鐘燕等

摘要飼料添加劑是現(xiàn)代飼料業(yè)的重要組成部分?？股睾图に仡愶暳咸砑觿┑拈L(zhǎng)期使用不僅使許多病原菌產(chǎn)生耐藥性，而且會(huì)在畜產(chǎn)品中殘留，嚴(yán)重影響動(dòng)物疾病防治，危害人類健康。生物制劑能夠作為抗生素替代品應(yīng)用在飼料中，具有無殘留、無耐藥性、不易產(chǎn)生毒副作用等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)生物制劑作為添加劑應(yīng)用于飼料中的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵詞生物制劑；飼料添加劑；酶制劑；微生態(tài)制劑；中草藥制劑

中圖分類號(hào)S816文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）21-07020-03

Research Progress of Biologics Additives Used in Feed

ZHONG Yan， SUO Huayi et al（College of Food Science， Southwest University， Chongqing 400715； Engineering Technology Research Center for Characteristic Food of Chongqing， Chongqing 400715）

AbstractFeed additives are an important part of modern feed industry. Long-term use of antibiotics and hormones feed additives not only can make many pathogens generate drug resistance， but also can remain in animal products， which seriously affected the prevention of animal disease and harmed to human health. Biological agents can be used as alternatives to antibiotics in feed， with no residue， no drug resistance， no easy to produce toxic or side effects and other advantages. This paper reviewed research progress of biologics additives used in feed.

Key wordsBiological agents； Feed additives； Enzymes； Probiotics； Herbal preparations

在過去的幾十年，抗生素作為一種能提高畜產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益的飼料添加劑，其長(zhǎng)期使用造成了動(dòng)物體內(nèi)許多病原菌產(chǎn)生了耐藥性，從而增加了治療動(dòng)物疾病的難度。2006年1月1日歐盟對(duì)動(dòng)物飼料中使用抗生素生長(zhǎng)促進(jìn)劑的禁令生效后，美國(guó)、日本及我國(guó)也先后出臺(tái)了一些法律法規(guī)，用于限制或禁止向飼料中添加抗生素[1]。許多無殘留、無耐藥性、不易產(chǎn)生毒副作用的抗生素替代品被開發(fā)出來，其中生物制劑作為一類主要的新型飼料添加劑越來越受到人們的關(guān)注。筆者對(duì)飼料用生物制劑的最新研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

1飼料酶制劑

通過添加酶制劑這種安全有效的方式不僅可以消除飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子和提高飼料轉(zhuǎn)化率，還可以減少畜禽排泄物中的氮、磷含量，從而減少環(huán)境污染[2]。飼料酶制劑的功能主要以降解多糖和生物大分子物質(zhì)為主，酶制劑中使用較多的酶有植酸酶、非淀粉多糖酶、蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等。目前，除植酸酶有單一的產(chǎn)品以外，其他植酸酶皆為復(fù)合酶制劑。

1.1植酸酶植酸酶是催化植酸及其鹽類水解為肌醇與磷酸（或磷酸鹽）的一類酶的總稱。除成年禽類以外，所有單胃動(dòng)物消化道中都缺乏植酸酶。飼料中植酸磷利用率不足30%，這些植酸磷因?yàn)椴荒芾枚M(jìn)入環(huán)境中，既浪費(fèi)了資源，又污染了環(huán)境。

植酸酶是飼料酶制劑研究中最為成熟的一種，在飼料中添加植酸酶可以提高動(dòng)物對(duì)植酸磷的利用率，減少飼料中磷的添加量和磷的排泄率，降低飼料成本。Nelson等[3]將植酸酶添加到雞飼料中，首次證實(shí)植酸酶可以提高雞對(duì)飼料中磷的利用率。宋理平等[4]在寶石鱸中添加植酸酶，發(fā)現(xiàn)植酸酶能增加飼料中磷的保留率，并且增強(qiáng)魚體消化酶活性。此外，也有研究者在仔豬、番鴨、鯽魚、青魚、羅非魚等動(dòng)物飼料中添加一定量的植酸酶均發(fā)現(xiàn)可提高磷的利用率。

1.2非淀粉多糖酶（NSP酶）非淀粉多糖（NSP）是植物性飼料中的一類主要的抗?fàn)I養(yǎng)因子，包括β葡聚糖、纖維素、果膠、阿拉伯木聚糖和甘露聚糖等。劉強(qiáng)和馮學(xué)琴[5]研究發(fā)現(xiàn)非淀粉多糖會(huì)使食糜黏度增大，減緩日糧中各種養(yǎng)分在腸道內(nèi)的溶出速度，降低腸道吸收率并影響腸道微生物區(qū)系的生長(zhǎng)。NSP酶能水解NSP，降低食糜的黏度，限制營(yíng)養(yǎng)素過度發(fā)酵和病原菌繁殖，有利于其他內(nèi)源酶發(fā)揮作用，進(jìn)而加速營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用。

Ikegami等[6]早期通過大鼠試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)SNSP可以提高內(nèi)源酶（如脂肪酶、淀粉酶、胰蛋白酶）的活性。植福華[7]報(bào)道將NSP酶制劑添加到泌乳前期奶牛的日糧中能夠促進(jìn)奶牛泌乳和改善乳成分。

1.3蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶對(duì)蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的研究都相對(duì)較少，這3種酶的主要作用都是幫助消化食物中的營(yíng)養(yǎng)素，一般都不單獨(dú)使用，以復(fù)合酶制劑的形式出現(xiàn)的較多。鐘國(guó)防等[8]在飼料中添加以淀粉酶、纖維素分解酶、蛋白酶為主的復(fù)合酶制劑，顯著提高了暗紋東方鲀的干物質(zhì)和蛋白質(zhì)表觀消化率。

一般而言，復(fù)合酶制劑的作用比單一酶制劑要好。復(fù)合酶制劑中的各種酶之間有些存在協(xié)同作用，會(huì)產(chǎn)生更好的效果。復(fù)合酶制劑不僅可以顯著提高飼料的消化率和動(dòng)物的生產(chǎn)性能，而可以間接提高血糖和血蛋白含量。另外，將復(fù)合酶制劑與高蛋白日糧配合使用，能明顯提高動(dòng)物對(duì)氮的利用率。

2植物提取物

國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者都報(bào)道過植物提取物對(duì)動(dòng)物的有益作用。植物提取物不僅可以抑制病原微生物，調(diào)控動(dòng)物腸道的微生態(tài)從而增強(qiáng)免疫能力，還可以增加飼料適口性，改善畜禽產(chǎn)品品質(zhì)。

2.1中草藥制劑有些中草藥（如大蒜、茴香、花椒、辣椒等）具有特殊的香氣和色澤，能夠通過改變飼料來刺激動(dòng)物食欲。許多中草藥中的生物活性物質(zhì)都能調(diào)控動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育，從而達(dá)到增重的效果，有些則能間接改善肉類品質(zhì)。張慧茹等[9]對(duì)中草藥制劑對(duì)肉雞品質(zhì)的影響研究發(fā)現(xiàn)，中草藥添加劑可以降低雞肉的硬度、脆性、彈性、穿刺力，并提高雞肉的黏著性；通過感官評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)隨著中草藥添加量的增加，雞湯的品質(zhì)明顯增加。300多種中草藥具有免疫活性物質(zhì)，其中對(duì)多糖（如人參多糖、靈芝多糖、香菇多糖、茯苓多糖等）的研究最多；200多種中草藥有抑菌殺菌作用，其中大蒜、金銀花、板藍(lán)根、野菊花等都具有抗菌抗病毒的作用；還有一些中草藥具有驅(qū)蟲和抗霉菌生長(zhǎng)的作用，也相應(yīng)提高了飼料的貯藏品質(zhì)。另外，有些中草藥還能緩解動(dòng)物對(duì)環(huán)境的應(yīng)激反應(yīng)。

我國(guó)具有豐富的中草藥資源和傳統(tǒng)中醫(yī)的基礎(chǔ)，在開發(fā)中草藥制劑方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，中草藥制劑的天然性和多功能性使其具有廣闊的發(fā)展前景。

2.2新型植物提取物由于對(duì)抗生素替代品的需求日益增加，植物提取物的天然性和豐富來源使關(guān)于新型植物提取物的研究不斷增多，植物提取物的功能也不斷被人類發(fā)現(xiàn)。隨著生物技術(shù)的迅速崛起和對(duì)藻類研究的不斷深入，藻類不僅在污水處理、生產(chǎn)保健食品上有重要作用，而且被廣泛應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖餌料、畜牧飼料添加劑的生產(chǎn)等方面[10]。研究表明，小球藻對(duì)提高魚類的抗病能力和魚肉肉質(zhì)有顯著作用[11]。葡萄籽作為葡萄酒廠的下腳料，將其添加到飼料中可以顯著提高畜禽產(chǎn)品的品質(zhì)，增強(qiáng)動(dòng)物免疫能力和抗氧化作用，是一種多功能飼料添加劑，在法國(guó)的研究較早[12]。雖然過量的苜蓿皂苷對(duì)動(dòng)物繁殖有一定的影響，但添加適量的苜蓿皂苷能提高單胃動(dòng)物對(duì)氮的利用率，使蛋白質(zhì)比例增加[13]。另外，紫蘇籽、菊苣殘?jiān)筒柙崛∥锏刃滦惋暳咸砑觿┮蚱鋵?duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能和肉類品質(zhì)的有利作用近年來都有所研究。

3微生態(tài)制劑

微生態(tài)制劑，又稱為微生態(tài)調(diào)節(jié)劑、活菌劑、生菌劑，是指人工繁殖培養(yǎng)獲得的有益活菌或死菌及其代謝產(chǎn)物經(jīng)過培養(yǎng)、發(fā)酵、干燥和加工等特殊工藝制成的微生物制劑[14]。目前，作為飼料添加劑應(yīng)用的微生態(tài)制劑中的微生物主要有乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌和光合細(xì)菌等。

3.1乳酸菌類微生態(tài)制劑在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)是在動(dòng)物體內(nèi)存活，這就需要微生物具有較好的耐胃酸、耐膽鹽特性，乳酸菌就是因?yàn)檫@個(gè)性能很好地定植于腸道中。乳酸菌類制劑不僅能產(chǎn)生多種消化酶，而且能降解抗?fàn)I養(yǎng)因子和多種有害物質(zhì)，它們都會(huì)幫助動(dòng)物消化吸收，提高飼料轉(zhuǎn)化率。此外，乳酸菌群還能在繁殖過程中產(chǎn)生多種抑制性物質(zhì)和對(duì)抗性物質(zhì)都對(duì)動(dòng)物抗菌抑菌有益，如產(chǎn)生乳酸抑制大腸桿菌、產(chǎn)生的細(xì)菌素抑制革蘭氏陽(yáng)性菌等。但是，因?yàn)槿樗峋荒透邷兀砸恢睕]有很好地解決菌制劑的貯藏問題。

3.2酵母菌類酵母培養(yǎng)物具有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)加強(qiáng)消化吸收、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)有重要作用。酵母菌使有益菌增殖，并限制病原微生物生長(zhǎng)，從而起到調(diào)整動(dòng)物腸道微生態(tài)環(huán)境的作用。Moallem等[15]將活酵母添加到奶牛飼料中，使奶牛日平均干物質(zhì)采食量和日平均產(chǎn)奶量都有所增加，表明酵母可以通過改善奶牛瘤胃微生態(tài)環(huán)境來提高飼料轉(zhuǎn)化率。酵母菌還可以通過提高免疫因子的濃度和產(chǎn)生生物活性物質(zhì)來增強(qiáng)動(dòng)物的免疫功能，防治消化道疾病。

3.3芽孢桿菌類芽孢桿菌由于能在不利條件下產(chǎn)生芽孢而具有非常強(qiáng)的抗逆性，在高溫、高壓條件下也不會(huì)失活，這也是微生態(tài)制劑中最易貯藏的菌種之一。邵春榮等[16]將克洛生（一種以枯草芽孢桿菌為活性成分的微生態(tài)制劑）添加到斷奶仔豬的飲水中發(fā)現(xiàn)，克洛生能使斷奶仔豬體重明顯增加，顯著降低料重比，并且有治療腹瀉的作用。芽孢桿菌不僅能夠產(chǎn)生多種酶類、維生素、促生長(zhǎng)因子等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還能產(chǎn)生抗菌肽，并在動(dòng)物腸道創(chuàng)造厭氧環(huán)境，對(duì)病原菌起抑制作用。

3.4光合細(xì)菌類光合細(xì)菌與芽孢桿菌一樣都是非定植菌，具有生物奪氧的功能，但由于動(dòng)物腸道不能提供它們生存、增殖所需要的營(yíng)養(yǎng)，而且腸道黏力不足以使其黏附，所以它們大多短時(shí)間內(nèi)就會(huì)被排出。光合細(xì)菌能利用小分子有機(jī)物合成多種酶、大量必需氨基酸、豐富的生物活性物質(zhì)和天然色素，其中輔酶Q能提高動(dòng)物免疫力。光合細(xì)菌常常被用于水產(chǎn)動(dòng)物中，不能促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)，提高水產(chǎn)幼苗的存活率，而且可以改善水質(zhì)和色澤。

3.5復(fù)合微生態(tài)制劑因?yàn)槊恳环N有益微生物都有相應(yīng)的缺點(diǎn)，所以現(xiàn)在市場(chǎng)上售賣的大多都不是單一菌種微生態(tài)制劑，而以復(fù)合微生態(tài)制劑為主。復(fù)合微生態(tài)制劑是2種及以上菌株根據(jù)一定比例混合制成，同時(shí)具有多種菌的優(yōu)勢(shì)，更利于動(dòng)物養(yǎng)殖和疫病防治。芽孢桿菌與乳酸桿菌同時(shí)使用，乳酸桿菌可以利用芽孢桿菌創(chuàng)造的厭氧環(huán)境更快地增殖和發(fā)揮作用。

4其他新型生物飼料添加劑

4.1活性肽活性肽是近年來被研究較多的一種新型飼料添加劑，主要研究對(duì)活性肽中的抗菌作用和營(yíng)養(yǎng)作用?？咕木哂休^強(qiáng)的廣譜抗菌能力，不僅可以同時(shí)抑制革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌，而且對(duì)寄生蟲有殺滅作用?？咕闹袘?yīng)用最廣泛的是乳鐵蛋白，但由于提取難度太大，抗菌肽在應(yīng)用上面臨著一些問題。

4.2卵黃抗體卵黃抗體能夠通過破壞有害微生物細(xì)胞壁或是黏附等方式達(dá)到防治動(dòng)物疫病的效果。Mahdavi等[17]將特異性的卵黃抗體添加雛雞飼料中，發(fā)現(xiàn)0.2%和0.4%的卵黃抗體添加劑有明顯的抗菌作用。大量研究表明卵黃抗體對(duì)預(yù)防與治療因細(xì)菌、病毒引起的疾病是高效可行的，但經(jīng)濟(jì)成本可能會(huì)成為限制性因素之一。另外，由于卵黃抗體來自禽類，可能含有禽類的傳染病病原菌，將其應(yīng)用在養(yǎng)禽業(yè)中具有一定威脅。

4.3腐殖酸類物質(zhì)腐殖酸類物質(zhì)是生物的尸體經(jīng)微生物分解作用以及大自然的一系列化學(xué)過程生成的一類有機(jī)物。腐殖酸類物質(zhì)作為動(dòng)物飼料添加劑應(yīng)用對(duì)動(dòng)物有許多益處，不僅可以抗菌、抗炎、抗病毒，還可以提高料重比、提高動(dòng)物免疫力。例如，硝基腐殖酸尿素絡(luò)合物就被添加到牛飼料中。

5展望

我國(guó)抗生素濫用問題已經(jīng)非常嚴(yán)重，藥物殘留直接影響了我國(guó)畜禽產(chǎn)品的出口量，而且由于技術(shù)落后，我國(guó)一半以上的飼料添加劑都依靠進(jìn)口，目前亟需對(duì)飼料添加劑進(jìn)行研究，尋找能應(yīng)用在生產(chǎn)中的新型飼料添加劑。生物制劑作為一種高效、環(huán)保、無毒無害的飼料添加劑，能明顯改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能和畜禽產(chǎn)品質(zhì)量，而且生物制劑種類多，可以針對(duì)性使用，以提高養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。大多數(shù)飼料添加劑不僅可以促進(jìn)生長(zhǎng)、提高飼料轉(zhuǎn)化率、增強(qiáng)動(dòng)物免疫能力，而且具有毒副作用小、殘留量低、抗菌抗炎抗病毒等功效。因此，開發(fā)生物制劑作為飼料添加劑應(yīng)用具有非常廣闊的前景。

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