥本身就含有豐富的蛋白質、維生素和礦物元素,兼有藥效和營養雙重功能。長期使用能夠提高動物的生產性能、改善胴體品質和肉質。甘潔等報道,中草藥制劑能夠顯著促進仔豬飼糧中蛋白質在胃腸道的消化,提高氨基酸在腸道的吸收率…。能顯著提高仔豬日增重,降低飼料報酬。中草藥能通過改善蛋白質代謝和鈣、磷代謝實現促生長的作用。王宏巖等報道,中草藥添加劑能提高蛋雞生產性能和改善雞蛋的品質。中草藥添加劑加入奶牛飼料中可明顯增加產乳量,同時改善了牛奶的品質。

    3.2微生態制劑

     微生態制劑是根據動物微生態平衡理論、微生態失調理論、微生態營養理論和微生態防治理論,利用動物體內正常微生物成員及其代謝產物或生長促進物,經培養、發酵、干燥、加工等特殊工藝制成的生物制劑或活菌制劑。20世紀70年代美國率先使用微生態制劑,顯現出抗生素無法比擬的優點;80年代微生態制劑開始在世界范圍內普及,并逐漸被世人所認可。微生態制劑包括芽孢桿菌類、乳酸菌類、真菌、酵母類和復合菌類等。應用微生態制劑能夠改善飼料利用率、提高動物的生長率;增加奶蛋產量、提高生產率;控制病原菌、改善健康狀況;改善水體環境等。張孝慶等發現微生態制劑在商品豬生長期、肥育期飼養中,可顯著提高日增重、飼料利用率。產蛋雞飼料中添加微生態制劑能夠顯著提高產蛋率和料蛋比,降低軟破蛋率。艾維茵肉仔雞飲水中添加復合微生態制劑能夠顯著增加腸道內乳桿菌、腸球菌的數量,顯著降低腸道內大腸桿菌的數量;顯著提高肉仔雞血清中抗氧化酶活性,明顯提高機體的抗氧化能力,增強肉仔雞抗病力。3.3化學益生素

     20世紀90年代中后期,迫于來自人類健康和環保的壓力,抗生素替代品日益受到重視,研究比較多的是寡聚糖類,寡聚糖是相對于單糖和多糖而言的,是指少量的單糖通過幾種糖苷鍵連接而成的碳水化合物。這類物質多屬短鏈帶分支的糖類物質,被稱為“化學益生素(Chemical Probiotics)”,成為第二代抗生素替代品。它作為一種新型添加劑,在人類食品中已廣泛使用,在飼料中的應用研究也取得了很大進展。寡聚糖的基本功能是促進動物胃腸道有益菌增殖,提高動物健康水平。李菊等報道,益生素能顯著提高肉仔雞胸肌率,改善肉品質。羅曼蛋雞飼糧中添加寡糖益生素,可顯著提高雛雞成活率,促進青年雞生長,產蛋雞提前5-6 d開產。有效降低雞舍氨氣濃度。全程使用加酶益生素可有效提高哺乳仔豬日增重,降低斷奶仔豬腹瀉率。

    3.4酶制劑

    飼料所含的許多營養物質是借助動物消化道內所分泌的各種消化酶水解成簡單組分物質被機體吸收利用的,這些酶均屬水解酶類。水解酶制劑于20世紀50年代就開始用于動物飼料添加劑,但真正被重視起來還是近十年的事情。目前,在養殖業中,美、俄等國廣泛使用淀粉酶、蛋白酶,葡聚糖酶、果膠酶、半纖維素酶、纖維素酶、木聚糖酶和細胞溶解酶等。多數情況下,使用單一酶的效果不如使用復合酶的效果,所以生產上多用復合酶,例如將纖維素酶、糖化酶、淀粉酶、果膠酶、植酸酶、超氧化物歧化酶等聯合應用。我國在使用纖維素復合酶等方面,取得一定效果。在飼糧中添加復合酶對雞生產性能和繁殖性能有一定的改善作用。李祥等報道,豬采食高纖維水平飼糧(含大量米糠、豆粕)后,復合酶對日增重和飼料轉化率都有改善,同時,飼料酶制劑的使用效果與豬的生長階段密切相關。在玉米一雜粕型飼糧中添加復合酶制劑可提高蛋雞的產蛋率、平均蛋重和飼料利用率。

    3.5酸化劑

    用作飼料酸化劑的物質有無機酸,也有有機酸。在生產上以往多用有機酸,因其具有良好的風味,能改善飼料的適口性,可直接進入動物體內參與新陳代謝,故有提高飼料品質和動物生長性能的作用,但成本較高。無機酸因其酸性強和成本低,且具有良好的加工性能所以也有應用。常用的酸化劑有檸檬酸、延胡索酸、乳酸、異位酸等有機酸和甲酸、丙酸、鹽酸、磷酸等無機酸。酸化劑能降低胃腸道的pH,改善胃腸道微生物區系,有益于腸道有益菌群的繁殖,因而可在斷奶仔豬日糧中用以克服斷奶應激,在生長豬和肥豬的日糧中代替藥物生長促進劑。應用效果表明:使用單一酸化劑有其特定的優點和缺陷,若使用特殊配制的復合酸化劑,可達到有機酸與無機酸的有效結合,從而提高畜禽日增重,降低料肉比、減少營養性腹瀉。朱碧泉等報道飼糧添加酸化劑能不同程度改善肉雞 1~21日齡飼糧干物質、蛋白質、有機物和能量利用率,降低肉雞42日齡十二指腸、空場和盲腸內容物pH。朱曉萍等報道飼糧中使用生物酸化劑顯著地促進了仔豬胃酸和胃蛋白酶的分泌,提高了胰蛋白酶和淀粉酶的活性,促進了結腸末端乳酸桿菌的繁殖,抑制了大腸桿菌等有害菌的生長,進而提高了斷奶仔豬的生產性能,減少了腹瀉的發生。

    3.6納米微量元素

    納米(Nometere)科技是20世紀80年代末、90年代初發展起來的前沿、交叉性新興學科,被公認為21世紀最具有前瞻性的科研領域。目前,納米科技已應用于電子、材料、醫藥和信息等學科領域,其功能性產品也是目不暇接。隨著研究領域的拓展,納米科技必將廣泛應用于現代畜禽業。

    納米微量元素可通過直接滲透而進入動物體內,因此其吸收利用率大大高于普通無機微量元素。研究表明,無機微量元素的利用率在 30%左右,而納米微量元素的利用率可接近100%,如果碳酸鈣被粉碎至納米級,鈣的吸收利用率可大大提高。另外,納米微量元素還具有一些普通微量元素所不具備的功能,目前研究較多的是納米硒,常以亞硒酸納作為硒生物性質標準參考物,研究表明,納米硒在吸收利用程度上與亞硒酸納接近,但是納米硒對超氧負離子和過氧化氫具有明顯的清除作用,在小鼠的對比試驗中,納米硒粒子還顯示出明顯的免疫調節功能,在急性毒性(LD50)方面,無機硒為15 mg·kg-1,有機硒為30-40 mg·kg-1,納米硒則為113 mg·kg-1。納米紅色元素硒能顯著降低小鼠全血丙二醛含量和提高小鼠全血谷胱甘肽過氧化物酶活性,顯著延長黑腹果蠅的生存時間。納米氧化鋅能顯著提高仔豬日增重10%以上,明顯降低料肉比、腹瀉率,經濟效益好于普通氧化鋅。有關納米技術研究和應用還有許多問題待研究解決。

    4綠色飼料添加劑的前景

    綠色飼料添加劑的前景廣闊。首先,綠色環保

    工作正得到越來越多人的關心、支持和加入,日漸成為世界的主題之一,這必然會促進研究、生產、使用綠色飼料添加劑。其次,隨著世界經濟的一體化和高新技術的發展應用,環保工作已跨越國界,飼料工業發展較晚的國家可以跳過初級階段,直接運用有關科技成果,生產、使用綠色飼料添加劑。第三,許多國家政府為實現畜牧產品的綠色化,出臺了相關政策限制生產有毒、有害、殘留的添加劑,同時加大科研投人,鼓勵研究、生產、使用綠色飼料添加劑。第四,人類為了自身的健康,需要“綠色食品”,包括由綠色飼料及添加劑生產的綠色畜產品??傊?,綠色飼料添加劑前景廣闊,開發潛力極大。

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