抗生素在动物饲养中一度发挥了巨大的作用,特别是在一些发展中国家,由于饲养环境较差,抗生素在畜牧业中的应用更加普遍。但是,抗生素的长期及大量应用会造成有害菌种产生耐药性及畜产品中药物残留。人食入有抗生素残留的动物产品后,严重危害身体健康。因而,禁止抗生素添加剂在畜牧生产中应用的呼声越来越高,开发抗生素替代品的工作更加迫切。目前,在研究和开发用于替代抗生素的产品主要有以下几种。
一、酶制剂
酶广泛存在于所有生物体内,尤其是细菌、真菌等微生物是各种酶制剂的主要来源,将生物体内产生的酶经过特定生产工艺加工后的产品就是酶制剂。酶制剂包括单一酶制剂和复合酶制剂两类。目前除植酸酶有单一产品外,其余饲用酶制剂大多是包含多种酶的复合制剂。应用较多的有:①以纤维素酶和果胶酶为主的复合酶;②以β-葡聚糖酶为主的复合酶;③以淀粉酶和蛋白酶为主的复合酶;④以纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、葡聚糖酶和果胶酶为主的复合酶。
使用酶制剂能补充动物内源酶的不足,增加动物自身不能合成的酶,促进畜禽对养分的消化、吸收,提高饲料利用率,促进生长。酶制剂可以破坏植物细胞壁的结构,通过分解纤维素、半纤维素和果胶酶等非淀粉多糖构成的物质,暴露细胞壁保护的蛋白质等养分,以利消化利用。植酸酶可以破坏稳定的植酸结构,提高饲料磷的利用率。
现在酶制剂已经广泛应用于畜禽生产,试验结果证明,畜禽饲料中添加酶制剂可以提高生产性能。但酶制剂的应用效果受多种因素的影响,产品质量、动物因素(如品种、生理状态、健康状况等)、环境条件(如温度、湿度、pH值等)都影响其效果。
二、寡聚糖
目前研究的寡聚糖主要有:甘露寡糖、果寡糖、а-寡葡萄糖、大豆寡糖等。
寡聚糖的作用主要是通过以下几方面实现的:①选择性地促进动物肠道内有益菌群的增殖;②阻止肠道内病原菌的定植,促进其随粪便排出体外;③刺激和加强机体的免疫反应。
国内外的大量报道表明,畜禽、鱼类饲料中添加适量的寡聚糖可以提高生产性能,降低腹泻率和死亡率,增加经济效益。但寡聚糖的作用效果受多种因素的影响,因此寡聚糖在不同动物、不同条件下、不同日粮类型中的添加量还须作进一步的研究。
三、益生素
益生素又称益生菌、活菌制剂、利生菌或微生物制剂。益生素可进入动物消化道内并存活在那里,产生酶类,抑制有害菌的生长,以求得增强宿主的健康。目前世界上60多个国家已大量生产和应用益生素。
益生素通过和消化道内有害菌竞争营养物质,而抑制有害微生物的生长。将益生素添加到仔猪的日粮中,使仔猪肠道内有益菌大量增殖,体内环境得到明显改善,肠壁的破坏减少,营养物质的利用率提高,腹泻率降低。益生素在动物体内可产生酶类并提高内源酶的活性。益生素抑制有害菌及清除毒素的作用,可妨碍抗原的吸收,增强机体的细胞免疫和增加体液免疫。同时提高抗体水平和巨噬细胞的活动量,增强宿主的免疫功能等。
大量试验结果表明:猪和鸡的饲料中添加益生素,在不用或少用抗生素的条件下,可起到同样的效果。
四、酸化剂
酸化剂是指能提高饲料酸度(pH值降低)的一类物质。目前国内外应用的有机酸化剂主要有柠檬酸、延胡索酸、乳酸、苹果酸、戊酮酸、山梨酸、甲酸、乙酸等无机能酸化剂包括酸盐、硫酸、磷酸等;复合酸化剂是利用几种特定的有机酸和无机酸复合而成,能迅速降低肠道pH值,保持良好的缓冲值和生物性能。
酸化剂的主要作用是:①降低日粮pH值,使胃内pH值下降,提高酶的活性;②改善胃肠道微生物区系平衡,抑制有害微生物繁殖,减少营养物质的消耗及抗生长毒素的产生,促进有益菌的增殖;③直接参与体内代谢,提高营养物质的消化率;④促进矿物质和维生素的吸收利用。另外,畜禽日粮中添加酸化剂可以减慢胃排空速度,减轻小肠负担,提高日粮适口性增强机体各免疫器官的活动,降低机体的紧张度。
国内外有大量资料报道了各种酸化剂的饲用效果,虽然数据的变异较大,但总的来说,饲料中添加酸化剂可提高动物日增重、饲料效率,减少疾病的发生(特别是仔猪腹泻),减缓各种应激,促进动物生长。此外,酸化剂还可以作为饲料的稳定剂和保护剂。
五、甜菜碱
甜菜碱含有3个活性甲基,在一定条件下可作为甲基供体,特别是当饲料中的甲基被半胱氨酸接受,引起蛋氨酸缺乏时,甜菜碱可作为蛋氨酸的补充物应用。在动物体肝脏中甜菜碱提供的甲基可促进脂肪的代谢及胆碱合成,有预防脂肪肝的作用。有研究者认为,甜菜碱提供甲基的效率是氯化胆碱(50%)的2.3倍,是蛋氨酸的3.8倍,一般1kg甜菜碱可取代2--3kg的蛋氨酸。甜菜碱具有诱食作用,能改善饲料适口性、提高动物采食速度、促进营养物质消化吸收。另外,甜菜碱有调节渗透压的功能。有研究者认为,甜菜碱是渗透压激变的缓冲物质,在干旱、高湿、高盐和高渗环境下,能防止细胞水分流失及盐类的进入。对于幼龄动物、热应激条件下的动物以及水生动物体渗透压的维持有重要作用。
六、中草药制剂
中草药制剂的研究开发是从人的医药方面得到启发的。目前,国内一些研究者把目光转向对动物中草药饲料添加剂的研究。而且,大量的动物试验证明,中草药制剂具有促进生长、改善动物健康状况、提高饲料利用率等作用。但目前中草药制剂的开发尚处起步阶段,生产技术不完善,所生产的产品多为粗制品,效果不稳定。某些制剂尚存在有毒副作用,配伍特性不够明确,加工成本高等缺点。但是,我国具有中草药资源丰富、取用方便、有较丰富的中草药应用经验等优势。因此,中草药添加剂的开发在我国存在很大的潜力。
余德谦(广东省农业科学院畜牧研究所,510640)
摘自于2003年第3期《农业新技术》