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功能性饲料添加剂的应用研究

2013-12-3035054

功能性饲料添加剂是指具有增强动物机体免疫能力、调节机体生理节律、预防疾病发生、促进机体康复的功能性饲料成分,它为动物的健康生长,畜产品的安全提供了可靠的保证。功能性饲料添加剂一般列为非营养性饲料添加剂。近年来随着生物技术和基因工程的迅速发展,酶制剂、微生物、添加剂、有机微元素和卵黄抗体等一系列饲料添加剂在饲料中的应用也越来越多,其在促进动物生产性能和提高动物等健康水平方面有着明显的效果,以上这类以调节消化道营养生理和微生态为主要目的添加剂,大部分属于功能性饲料添加剂。许多功能性因子逐渐被科技工作者开发和应用,已有一些产品在畜牧业中得以应用并显示出很好的应用前景。

1、药物残留的危害

随着畜牧业的现代化、集约化和规模化生产,兽药在降低发病率与死亡率,提高饲料利用率,促生长和改善产品品质方面起到十分显著的作用,已成为现代畜牧业不可缺乏的物质基础。但由于养殖户科学知识的缺乏和经济利益的驱使,畜牧业中滥用兽药和超标使用兽药,特别是在畜禽产品价高的时候,不少养殖户不管饲料是否需要,也不管畜禽品种与生理时期,认为添加的品种越多越好,其结果不但达不到预期的效果,反而出现减产,甚至中毒现象,更严重的是导致细菌的耐药性不断加强,抗菌药物残留在动物性食品中,人长期与低浓度药物接触,导致人体内耐药性菌株的增加。如今不论是动物体内,还是在人体内细菌的耐药性已经到了相当严重的地步,这是药物残留对人体危害的一个重要方面,它可导致致癌、致畸、致突变的发生、急性中毒、过敏反应、促性早熟等。
受此影响,我国在加入WTO后,我国拥有比较优势的劳动密集型畜产品出口困难重重,多少出口产品在一些国家和地区纷纷遭到封杀退货,它已成为制约我国动物产品出口的瓶颈。鉴于食品中的药物残留对人体的健康造成的严重危害。早在20世纪70年代食品药物残留问题引起国家国际上的广泛关注,尤其是欧盟、美国、日本、瑞典、加拿大等国家的和地区分别根据自己的国情制定了有关停止或禁止使用抗生素促生长剂。FAO等组织及发达国家对食品中抗生素的限制越来越严格。特别规定人用抗生素不得用于动物。WHO最近也要求世界各国有关当局停止使用抗生素,特别是要求对治疗肉用牲畜疾病使用的各种抗生素必须要处方。

2、 功能性饲料添加剂的特点

我国的饲料行业近几年来面临着药物残留带来的迫切任务正努力寻找其它途径来代替现有的添加剂。它有几方面特点:以调节动物消化道的营养生理、微生态平衡和食糜的理化性质改善动物的生产性能;它的作用效果受到多方面的影响,科学使用才能发挥它的潜力;它本身无毒,无残留,是天然绿色产品。在体内完全代谢或被利用;部分属于生物技术生产的产品,要求的技术条件高;它是一种条件性饲料添加剂,如果动物消化道功能正常或使用常规日粮时,它的效果有限。它只是一种调节性的辅助手段。

3 、各种功能性添加剂在饲料中的作用

3.1酶制剂
添加饲用酶制剂的作用有以下几个方面:对动物方面内源的补充;消除某些饲料中抗营养因子;使某些营养物质更易于吸收,提高低劣饲料成分的营养价值;对某些饲料原料如羽毛、动物内脏等进行处理使其易消化。添加饲用酶制剂不仅可以提高日粮营养物质的利用率,可以降低日粮和消化物的粘稠性,缩小胃肠道容积,减少畜禽排粪道填塞改变肠道微生物群落,减少某些毒素的产生,降低排泄物对环境造成的污染。此外,酶制剂的添加可以减少饮水量,降低排泄物的含水量,降低垫料的湿度从而防止家禽腿病和腹部肌肉的损伤。

3.2 微生物添加剂

在正常的情况下,各种菌群作为一个整体存在,彼此之间相互依存,相互制约,一方面起着各种营养生理学的作用,同时还担负着抑制病菌增殖预防感染的任务。但当动物受到断奶饲料改变、转群运输或疾病等应急作用时会引起肠道微生物菌群的变化,但这些应激超过一定的生理范围的时候引起消化道菌群失调,进而表现出病理状态或者影响营养利用,生产性能下降,而使用微生物添加剂则可以调节消化道微生物平衡,微生物添加剂的作用主要有:维持消化道菌群正常化;调节营养物质的消化吸收;产生非特异性免疫调节因子;有益微生物可产生B族和维生素K。微生物添加剂在动物体内发挥作用很可能是以一种机制为主,多种机制同时配合发挥作用的。

3.3 有机微量元素
有机微量元素可以提高微量元素的生物利用率,促进生长增加免疫功能,改善通体品质,降低维生素矿物质预混料中分解和减少微量矿物质元素对环境的污染。有机微量元素与无机微量元素比较具有下列优点:有机微量元素矿物质更容易被消化道吸收;有机微量矿物质可以黏附到氨基酸肽和其它化合物上,故更容易进入生物系统;配位体可以保护此矿物质受其它微量元素和养分的相互影响。有机微量元素在饲料中添加可以提高各种微量元素的消化吸收和在体内保持更高的活性,提高动物生长性能。有机微量元素能够改善金属元素的吸收利用,减轻饲料中抑扬元素的破坏程度,满足动物特殊时期的需要,可以更好地保护环境。
随着人民生活水平的提高,对畜产品的安全营养的要求越来越高,必将对饲料产品的质量也提出了更高的要求。因此我们要积极倡导安全、绿色环保性饲料为主的科技创新,促进科技成果尽快转化为生产力。打破药物残留这一制约我国动物产品出口的瓶颈。真正的从源头上切断对动物造成药物残留的因素。

3.4卵黄抗体

腹泻是动物最普通的疾病,常规治疗腹泻的方法是使用抗生素,但常伴随有副作用。初生犊牛和仔猪可通过肠道吸收初乳获得被动性免疫,预防腹泻。若吸收初乳同时口服特异性卵黄抗体,这种免疫保护作用将显著增强。卵黄抗体可以有效地预防或治疗仔猪下痢,仔猪下痢主要是由产生肠道毒素的大肠杆菌感染造成的,而卵黄抗体保护的机制可能是由于抗阻EK88型大肠杆菌的菌毛与菌毛受体连接成分的相互作用,这样大肠杆菌无法在仔猪小肠黏膜上附着和粘着,病原产生的大肠杆菌无法增殖或者变为非病原而排除体外。目前国内广泛应用于禽类疾病防治方面的有抗传染性法氏囊病、抗鸡新城疫、抗鸭病毒性肝炎、抗鸡减蛋综合症等卵黄抗体。卵黄抗体作为替代抗生素的新型饲料添加剂正在引起人们的关注。卵黄抗体取代抗生素用作生长促进剂,不会产生药物残留,是一种安全的绿色添加剂。

3.5核苷酸

核苷酸作为核酸的组成单位,在体内参与了几乎所有的代谢过程。核苷酸是一类低分子量化合物,作为生物体的基本组成物质,具有许多重要的生理生化功能。纯合日粮中添加核苷酸比单独用纯合日粮喂养动物,动物在生长发育速度、免疫力等方面有显著的提高。
食物中的核苷酸主要以核蛋白形式存在,在蛋白酶的水解下,食物中的核蛋白转化成核酸,核酸又被胰核酸酶降解成单核苷酸、双核苷酸和多聚核苷酸的混合物。核苷酸能够加速小肠细胞的生长、分化和修复,核苷酸日粮有助于促进肠道损伤的愈合。患有慢性腹泻疾病的小鼠日粮中添加核苷酸,发现肠道组织中DNA含量、乳糖酶、麦芽糖酶、蔗糖酶活性均有较大的提高。日粮中添加核苷酸有助于促进肠道内双歧杆菌的生长,双歧杆菌将糖水解成乳酸,降低肠道的pH值,从而抑制有害细菌的生长,减少腹泻的发生。
由于哺乳动物和大多数低等脊椎动物可以自身合成核苷酸,正常情况下没有核苷酸缺乏的临床症状,因此长期以来人们一直认为核苷酸是非必需营养物质。随着营养学与分子生物学的发展,人们对核苷酸的吸收、代谢和功能的认识也日益深入。外源核苷酸在促进机体生长发育、提高免疫功能等方面有着非常重要的作用。当动物处于特殊的时期如刚出生时,快速生长时期和当动物在生病或应激时,饮食核苷酸可以减少体内核苷酸的从头合成,从而满足动物在特殊时期对核苷酸的营养需要。

3.6寡糖

研究结果表明,寡糖具有以下生理功能:促进动物生长;防止动物腹泻与便秘;增强动物免疫功能,提高动物的抗病力;减少粪便及粪便中氨气等腐败物质的产生,防止环境污染;提高动物对营养物质的吸收率和饲料的利用效率;降低血清中胆固醇的含量,稳定血糖;促进矿物质的吸收等。在饲料中使用适量的寡糖可以提高动物的生长性能,改善动物的健康状况,提高免疫力,防止腹泻。寡糖对动物作用原理主要包括以下两方面:促进消化道有益细菌的生长,抑制有害微生物的繁殖;刺激动物的免疫反应,提高动物的免疫力。功能性寡糖作为抗生素的替代品,近年来被逐渐应用到饲料工业,具有用量少、无毒害作用、低残留、稳定性强等特点。寡糖是饲料中的天然成分,是一种有效的胃肠调节剂,具有增加肠道有益菌,增强抗病力,提高动物的日增重、饲料转化率及生产性能等作用。

3.7 小肽

近20年的研究认为,蛋白质在肠道中并非全部水解为游离氨基酸,有很大一部分为小肽(一般认为是二肽、三肽),大部分二肽,少量三肽原样转运进入细胞,而大部分三肽,几乎全部三肽以上的寡肽经小肠粘膜刷状缘肽酶水解后,以自由氨基酸的形式吸收和转运;对反刍动物的研究表明,瘤胃在消化过程中产生大量的肽,其量可占蛋白质、肽和氨基酸总和的80%。因此,畜禽要获最佳生产性能,饲粮中就必需有一定量的完整蛋白质或小肽。肽作为动物消化道蛋白质的主要酶产物是迅速吸收的氨基酸供体,其在小肠黏膜的吸收速度要高于相应氨基酸的吸收速度同时释放的许多肽具有活性作用,参与机体的生命活动,起着调节动物消化系统、神经系统、免疫机能的生物活性作用。活性肽在动物蛋白营养中的作用越来越受到关注。小肽在动物氨基酸吸收和在动物组织蛋白质代谢中的作用以及生物活性肽的生理调节作用。小肽具有抗菌作用、免疫作用、促进生长等作用。

4、存在的问题与解决途径

研究发现,中小企业并没有认识到生物技术的重要性,而是局限于当前的利益,没有从长远眼光考虑到抢占到这个机遇所带来的经济利益。现有的饲料厂供给畜禽的饲料已严重饱和,竞争日异激烈,生存压力越来越大。整个饲料厂家应该联合起来打一场真正的绿色饲料战,来达到扩大市场份额,提高经济效益的目的,而不是靠加大抗生素,甚至是违禁药物的量来提高饲料的“品质”。
饲料中含有大量的抗生素和药物制剂致使畜产品药物残留,这会导致畜产品无法出口,国内消费市场增长缓慢,这必然又影响到饲料行业。功能性饲料添加剂生产后必将挖掘出这一部分的消费潜力抵消价格因素带来的影响其真正的市场供应量并没有受多大的冲击。无药物残留的畜产品必将提高我国的畜产品在国际上的竞争力。功能性饲料添加剂在动物饲料中的应用将在解决我国畜产品药物残留方面起着极其重要的作用,它不但可以提高我国畜产品在国际上的竞争力,改变现有的畜牧业的不利局面,也必将给饲料生产观念和管理机制带来深刻的转变。

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