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发布时间:2019-12-02

发布者:作者:王绪海 陶有伦

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“替抗”时代几种饲料添加剂的比较

随着饲料禁抗、养殖减抗、产品无抗时代的到来,抗生素类饲料添加剂将退出商品饲料,饲料中如何选择其他保护动物健康和促进动物生长的添加剂,本文通过对酸化剂、植物提取物、酶制剂、微生态制剂、抗菌肽在饲料和养殖的作用和特点进行比较,为饲料厂选择饲料添加剂方案提供一定理论依据。

瑞典最先在饲料中禁止使用抗生素类添加剂。2000年,丹麦也随之开始禁止在畜禽饲料中使用抗生素。从2006年开始,欧盟就全面禁止在饲料中添加抗生素。而在亚洲,韩国、越南、马来西亚等国也逐步禁止抗生素在饲料中的使用。我国也正式宣布从2020年7月开始,全面禁止抗生素在商品饲料中的使用。

因此,禁抗势在必行。在抗生素退出饲料后,又该如何保护动物的健康,促进动物的生长?自2018年8月非洲猪瘟在中国暴发以来,已经造成仔猪和母猪的大量减产,不能在短时间恢复。这给饲料行业带来巨大的压力。为保障饲料行业的健康发展,需要做好安全防范,为保护动物健康需要选择合适的饲料原料,尤其是能够实现绿色健康生态养殖的添加剂。

一、酸化剂

酸化剂是饲料中一种常见的添加剂,普遍用于饲料或饮水中。目前,酸化剂主要以复合酸为主,包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、柠檬酸、延胡索酸、乳酸、苯甲酸及其盐类,有的还混有适量山梨酸、琥珀酸、苹果酸和无机酸磷酸以混合形式组成。复合型酸化剂克服了单一酸化剂的功能单一、添加量大、腐蚀性强、适口性差等缺点,具有更大的优越性。

酸化剂不仅能够降低胃肠道的pH值,起到对大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌和梭菌的杀菌、抑菌作用,而且还可以促进生长和消化吸收,调节肠道菌群结构和平衡。

1.酸化剂作用机理。酸化剂的作用机理:破坏细菌细胞壁、干扰细菌酶合成、抑制细菌内酶的活性,影响病菌DNA的复制;降低胃肠道的pH值,降低日粮的系酸力,提高蛋白酶的活性,促进消化吸收。适当的系酸力可以提高蛋白质的消化吸收,减少仔猪的腹泻;调节肠道菌群的平衡,维护肠道健康。大肠杆菌、沙门氏菌和梭状芽孢杆菌在肠道内生长的最适pH分别为6.0~8.0、6.8~7.2、6.0~7.5,而乳酸杆菌生长的最适pH为5.4~6.4。而酸化剂可以降低肠道pH值到6.0以下,可以很好地促进有益菌的生长,抑制病原菌。

2.酸化剂特点。酸化剂的特点有:显著提高仔猪的日增重、降低料肉比和腹泻率;补充胃酸的不足,促进肠绒毛的生长,提高饲料利用率;安全高效,无有害物质残留,对环境无污染,见效快,有良好适口性;提高机体免疫力。有研究显示在仔猪的日粮中添加乳酸型复合酸化剂,与对照组(未添加酸化剂)相比,仔猪血清IgA、IgG含量明显升高。酸化剂可以有效防止沙门氏菌对鸡的肝、心、肺、脾、肾等的损伤,并降低大肠杆菌对肺泡的损伤。

二、植物提取物

植物提取物来源于植物,具有一种或多种生物学功能的活性物质,既能起到预防疾病、改善肠道菌群、促进生长的作用,又具有安全、高效、纯天然的优点。

植物提取物主要来源是中草药和天然香料。其活性成分可分为植物多酚、生物碱类、挥发油类、有机酸类、多糖类和植物色素等。

植物多酚具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗微生物等效果;王晓杰等报道生物碱具有抗肿瘤、抗病毒、抗菌、抗炎、抗氧化等多种生物学活性;挥发油也可称为精油,从天然植物中提取,具有杀菌、抗氧化、抗病毒等生物活性,并调节肠道菌群、促进消化液分泌。

牛至精油具有抗氧化作用,类似于二丁基羟基甲苯。迷迭香提取物在蛋鸡体内也具有很好的抗氧化能力。

研究报道牛至精油可增加乳酸菌的数量,降低回肠和盲肠中大肠杆菌、葡萄球菌和肠球菌的数量。但不是所有的植物提取物都有明显的抗菌性。

Acamovic等研究表明,百里香、牛至、马郁兰、迷迭香干粉和欧蓍草精油对家鸡粪便和盲肠中大肠杆菌、乳酸菌、总厌氧菌和产气荚膜梭菌几乎没有影响。香芹酚虽然对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及沙门氏菌等常见病原菌有很好的抑制和杀灭作用,但同时也一定程度上抑制了乳酸杆菌和枯草芽孢杆菌等肠道有益菌。肉桂醛的精油对肠道中有害微生物均表现出很好的抑制效果。

植物提取物成分复杂,在增强肠道上皮防御功能和维持肠道菌落平衡,降低畜禽死亡率等方面作用显著。如薄荷科和蔷薇科植物提取物,能增强肠道上皮的防御功能,抵抗病原微生物引起的腹泻,但不能直接抑杀病原微生物。植物提取物中的香芹酚和百里香酚能影响肠黏膜的通透性,并加速肠绒毛表面上皮细胞的生长和更新,减少病原菌的感染。

三、酶制剂

饲料中的酶制剂是一种饲料添加剂,添加到动物日粮中,不仅能够提高营养物质的消化吸收、降低抗营养因子水平,而且通过对营养物质的代谢产生对动物有特殊功能成分的酶制剂。冯定远等报道酶制剂的种类主要有降解酶、水解酶、分解酶、单酶、复合酶和组合酶。降解酶占酶制剂的大多数,主要是将大分子的营养物质(蛋白质、脂肪和淀粉)降解为小分子物质(小分子肽、氨基酸、脂肪酸、葡萄糖等),以供动物消化吸收,或者是将抗营养成分的物质降解为无抗营养特性的物质。

酶制剂的作用及机制:第一,补充动物机体内源酶的不足,提高饲料消化。幼龄动物(比如断奶仔猪或小鸡)或动物处在应激(断奶、换料、高温等)和病态情况下,分泌酶量是不足的。此时添加一定量的酶制剂可以补充酶的不足,提高饲料的消化吸收效率。第二,破坏植物细胞壁,提高饲料养分消化率。因为有的动物本身不能分泌纤维素酶(多胃动物分泌)、半纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶和果胶酶,而工业上发酵生产的酶制剂含有这些酶,可以将植物性饲料内的养分充分释放,提高饲料的消化率和价值。第三,降低肠道食糜黏度,提高饲料营养价值。在日粮中加入一些可水解可溶性非淀粉多糖(SNSP)的酶,如阿拉伯木聚糖酶、β-葡聚糖酶等NSP酶可解除非淀粉多糖(NSP)对养分和内源消化酶的扩散阻碍作用,并产生小分子量多糖片段,降低SNSP导致的食糜黏度。第四,减少畜禽后肠道有害微生物的繁殖,未被消化吸收的养分进入大肠会发酵,促进有害微生物的繁殖,产生毒素,抑制动物生长,降低生长性能。

酶制剂能全面促进养分的分解消化和吸收,对提高畜禽的生长性能、料肉比和畜禽健康水平有显著效果。各种酶制剂的应用能够提高氮、磷利用率,对减少养殖业对环境的污染十分有利,但酶制剂的价格成本较高。

四、微生态制剂

微生态制剂是一种从自然界分离的,有利于维护动物微生态平衡的微生物菌种,经发酵等特殊工艺制成的活菌或者包含活菌及其代谢产物的微生物制剂,又叫“微生物饲料添加剂”或“直接饲用微生物”。微生态制剂的作用:1.调整肠道菌群结构。吕利军等研究报道肠道上皮细胞附着位点大多被有益共生菌群占据,抑制其有害微生物在肠道内的定植、生长或增殖,对致病菌有拮抗作用,阻止致病菌的吸附致病。比如乳杆菌定植于肠道上皮的吸附位点,能有效防止致病菌(如沙门氏菌)对畜禽健康的影响。应用微生物饲料添加剂能够改善肠道菌群平衡,降低肠道疾病的发生率和死亡率,提高畜禽的出栏重、降低料肉比,且可减少鸡舍内氨气、硫化氢等有害气体排放量,改善产品品质。对于哺乳期仔猪,添加微生物饲料添加剂有助于建立益生菌的优势菌群;对断奶仔猪,可以改善因自身消化酶分泌和日粮中蛋白质类物质的抗原性等因素导致的腹泻、生长受阻等不利影响。

2.产生抑菌物质。Gibson等报道乳酸产生细菌素抑制病原菌;双歧杆菌产生的广谱抗菌物质,具有抑制志贺氏菌、沙门氏菌、霍乱弧菌等病原菌的活性。

3.提高动物免疫功能。猪、鸡日粮中添加乳杆菌、芽孢杆菌等益生菌可增强巨噬细胞活性,提高血清中酶活性和抗体水平,从而提高动物机体的非特异性免疫机能水平。

4.提高消化吸收功能。微生态制剂能够产生消化酶,维持和增强小肠绒毛的结构与功能,产生营养物质等。比如,芽孢杆菌具有很强的淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性。

酵母具有将微量元素富集、转化,促进消化吸收的作用,可提高动物对微量元素的利用效率。乳酸菌能够合成维生素和有机酸,促进常量和微量元素的吸收。

五、抗菌肽

抗菌肽(AMPs)是一类由机体内的基因编码、核糖体合成的多肽类物质,是机体先天免疫反应的重要组成部分。抗菌肽具有广谱的抗细菌、抗真菌、病毒和寄生虫的活性。抗菌肽具有广谱抗细菌活性,但不同的抗菌肽又具有不同的抗菌特点。如阴离子抗菌肽Scygonadin对金黄色葡萄球菌有很好的抗菌效果。抗菌肽Hinnavin11对革兰氏阴性菌的抗性比对革兰氏阳性菌强,革兰氏阴性菌抑菌圈要比革兰氏阳性菌抑菌圈大10~30倍。有的抗菌肽具有很强的抗真菌作用。而抗菌肽DefensinNV对大都数致病菌,包括革兰氏阳性菌,革兰氏阴性菌及真菌均具有很好的抑菌效果。

抗菌肽在饲料中的作用效果:提高生长性能,天蚕素对仔猪生长性能有一定的促进作用,显著改善饲料转化率,降低饲料成本;抗菌肽促进肉鸡蛋白质沉积;增强免疫功能,如天蚕素,断奶仔猪饲喂13天后,口服一定量的大肠杆菌,投喂天蚕素的断奶仔猪血清内IgA,IgG含量明显高于对照组。

六、结论与展望

对微生态制剂的作用机理还需要深入细致的研究,微生物添加剂优良菌种在筛选、产品质量参差不齐等问题制约了微生态制剂的应用,这在很大程度上限制了微生物饲料添加剂的发展。因此,很多研究机构和一些企业在机理探索、益生菌筛选、有效性和安全性评价、配套应用技术等方面正在深入研究。

中草药作为饲料添加剂有天然性、毒副作用小、无残留等优势。但由于其加工粗糙、添加量大、配方复杂、作用效果不稳定等特点,研究进展缓慢。抗菌肽作为新型抗菌剂,具有广谱抗菌活性,而且不易引起病原菌产生耐药性,具有很多作为饲料添加剂的优点,但抗菌肽的生产效率和产物的毒性是亟待解决的问题。

由于鸡的嗉囊乙酸分泌不足,不能充分抑制或杀灭病原菌,因此,饲料中加入酸化剂可以为鸡胃提供更多的氢离子,降低胃内pH值,促进蛋白质的消化吸收。尤其对于仔猪来说,胃内的pH值在4.0以上时,对高蛋白日粮的消化能力是不足的,需要补充酸,降低pH值,增强蛋白酶活性,促进蛋白质的消化,防止过多蛋白质进入肠道引起肠道菌群紊乱产生毒素而导致腹泻。当仔猪有腹泻的时候一是通过添加抗生素进行治疗,但是抗生素不仅杀灭病原菌,同时也杀灭有益菌,不利于动物愈后快速生长。而酸化剂可以杀灭病原菌而不影响有益菌生长,调节肠道菌群结构,恢复肠道的正常菌群,而降低腹泻。在正常情况下,添加酸化剂可以增加动物的采食量和营养吸收,增加体重。在动物有腹泻情况下,可以调节肠道菌群结构,降低腹泻。

在今年的中国饲料安全创新技术国际论坛上,专家们一致认为酸化剂是在饲料禁抗后对保护动物健康生长的一个重要选择。因此就目前而言,酸化剂不论是在保护动物胃肠道健康,还是在促进动物生长、饲料消化吸收以及成本上都有独到优势,是“替抗”时代饲料添加剂最佳选择之一。

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