畜禽绿色新型饲料添加剂研究进展

     世界饲料工业100年和中国饲料工业25年的历史形成了由抗生素、维生素、微量元素、氨基酸等单一添加剂产品、添加剂预混料、浓缩饲料和配合饲料组成的4大支柱产品，由此鼎力而起的饲料工业对现代畜牧业发展起着重要推动作用。当前中国饲料工业面临的主要难题：一是技术含量高、拥有排他性知识产权垄断、占有优势市场地位的重要添加剂主要依赖进口；二是畜产品药物残留引起的健康、社会、经济、贸易等问题备受关注。养殖业成本70％来自于饲料，饲料核心技术在添加剂。因此采用新方法研制既保持动物生产性能又无安全隐患的新型安全产品，尤其是添加剂成为畜牧业和饲料产业发展的紧迫要求，是我国饲料和饲料添加剂学科发展的重要方向和优先课题。

    1绿色饲料添加剂的概念

    绿色饲料添加剂具备以下三个要素。一是在动物生产过程中无药物残留，不产生毒副作用，对动物生产不构成危害，其动物产品对人类健康无害；二是动物的排泄物对环境没有污染；三是结合动物的育种技术，使用绿色饲料添加剂的动物产品被具有第三方公证地位的机构检验并经有关主管部门认定和被消费者广泛公认的，具有原始的风味和独特的适口性。这些是现今的消费市场对绿色饲料以及动物产品由量到质的一个新的要求。

    绿色饲料添加剂是指无污染、无残留、抗疾病、促生长的天然添加剂，饲料添加剂的绿色性。

    就广义而言，包括三层意思：一是对畜禽无毒害作用；二是在畜禽产品中无残留，对人类健康无危害作用；三是畜禽排泄物对环境无污染作用。就狭义而言，凡是对畜禽机体无毒害作用的添加剂可谓绿色添加剂。我国20世纪80年代以前的添加剂多属狭义范畴，那时生产力水平偏低，生产的主要目的是增加畜禽产品数量，将添加剂在畜禽产品中的残留和对环境污染放在次要位置；而20世纪80年代以后的添加剂更多地属广义范畴。饲料添加剂的绿色性是相对的，不是绝对的，因为随着时间、地点和用量等条件的改变，会发生绿色与非绿色、安全与非安全、禁止与允许的倒位现象，因此判定某种添加剂是否为绿色添加剂，首先必须符合该国的法律规定，其次结合当时的科学技术、生产力发展水平等具体情况，绝不能简单地认为凡是天然物或天然物中的提取物便是绿色安全产品，人工化学合成物便是非绿色非安全产品。

    2开发绿色饲料添加剂的必要性

    20世纪末，英国的疯牛病、比利时的“二噁英”事件，引起了全世界的极度恐慌。同时，由饲料污染所引起的畜禽疾病和产品安全事件也此起彼伏，这使人们意识到，饲料安全就是食品安全，对绿色饲料添加剂的呼声愈来愈高。当前发达国家已将添加剂研究的重点，转向优质、高效、安全、低剂量的新型饲料添加剂的开发研究与应用。研制开发畜禽无公害饲料添加剂产品，对于畜禽产品升级换代具有重要意义。

    3绿色饲料添加剂的种类及应用现状

    绿色饲料添加剂主要包括：中草药制剂、微生态制剂、化学益生素、酶制剂、酸化剂、纳米原料等。

    3．1 中草药制剂

    我国在20世纪80年代末开始广泛研究开发中草药添加剂产品，取得了一定的进展，并广泛应用于畜牧生产中。据不完全统计，先后己有200余种中草药用于畜禽添加剂。中草药制剂作为绿色添加剂，具有天然性、安全性、无残留和药源广泛性等特点。有些中草药本身就含有丰富的蛋白质、维生素和矿物元素，兼有药效和营养双重功能。长期使用能够提高动物的生产性能、改善胴体品质和肉质。甘洁等报道，中草药制剂能够显著促进仔猪饲粮中蛋白质在胃肠道的消化，提高氨基酸在肠道的吸收率…。能显著提高仔猪日增重，降低饲料报酬。中草药能通过改善蛋白质代谢和钙、磷代谢实现促生长的作用。王宏岩等报道，中草药添加剂能提高蛋鸡生产性能和改善鸡蛋的品质。中草药添加剂加入奶牛饲料中可明显增加产乳量，同时改善了牛奶的品质。

    3．2微生态制剂

    微生态制剂是根据动物微生态平衡理论、微生态失调理论、微生态营养理论和微生态防治理论，利用动物体内正常微生物成员及其代谢产物或生长促进物，经培养、发酵、干燥、加工等特殊工艺制成的生物制剂或活菌制剂。20世纪70年代美国率先使用微生态制剂，显现出抗生素无法比拟的优点；80年代微生态制剂开始在世界范围内普及，并逐渐被世人所认可。微生态制剂包括芽孢杆菌类、乳酸菌类、真菌、酵母类和复合菌类等。应用微生态制剂能够改善饲料利用率、提高动物的生长率；增加奶蛋产量、提高生产率；控制病原菌、改善健康状况；改善水体环境等。张孝庆等发现微生态制剂在商品猪生长期、肥育期饲养中，可显著提高日增重、饲料利用率。产蛋鸡饲料中添加微生态制剂能够显著提高产蛋率和料蛋比，降低软破蛋率。艾维茵肉仔鸡饮水中添加复合微生态制剂能够显著增加肠道内乳杆菌、肠球菌的数量，显著降低肠道内大肠杆菌的数量；显著提高肉仔鸡血清中抗氧化酶活性，明显提高机体的抗氧化能力，增强肉仔鸡抗病力。3.3化学益生素

    20世纪90年代中后期，迫于来自人类健康和环保的压力，抗生素替代品日益受到重视，研究比较多的是寡聚糖类，寡聚糖是相对于单糖和多糖而言的，是指少量的单糖通过几种糖苷键连接而成的碳水化合物。这类物质多属短链带分支的糖类物质，被称为“化学益生素(Chemical Probiotics)”，成为第二代抗生素替代品。它作为一种新型添加剂，在人类食品中已广泛使用，在饲料中的应用研究也取得了很大进展。寡聚糖的基本功能是促进动物胃肠道有益菌增殖，提高动物健康水平。李菊等报道，益生素能显著提高肉仔鸡胸肌率，改善肉品质。罗曼蛋鸡饲粮中添加寡糖益生素，可显著提高雏鸡成活率，促进青年鸡生长，产蛋鸡提前5-6 d开产。有效降低鸡舍氨气浓度。全程使用加酶益生素可有效提高哺乳仔猪日增重，降低断奶仔猪腹泻率。

    3．4酶制剂

    饲料所含的许多营养物质是借助动物消化道内所分泌的各种消化酶水解成简单组分物质被机体吸收利用的，这些酶均属水解酶类。水解酶制剂于20世纪50年代就开始用于动物饲料添加剂，但真正被重视起来还是近十年的事情。目前，在养殖业中，美、俄等国广泛使用淀粉酶、蛋白酶，葡聚糖酶、果胶酶、半纤维素酶、纤维素酶、木聚糖酶和细胞溶解酶等。多数情况下，使用单一酶的效果不如使用复合酶的效果，所以生产上多用复合酶，例如将纤维素酶、糖化酶、淀粉酶、果胶酶、植酸酶、超氧化物歧化酶等联合应用。我国在使用纤维素复合酶等方面，取得一定效果。在饲粮中添加复合酶对鸡生产性能和繁殖性能有一定的改善作用。李祥等报道，猪采食高纤维水平饲粮(含大量米糠、豆粕)后，复合酶对日增重和饲料转化率都有改善，同时，饲料酶制剂的使用效果与猪的生长阶段密切相关。在玉米一杂粕型饲粮中添加复合酶制剂可提高蛋鸡的产蛋率、平均蛋重和饲料利用率。

    3．5酸化剂

    用作饲料酸化剂的物质有无机酸，也有有机酸。在生产上以往多用有机酸，因其具有良好的风味，能改善饲料的适口性，可直接进入动物体内参与新陈代谢，故有提高饲料品质和动物生长性能的作用，但成本较高。无机酸因其酸性强和成本低，且具有良好的加工性能所以也有应用。常用的酸化剂有柠檬酸、延胡索酸、乳酸、异位酸等有机酸和甲酸、丙酸、盐酸、磷酸等无机酸。酸化剂能降低胃肠道的pH，改善胃肠道微生物区系，有益于肠道有益菌群的繁殖，因而可在断奶仔猪日粮中用以克服断奶应激，在生长猪和肥猪的日粮中代替药物生长促进剂。应用效果表明：使用单一酸化剂有其特定的优点和缺陷，若使用特殊配制的复合酸化剂，可达到有机酸与无机酸的有效结合，从而提高畜禽日增重，降低料肉比、减少营养性腹泻。朱碧泉等报道饲粮添加酸化剂能不同程度改善肉鸡 1～21日龄饲粮干物质、蛋白质、有机物和能量利用率，降低肉鸡42日龄十二指肠、空场和盲肠内容物pH。朱晓萍等报道饲粮中使用生物酸化剂显著地促进了仔猪胃酸和胃蛋白酶的分泌，提高了胰蛋白酶和淀粉酶的活性，促进了结肠末端乳酸杆菌的繁殖，抑制了大肠杆菌等有害菌的生长，进而提高了断奶仔猪的生产性能，减少了腹泻的发生。

    3．6纳米微量元素

    纳米(Nometere)科技是20世纪80年代末、90年代初发展起来的前沿、交叉性新兴学科，被公认为21世纪最具有前瞻性的科研领域。目前，纳米科技已应用于电子、材料、医药和信息等学科领域，其功能性产品也是目不暇接。随着研究领域的拓展，纳米科技必将广泛应用于现代畜禽业。

    纳米微量元素可通过直接渗透而进入动物体内，因此其吸收利用率大大高于普通无机微量元素。研究表明，无机微量元素的利用率在 30％左右，而纳米微量元素的利用率可接近100％，如果碳酸钙被粉碎至纳米级，钙的吸收利用率可大大提高。另外，纳米微量元素还具有一些普通微量元素所不具备的功能，目前研究较多的是纳米硒，常以亚硒酸纳作为硒生物性质标准参考物，研究表明，纳米硒在吸收利用程度上与亚硒酸纳接近，但是纳米硒对超氧负离子和过氧化氢具有明显的清除作用，在小鼠的对比试验中，纳米硒粒子还显示出明显的免疫调节功能，在急性毒性(LD50)方面，无机硒为15 mg·kg-1，有机硒为30-40 mg·kg-1，纳米硒则为113 mg·kg-1。纳米红色元素硒能显著降低小鼠全血丙二醛含量和提高小鼠全血谷胱甘肽过氧化物酶活性，显著延长黑腹果蝇的生存时间。纳米氧化锌能显著提高仔猪日增重10％以上，明显降低料肉比、腹泻率，经济效益好于普通氧化锌。有关纳米技术研究和应用还有许多问题待研究解决。

    4绿色饲料添加剂的前景

    绿色饲料添加剂的前景广阔。首先，绿色环保

    工作正得到越来越多人的关心、支持和加入，日渐成为世界的主题之一，这必然会促进研究、生产、使用绿色饲料添加剂。其次，随着世界经济的一体化和高新技术的发展应用，环保工作已跨越国界，饲料工业发展较晚的国家可以跳过初级阶段，直接运用有关科技成果，生产、使用绿色饲料添加剂。第三，许多国家政府为实现畜牧产品的绿色化，出台了相关政策限制生产有毒、有害、残留的添加剂，同时加大科研投人，鼓励研究、生产、使用绿色饲料添加剂。第四，人类为了自身的健康，需要“绿色食品”，包括由绿色饲料及添加剂生产的绿色畜产品。总之，绿色饲料添加剂前景广阔，开发潜力极大。