文│王緒海 陶有倫 楊梅 陳余(重慶民泰新農(nóng)業(yè)科技發(fā)展集團(tuán)有限公司)
隨著飼料禁抗、養(yǎng)殖減抗、產(chǎn)品無(wú)抗時(shí)代的到來(lái),抗生素類(lèi)飼料添加劑將退出商品飼料,飼料中如何選擇其他保護(hù)動(dòng)物健康和促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)的添加劑,本文通過(guò)對(duì)酸化劑、植物提取物、酶制劑、微生態(tài)制劑、抗菌肽在飼料和養(yǎng)殖的作用和特點(diǎn)進(jìn)行比較,為飼料廠選擇飼料添加劑方案提供一定理論依據(jù)。
瑞典最先在飼料中禁止使用抗生素類(lèi)添加劑。2000年,丹麥也隨之開(kāi)始禁止在畜禽飼料中使用抗生素。從2006年開(kāi)始,歐盟就全面禁止在飼料中添加抗生素。而在亞洲,韓國(guó)、越南、馬來(lái)西亞等國(guó)也逐步禁止抗生素在飼料中的使用。我國(guó)也正式宣布從2020年7月開(kāi)始,全面禁止抗生素在商品飼料中的使用。
因此,禁抗勢(shì)在必行。在抗生素退出飼料后,又該如何保護(hù)動(dòng)物的健康,促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)?自2018年8月非洲豬瘟在中國(guó)暴發(fā)以來(lái),已經(jīng)造成仔豬和母豬的大量減產(chǎn),不能在短時(shí)間恢復(fù)。這給飼料行業(yè)帶來(lái)巨大的壓力。為保障飼料行業(yè)的健康發(fā)展,需要做好安全防范,為保護(hù)動(dòng)物健康需要選擇合適的飼料原料,尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)綠色健康生態(tài)養(yǎng)殖的添加劑。
酸化劑是飼料中一種常見(jiàn)的添加劑,普遍用于飼料或飲水中。目前,酸化劑主要以復(fù)合酸為主,包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、檸檬酸、延胡索酸、乳酸、苯甲酸及其鹽類(lèi),有的還混有適量山梨酸、琥珀酸、蘋(píng)果酸和無(wú)機(jī)酸磷酸以混合形式組成。復(fù)合型酸化劑克服了單一酸化劑的功能單一、添加量大、腐蝕性強(qiáng)、適口性差等缺點(diǎn),具有更大的優(yōu)越性。
酸化劑不僅能夠降低胃腸道的pH值,起到對(duì)大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、葡萄球菌和梭菌的殺菌、抑菌作用,而且還可以促進(jìn)生長(zhǎng)和消化吸收,調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)和平衡。
1.酸化劑作用機(jī)理。酸化劑的作用機(jī)理:破壞細(xì)菌細(xì)胞壁、干擾細(xì)菌酶合成、抑制細(xì)菌內(nèi)酶的活性,影響病菌DNA的復(fù)制;降低胃腸道的pH值,降低日糧的系酸力,提高蛋白酶的活性,促進(jìn)消化吸收。適當(dāng)?shù)南邓崃梢蕴岣叩鞍踪|(zhì)的消化吸收,減少仔豬的腹瀉;調(diào)節(jié)腸道菌群的平衡,維護(hù)腸道健康。大腸桿菌、沙門(mén)氏菌和梭狀芽孢桿菌在腸道內(nèi)生長(zhǎng)的最適pH分別為6.0~8.0、6.8~7.2、6.0~7.5,而乳酸桿菌生長(zhǎng)的最適pH為5.4~6.4。而酸化劑可以降低腸道pH值到6.0以下,可以很好地促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng),抑制病原菌。
2.酸化劑特點(diǎn)。酸化劑的特點(diǎn)有:顯著提高仔豬的日增重、降低料肉比和腹瀉率;補(bǔ)充胃酸的不足,促進(jìn)腸絨毛的生長(zhǎng),提高飼料利用率;安全高效,無(wú)有害物質(zhì)殘留,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,見(jiàn)效快,有良好適口性;提高機(jī)體免疫力。有研究顯示在仔豬的日糧中添加乳酸型復(fù)合酸化劑,與對(duì)照組(未添加酸化劑)相比,仔豬血清IgA、IgG含量明顯升高。酸化劑可以有效防止沙門(mén)氏菌對(duì)雞的肝、心、肺、脾、腎等的損傷,并降低大腸桿菌對(duì)肺泡的損傷。
植物提取物來(lái)源于植物,具有一種或多種生物學(xué)功能的活性物質(zhì),既能起到預(yù)防疾病、改善腸道菌群、促進(jìn)生長(zhǎng)的作用,又具有安全、高效、純天然的優(yōu)點(diǎn)。
植物提取物主要來(lái)源是中草藥和天然香料。其活性成分可分為植物多酚、生物堿類(lèi)、揮發(fā)油類(lèi)、有機(jī)酸類(lèi)、多糖類(lèi)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;王曉杰等報(bào)道生物堿具有抗腫瘤、抗病毒、抗菌、抗炎、抗氧化等多種生物學(xué)活性;揮發(fā)油也可稱為精油,從天然植物中提取,具有殺菌、抗氧化、抗病毒等生物活性,并調(diào)節(jié)腸道菌群、促進(jìn)消化液分泌。
牛至精油具有抗氧化作用,類(lèi)似于二丁基羥基甲苯。迷迭香提取物在蛋雞體內(nèi)也具有很好的抗氧化能力。研究報(bào)道牛至精油可增加乳酸菌的數(shù)量,降低回腸和盲腸中大腸桿菌、葡萄球菌和腸球菌的數(shù)量。但不是所有的植物提取物都有明顯的抗菌性。Acamovic等研究表明,百里香、牛至、馬郁蘭、迷迭香干粉和歐蓍草精油對(duì)家雞糞便和盲腸中大腸桿菌、乳酸菌、總厭氧菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌幾乎沒(méi)有影響。香芹酚雖然對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及沙門(mén)氏菌等常見(jiàn)病原菌有很好的抑制和殺滅作用,但同時(shí)也一定程度上抑制了乳酸桿菌和枯草芽孢桿菌等腸道有益菌。肉桂醛的精油對(duì)腸道中有害微生物均表現(xiàn)出很好的抑制效果。
植物提取物成分復(fù)雜,在增強(qiáng)腸道上皮防御功能和維持腸道菌落平衡,降低畜禽死亡率等方面作用顯著。如薄荷科和薔薇科植物提取物,能增強(qiáng)腸道上皮的防御功能,抵抗病原微生物引起的腹瀉,但不能直接抑殺病原微生物。植物提取物中的香芹酚和百里香酚能影響腸黏膜的通透性,并加速腸絨毛表面上皮細(xì)胞的生長(zhǎng)和更新,減少病原菌的感染。
飼料中的酶制劑是一種飼料添加劑,添加到動(dòng)物日糧中,不僅能夠提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收、降低抗?fàn)I養(yǎng)因子水平,而且通過(guò)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝產(chǎn)生對(duì)動(dòng)物有特殊功能成分的酶制劑。馮定遠(yuǎn)等報(bào)道酶制劑的種類(lèi)主要有降解酶、水解酶、分解酶、單酶、復(fù)合酶和組合酶。降解酶占酶制劑的大多數(shù),主要是將大分子的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉)降解為小分子物質(zhì)(小分子肽、氨基酸、脂肪酸、葡萄糖等),以供動(dòng)物消化吸收,或者是將抗?fàn)I養(yǎng)成分的物質(zhì)降解為無(wú)抗?fàn)I養(yǎng)特性的物質(zhì)。
酶制劑的作用及機(jī)制:第一,補(bǔ)充動(dòng)物機(jī)體內(nèi)源酶的不足,提高飼料消化。幼齡動(dòng)物(比如斷奶仔豬或小雞)或動(dòng)物處在應(yīng)激(斷奶、換料、高溫等)和病態(tài)情況下,分泌酶量是不足的。此時(shí)添加一定量的酶制劑可以補(bǔ)充酶的不足,提高飼料的消化吸收效率。第二,破壞植物細(xì)胞壁,提高飼料養(yǎng)分消化率。因?yàn)橛械膭?dòng)物本身不能分泌纖維素酶(多胃動(dòng)物分泌)、半纖維素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶和果膠酶,而工業(yè)上發(fā)酵生產(chǎn)的酶制劑含有這些酶,可以將植物性飼料內(nèi)的養(yǎng)分充分釋放,提高飼料的消化率和價(jià)值。第三,降低腸道食糜黏度,提高飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在日糧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)對(duì)養(yǎng)分和內(nèi)源消化酶的擴(kuò)散阻礙作用,并產(chǎn)生小分子量多糖片段,降低SNSP導(dǎo)致的食糜黏度。第四,減少畜禽后腸道有害微生物的繁殖,未被消化吸收的養(yǎng)分進(jìn)入大腸會(huì)發(fā)酵,促進(jìn)有害微生物的繁殖,產(chǎn)生毒素,抑制動(dòng)物生長(zhǎng),降低生長(zhǎng)性能。
酶制劑能全面促進(jìn)養(yǎng)分的分解消化和吸收,對(duì)提高畜禽的生長(zhǎng)性能、料肉比和畜禽健康水平有顯著效果。各種酶制劑的應(yīng)用能夠提高氮、磷利用率,對(duì)減少養(yǎng)殖業(yè)對(duì)環(huán)境的污染十分有利,但酶制劑的價(jià)格成本較高。
微生態(tài)制劑是一種從自然界分離的,有利于維護(hù)動(dòng)物微生態(tài)平衡的微生物菌種,經(jīng)發(fā)酵等特殊工藝制成的活菌或者包含活菌及其代謝產(chǎn)物的微生物制劑,又叫“微生物飼料添加劑”或“直接飼用微生物”。微生態(tài)制劑的作用:
1.調(diào)整腸道菌群結(jié)構(gòu)。呂利軍等研究報(bào)道腸道上皮細(xì)胞附著位點(diǎn)大多被有益共生菌群占據(jù),抑制其有害微生物在腸道內(nèi)的定植、生長(zhǎng)或增殖,對(duì)致病菌有拮抗作用,阻止致病菌的吸附致病。比如乳桿菌定植于腸道上皮的吸附位點(diǎn),能有效防止致病菌(如沙門(mén)氏菌)對(duì)畜禽健康的影響。應(yīng)用微生物飼料添加劑能夠改善腸道菌群平衡,降低腸道疾病的發(fā)生率和死亡率,提高畜禽的出欄重、降低料肉比,且可減少雞舍內(nèi)氨氣、硫化氫等有害氣體排放量,改善產(chǎn)品品質(zhì)。對(duì)于哺乳期仔豬,添加微生物飼料添加劑有助于建立益生菌的優(yōu)勢(shì)菌群;對(duì)斷奶仔豬,可以改善因自身消化酶分泌和日糧中蛋白質(zhì)類(lèi)物質(zhì)的抗原性等因素導(dǎo)致的腹瀉、生長(zhǎng)受阻等不利影響。
2.產(chǎn)生抑菌物質(zhì)。Gibson等報(bào)道乳酸產(chǎn)生細(xì)菌素抑制病原菌;雙歧桿菌產(chǎn)生的廣譜抗菌物質(zhì),具有抑制志賀氏菌、沙門(mén)氏菌、霍亂弧菌等病原菌的活性。
3.提高動(dòng)物免疫功能。豬、雞日糧中添加乳桿菌、芽孢桿菌等益生菌可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性,提高血清中酶活性和抗體水平,從而提高動(dòng)物機(jī)體的非特異性免疫機(jī)能水平。
4.提高消化吸收功能。微生態(tài)制劑能夠產(chǎn)生消化酶,維持和增強(qiáng)小腸絨毛的結(jié)構(gòu)與功能,產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等。比如,芽孢桿菌具有很強(qiáng)的淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性。酵母具有將微量元素富集、轉(zhuǎn)化,促進(jìn)消化吸收的作用,可提高動(dòng)物對(duì)微量元素的利用效率。乳酸菌能夠合成維生素和有機(jī)酸,促進(jìn)常量和微量元素的吸收。
抗菌肽(AMPs)是一類(lèi)由機(jī)體內(nèi)的基因編碼、核糖體合成的多肽類(lèi)物質(zhì),是機(jī)體先天免疫反應(yīng)的重要組成部分。抗菌肽具有廣譜的抗細(xì)菌、抗真菌、病毒和寄生蟲(chóng)的活性。抗菌肽具有廣譜抗細(xì)菌活性,但不同的抗菌肽又具有不同的抗菌特點(diǎn)。如陰離子抗菌肽Scygonadin對(duì)金黃色葡萄球菌有很好的抗菌效果??咕腍innavin11對(duì)革蘭氏陰性菌的抗性比對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌強(qiáng),革蘭氏陰性菌抑菌圈要比革蘭氏陽(yáng)性菌抑菌圈大10~30倍。有的抗菌肽具有很強(qiáng)的抗真菌作用。而抗菌肽DefensinNV對(duì)大都數(shù)致病菌,包括革蘭氏陽(yáng)性菌,革蘭氏陰性菌及真菌均具有很好的抑菌效果。
抗菌肽在飼料中的作用效果:提高生長(zhǎng)性能,天蠶素對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能有一定的促進(jìn)作用,顯著改善飼料轉(zhuǎn)化率,降低飼料成本;抗菌肽促進(jìn)肉雞蛋白質(zhì)沉積;增強(qiáng)免疫功能,如天蠶素,斷奶仔豬飼喂13天后,口服一定量的大腸桿菌,投喂天蠶素的斷奶仔豬血清內(nèi)IgA,IgG含量明顯高于對(duì)照組。
對(duì)微生態(tài)制劑的作用機(jī)理還需要深入細(xì)致的研究,微生物添加劑優(yōu)良菌種在篩選、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊等問(wèn)題制約了微生態(tài)制劑的應(yīng)用,這在很大程度上限制了微生物飼料添加劑的發(fā)展。因此,很多研究機(jī)構(gòu)和一些企業(yè)在機(jī)理探索、益生菌篩選、有效性和安全性評(píng)價(jià)、配套應(yīng)用技術(shù)等方面正在深入研究。
中草藥作為飼料添加劑有天然性、毒副作用小、無(wú)殘留等優(yōu)勢(shì)。但由于其加工粗糙、添加量大、配方復(fù)雜、作用效果不穩(wěn)定等特點(diǎn),研究進(jìn)展緩慢。抗菌肽作為新型抗菌劑,具有廣譜抗菌活性,而且不易引起病原菌產(chǎn)生耐藥性,具有很多作為飼料添加劑的優(yōu)點(diǎn),但抗菌肽的生產(chǎn)效率和產(chǎn)物的毒性是亟待解決的問(wèn)題。
重慶民泰新農(nóng)業(yè)科技發(fā)展集團(tuán)有限公司專家團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)6年研發(fā)后,提出胃腸道酸化劑系統(tǒng)解決方案。由于雞的嗉囊乙酸分泌不足,不能充分抑制或殺滅病原菌,因此在飲水中加入含有乙酸的飲水酸可以補(bǔ)充乙酸的不足,進(jìn)行一次殺菌。而在胃中加入磷酸型酸化劑可以提供更多的氫離子,降低胃內(nèi)pH值,促進(jìn)蛋白質(zhì)的消化吸收。尤其對(duì)于仔豬,胃內(nèi)的pH值在4.0以上時(shí),對(duì)高蛋白日糧的消化能力是不足的,需要補(bǔ)充酸,降低pH值,增強(qiáng)蛋白酶活性,促進(jìn)蛋白質(zhì)的消化,防治過(guò)多蛋白質(zhì)進(jìn)入腸道引起腸道菌群紊亂產(chǎn)生毒素而導(dǎo)致腹瀉。當(dāng)仔豬有腹瀉的時(shí)候一是通過(guò)添加抗生素進(jìn)行治療,但是抗生素不僅殺滅病原菌,同時(shí)也殺滅有益菌,不利于動(dòng)物愈后快速生長(zhǎng)。而苯甲酸、甲酸可以殺滅病原菌而不影響有益菌生長(zhǎng),丁酸鈉可以調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu),恢復(fù)腸道的正常菌群,而降低腹瀉。在正常情況下,添加酸化劑可以增加動(dòng)物的采食量和營(yíng)養(yǎng)吸收,增加體重。在動(dòng)物有腹瀉情況下,可以調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu),降低腹瀉。
在今年的中國(guó)飼料安全創(chuàng)新技術(shù)國(guó)際論壇上,專家們一致認(rèn)為酸化劑是在飼料禁抗后對(duì)保護(hù)動(dòng)物健康生長(zhǎng)的一個(gè)重要選擇。因此就目前而言,酸化劑不論是在保護(hù)動(dòng)物胃腸道健康,還是在促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、飼料消化吸收以及成本上都有獨(dú)到優(yōu)勢(shì),是“替抗”時(shí)代飼料添加劑最佳選擇之一。
重慶民泰新農(nóng)業(yè)科技發(fā)展集團(tuán)有限公司簡(jiǎn)介
重慶民泰新農(nóng)業(yè)科技發(fā)展集團(tuán)有限公司(簡(jiǎn)稱民泰農(nóng)發(fā)集團(tuán))成立于1996年,注冊(cè)資金1000萬(wàn)元,現(xiàn)擁有員工158人,其中科研人員28人。
民泰農(nóng)發(fā)集團(tuán)以“飼料清潔衛(wèi)士”和“消化道健康專家”為企業(yè)經(jīng)營(yíng)和產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略。針對(duì)原料倉(cāng)儲(chǔ)、生產(chǎn)流水線、流通三個(gè)環(huán)節(jié),開(kāi)發(fā)了《清潔化生產(chǎn)專業(yè)解決方案》,這個(gè)方案運(yùn)用防霉劑、驅(qū)蟲(chóng)劑、抗氧化劑等產(chǎn)品徹底解決了原料倉(cāng)儲(chǔ)、生產(chǎn)流水線、流通三個(gè)環(huán)節(jié)的蟲(chóng)害、霉變及保鮮問(wèn)題;針對(duì)畜禽消化道健康問(wèn)題,開(kāi)發(fā)了《消化道健康管理解決方案》,該方案運(yùn)用飲水酸(水千金)、胃舒寧、腸舒寧、菌威寧、功能性誘食劑等產(chǎn)品,逐步實(shí)現(xiàn)替抗功能。針對(duì)畜禽排泄物的安全處理及防范,開(kāi)發(fā)出《清潔化檢測(cè)及處理方案》。譜焰實(shí)業(yè)(上海)有限公司、重慶重金屬研究院是檢測(cè)設(shè)備和耗材研發(fā)生產(chǎn)的專業(yè)團(tuán)隊(duì),為民泰農(nóng)發(fā)集團(tuán)持續(xù)健康發(fā)展和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)綠色健康發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。民泰農(nóng)發(fā)集團(tuán)打造出獨(dú)一無(wú)二的創(chuàng)新經(jīng)營(yíng)和產(chǎn)品模式,樹(shù)立起行業(yè)新標(biāo)桿。
民泰農(nóng)發(fā)集團(tuán)擁有頂尖的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和先進(jìn)的生產(chǎn)、檢測(cè)設(shè)備,被認(rèn)定為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、重慶市企業(yè)技術(shù)中心、重慶市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范團(tuán)隊(duì)、優(yōu)秀民營(yíng)企業(yè)、銀行AAA級(jí)信用企業(yè)。民泰農(nóng)發(fā)集團(tuán)起草編制《混合型飼料添加劑香味劑中水分測(cè)定法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),主持制定的《混合型飼料添加劑防霉劑通用要求》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已于2019年4月正式實(shí)施。民泰農(nóng)發(fā)集團(tuán)擁有發(fā)明專利36項(xiàng),PCT專利5項(xiàng),實(shí)用新型專利3項(xiàng),注冊(cè)商標(biāo)25項(xiàng),作品版權(quán)登記8項(xiàng),先后承擔(dān)國(guó)家級(jí)和市級(jí)科技項(xiàng)目12項(xiàng)。