李廣超
(鹽城市鹽都區(qū)畜牧獸醫(yī)站,江蘇 鹽城 224001)
綠色的概念最初來(lái)源于食品,是在生產(chǎn)過(guò)程中遵循特定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造,同時(shí)不含非法和違規(guī)成分的食品,在工業(yè)中還有專(zhuān)門(mén)的綠色認(rèn)證和全程質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)體系。對(duì)于畜牧業(yè)來(lái)講,隨著人們對(duì)食品安全的愈發(fā)重視,肉、蛋、奶等動(dòng)物蛋白食品的藥殘問(wèn)題一直是社會(huì)比較關(guān)注的話題。早期由于我國(guó)養(yǎng)殖水平低,集約化程度不高,一線生產(chǎn)缺乏足夠的技術(shù)指導(dǎo),使得獸藥在養(yǎng)殖生產(chǎn)中濫用,隨意延長(zhǎng)用藥時(shí)間、加大用藥劑量,臨出欄的動(dòng)物不遵守休藥期,導(dǎo)致食品安全事件頻發(fā)。有些獸藥廠家的產(chǎn)品宣傳不規(guī)范,標(biāo)簽夸大宣傳藥效,說(shuō)明書(shū)不按國(guó)家規(guī)定要求進(jìn)行備案和印刷,使得很多違禁成分在動(dòng)物制品中被檢出,嚴(yán)重危害消費(fèi)者健康。隨著國(guó)家對(duì)獸藥管制愈發(fā)嚴(yán)格,加上終端食品的檢查越來(lái)越頻繁,檢測(cè)方法越來(lái)越簡(jiǎn)便,獸藥及飼料添加劑的生產(chǎn)、流通、使用逐步走向規(guī)范化,便出現(xiàn)了綠色飼料添加劑的概念。
綠色添加劑在廣義上講是指沒(méi)有污染,使用后在組織中無(wú)殘留,同時(shí)能起到抵抗疾病、促進(jìn)生長(zhǎng)及其他某些特定功能的飼料添加劑。近年來(lái),在我國(guó)成功普及的品類(lèi)較多,常見(jiàn)的有微生態(tài)制劑、酶制劑、酸制劑、中草藥類(lèi)添加劑、植物精油、噬菌體等。這些添加劑克服了抗生素等藥物的毒副作用,同時(shí)具有區(qū)別于常規(guī)化學(xué)藥物的其他特征,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1)綠色添加劑大多純天然或按照天然物的結(jié)構(gòu)合成,基本無(wú)毒副作用或毒副作用極小,使用非常安全。
2)綠色添加劑不造成藥物殘留,不存在休藥期,長(zhǎng)期使用也不會(huì)產(chǎn)生耐藥性問(wèn)題,停止使用后機(jī)體也無(wú)明顯的依賴(lài)特征。
3)綠色添加劑具有某種特定功能,可促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育,抵抗疾病,提高飼料報(bào)酬,提高養(yǎng)殖效益。
4)綠色添加劑對(duì)環(huán)境不造成污染,即使機(jī)體未完全利用而隨糞便、尿液、體液等排出體外,其對(duì)環(huán)境也無(wú)不良影響。
5)綠色飼料添加劑能增強(qiáng)機(jī)體免疫功能,減少畜禽各種傳染性疫病的發(fā)生,對(duì)機(jī)體生理功能有調(diào)理作用。
6)使用成本相對(duì)較低,且能長(zhǎng)期添加,適口性佳,理化性質(zhì)和生物活性通常較穩(wěn)定。
畜牧生產(chǎn)中常用的綠色添加劑種類(lèi)較多,包括微生態(tài)制劑、飼用酶制劑、酸化劑、中草藥類(lèi)添加劑、植物精油、噬菌體類(lèi)制劑等,不同的飼料添加劑功能均不相同,只有做到科學(xué)使用才能發(fā)揮其最大價(jià)值。
微生態(tài)制劑是指通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群平衡,促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng),加強(qiáng)對(duì)有害菌的抑制,從而實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖效益最大化的一類(lèi)飼料添加劑[1]。微生態(tài)制劑的核心成分是益生菌和益生元。益生菌是指對(duì)機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育及疾病防控有促進(jìn)作用的微生物,目前飼料添加劑目錄中允許使用的種類(lèi)較多,包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、布氏乳桿菌、雙歧桿菌、乳酸腸球菌、釀酒酵母菌、丁酸梭菌、植物乳桿菌、乳酸乳球菌、糞腸球菌等。益生元?jiǎng)t是一些不被宿主消化吸收卻能夠選擇性地促進(jìn)體內(nèi)有益菌代謝和增殖,從而改善動(dòng)物體健康的有機(jī)物質(zhì),臨床最常見(jiàn)的為低聚糖類(lèi)物質(zhì),包括低聚果糖、低聚異麥芽糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖、低聚木糖、菊粉等。當(dāng)益生菌和益生元共同使用時(shí),二者可產(chǎn)生協(xié)同作用,從而使腸道調(diào)理效果更佳。
微生態(tài)制劑臨床主要通過(guò)口服方式使用,拌料、飲水、灌服等均可,尤其適用于草食類(lèi)動(dòng)物,如牛、羊、家兔、馬、鹿等??诜蟮囊嫔M(jìn)入胃腸道后,一方面能與體內(nèi)存在的有害菌進(jìn)行空間和營(yíng)養(yǎng)的競(jìng)爭(zhēng),使有害菌數(shù)量減少,代謝減慢;另一方面有益菌能分泌對(duì)有害菌產(chǎn)生殺傷作用的物質(zhì),如抗菌肽、溶菌酶、有機(jī)酸等,使條件致病性有害菌被殺滅,從而起到較好的預(yù)防疾病效果??诜蟮囊嫔诘竭_(dá)腸道后,由于這些有機(jī)物質(zhì)無(wú)法被大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、魏氏梭菌、志賀氏菌等利用,只能被腸道中的有益菌利用,故可直接專(zhuān)為有益菌提供能量,促進(jìn)其繁殖和代謝。有益菌數(shù)量增多后便成為優(yōu)勢(shì)菌群,長(zhǎng)期添加有助于腸道微生態(tài)的平衡,疾病發(fā)生率顯著下降。需要提醒的是,有益菌本質(zhì)還是微生物,對(duì)某些抗生素敏感,建議使用微生態(tài)制劑期間不要和抗生素藥物聯(lián)用,以免二者相互影響而導(dǎo)致藥效下降。
酶制劑是綠色節(jié)糧型的添加劑。眾所周知,酶是一種催化生化反應(yīng)進(jìn)行的大分子蛋白,機(jī)體的新陳代謝過(guò)程中幾乎所有的生化反應(yīng)都需要催化劑-酶的參與,其特點(diǎn)是具有高度專(zhuān)一性和高效催化性。飼用酶制劑主要成分是具有高活性的酶,該類(lèi)產(chǎn)品根據(jù)所含酶種類(lèi)的不同分為飼用單一的酶制劑和飼用復(fù)合型的酶制劑。前者只含有一種酶,后者則是多種酶的復(fù)合。從所含酶種類(lèi)上講,該類(lèi)產(chǎn)品又可分為兩大類(lèi):第一類(lèi)由畜禽的消化管合成和分泌,但因某種原因需要額外補(bǔ)充和強(qiáng)化,稱(chēng)之為消化性酶,如蛋白酶、淀粉酶、多肽酶、脂酶等,該類(lèi)酶的主要功能是更加充分地消化飼料,提高飼料報(bào)酬,降低料肉比,增加生產(chǎn)效益;第二類(lèi)是畜禽自身不能合成和分泌,但飼料中又有相應(yīng)的底物存在而需要添加的,稱(chēng)為非消化性酶,如木聚糖酶、果膠酶、纖維素酶、甘露聚糖酶、葡聚糖酶、植酸酶等,該類(lèi)酶的主要功能是消除飼料中不良因子對(duì)機(jī)體的影響,如降解抗?fàn)I養(yǎng)因子、分解霉菌毒素等。
生產(chǎn)實(shí)踐數(shù)據(jù)表明,酶制劑在促進(jìn)生產(chǎn)方面的效果十分顯著,重點(diǎn)在以下3個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用。①用于提升飼料的轉(zhuǎn)化率,做養(yǎng)殖業(yè)都希望更多的飼料轉(zhuǎn)化為肉、蛋、奶等營(yíng)養(yǎng),但由于受多種因素影響,飼料中的營(yíng)養(yǎng)無(wú)法被100%消化和吸收,加入酶制劑后能在現(xiàn)有消化率的基礎(chǔ)上進(jìn)行提高,有利于節(jié)約日糧,同時(shí)增加養(yǎng)殖收益[2]。②飼料原料中有較多量的抗?fàn)I養(yǎng)因子或毒素時(shí),為了減少這些抗?fàn)I養(yǎng)因子和毒素對(duì)機(jī)體的危害,加入相關(guān)酶類(lèi)物將其降解,如高溫炎熱的夏季在飼料中加入葡萄糖氧化酶,能將葡萄糖氧化分解得到過(guò)氧化氫分子,將霉菌毒素降解,是目前養(yǎng)殖業(yè)常用的解霉劑之一。③為了解決營(yíng)養(yǎng)性腹瀉而單獨(dú)開(kāi)發(fā)的和常規(guī)飼料配合使用的酶。這3個(gè)方面中以第一個(gè)應(yīng)用最為廣泛,特別是飼料中禁止添加促生長(zhǎng)類(lèi)抗生素后,幾乎所有的育肥飼料都會(huì)加入酶制劑。研究表明,加入配方量的消化性酶后,日糧干物質(zhì)消化率可提高9%~20%,粗纖維消化率可提高30%~50%,粗蛋白的消化率能提高11%~18%,顯著提升了畜禽的生產(chǎn)性能。
酸化劑是指加入飼料或飲水中后,能提高飼料或飲水酸度的一類(lèi)物質(zhì)。酸化劑的研究理論基于其能夠提供酸環(huán)境的效應(yīng),臨床上應(yīng)用的地方較多,如幼畜的消化功能常不健全,消化酶分泌不足,免疫功能不完善,導(dǎo)致腹瀉頻發(fā),使用酸化劑后較低的pH值能快速激活胃蛋白酶,并使其保持較高的活性,有助于飼料的消化,還能起到阻止病原菌經(jīng)消化道進(jìn)入體內(nèi)環(huán)境的屏障作用。如在使用具有緩釋作用的有機(jī)酸飲水時(shí),可使水體的酸度增加,多數(shù)情況下能使pH值保持在3.8~4.5,該環(huán)境下水中的病原微生物基本被抑制或殺滅,從而使水質(zhì)得到凈化。另外,酸性水體還能使水線管道內(nèi)壁長(zhǎng)期粘附的污垢、殘?jiān)?、生物膜等脫落,從而起到輔助清理水線的作用。市售酸化劑成分主要有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、檸檬酸等。
臨床試驗(yàn)表明,短時(shí)間使用酸化劑對(duì)機(jī)體有著諸多益處。首先,飼料或飲水酸化后能促使胃部酸性消化酶活力增強(qiáng)而促進(jìn)消化,同時(shí)有機(jī)酸過(guò)胃進(jìn)入十二指腸后還能刺激腸壁分泌更多量的胰蛋白酶,使蛋白質(zhì)的消化率進(jìn)一步提升。其次,有機(jī)酸吸收入體內(nèi)后能提高天門(mén)冬氨酸轉(zhuǎn)移酶、丙氨酸轉(zhuǎn)移酶和琥珀酸轉(zhuǎn)移酶的活性,提高肝臟對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)氨基和脫氨基作用。再次,有機(jī)酸能改善腸道的微生物菌群種類(lèi),形成不適合病原菌生存的環(huán)境,從而降低腸道感染的風(fēng)險(xiǎn),如酸化劑能促使乳酸桿菌產(chǎn)生過(guò)氧化氫,從而殺滅病原微生物,同時(shí)對(duì)酵母菌的增殖有一定促進(jìn)作用。最后,酸化劑還能促進(jìn)礦物微量元素的吸收,避免礦物粒子在堿性環(huán)境中生成不溶性的鹽而隨糞便排出體外。對(duì)脂溶性VA和VD也有促吸收作用。
中草藥飼料添加劑是根據(jù)中草藥的物性(陰陽(yáng)、寒涼、溫?zé)?、物味(酸、苦、甘、辛、咸)、物間(協(xié)同、抵消、相加、拮抗)等關(guān)系,以中醫(yī)理論為指導(dǎo),輔以現(xiàn)代制藥技術(shù),結(jié)合動(dòng)物疾病的生理病理特點(diǎn)進(jìn)行添加的一類(lèi)物質(zhì)。中草藥類(lèi)添加劑臨床以中藥提取物使用最多,主要包括中藥浸膏、中藥純提物等。該類(lèi)添加劑在使用上類(lèi)似于中草藥,但在標(biāo)準(zhǔn)上又和中草藥有著本質(zhì)區(qū)別,使用目的多傾向于日常保健,不側(cè)重于疾病治療,如促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng),增強(qiáng)動(dòng)物的體質(zhì)代謝水平,降低飼料消化,促進(jìn)胃腸黏膜的發(fā)育和成熟,提高機(jī)體免疫力等,某些中草藥類(lèi)添加劑還有促進(jìn)公畜發(fā)情和母畜排卵的功效。
和其他品類(lèi)的綠色飼料添加劑相比,中草藥類(lèi)飼料添加劑屬于純天然物質(zhì),功能多樣,毒副作用小,使用后不會(huì)造成機(jī)體耐藥,也不會(huì)引發(fā)藥殘超標(biāo)問(wèn)題,具有與食物同源、同體、同用的特點(diǎn)。首先,中草藥多來(lái)源植物的根、莖、葉,故而本身也含有蛋白、碳水化合物、淀粉、纖維素、維生素、礦物質(zhì)等成分,可提供少量營(yíng)養(yǎng)。其次,植物多糖類(lèi)物質(zhì)有促進(jìn)免疫的功能,如黃芪、黃芩、黨參、龍葵等多糖,長(zhǎng)期使用能使機(jī)體保持較強(qiáng)的抵抗力。最后,中草藥作為添加劑使用時(shí)仍會(huì)保留一部分藥性,對(duì)于動(dòng)物疾病的防控有著特殊意義。
植物精油是畜牧業(yè)發(fā)展進(jìn)入21世紀(jì)后逐漸興起使用的一種添加劑,植物精油種類(lèi)繁多,幾乎所有的植物都能提煉出精油,即使是同一種植物,不同的部位也能提煉出不同的揮發(fā)油。目前市售植物精油多數(shù)為中草藥植物揮發(fā)油,我國(guó)傳統(tǒng)的中藥炮制方法以熬制為主,而熬制過(guò)程中由于高溫作用大部分精油成分揮發(fā)而未被利用,白白造成了損失,其實(shí)這些揮發(fā)有著非常強(qiáng)的功效,有些甚至還有殺菌、抗病毒的作用,如百里香酚、牛至油、肉桂醛、香芹酚、丁香酚等。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,很多植物精油的成分逐漸明確,其功效也都被逐漸證實(shí)而應(yīng)用于臨床中。在養(yǎng)殖領(lǐng)域,植物精油作為飼料添加劑主要用在促生長(zhǎng)、無(wú)抗養(yǎng)殖、驅(qū)蚊蟲(chóng)、抗菌防腐以及改善飼料適口性等方面[3]。
臨床使用植物精油時(shí),由于其油脂不溶于水的特性,使得臨床應(yīng)用時(shí)存在一定阻礙,有的廠家通過(guò)包被技術(shù)制備成了微丸、微囊等劑型,但保存時(shí)間較短,所有的技術(shù)都無(wú)法實(shí)現(xiàn)100%的包被,總會(huì)出現(xiàn)后期儲(chǔ)存時(shí)持續(xù)不斷揮發(fā)的情況,久之便會(huì)造成損失。還有些是直接將其作為油劑使用,多用于皮膚涂抹、口腔滴劑等,但用途仍不廣泛。目前流行的乳化技術(shù),將植物精油制備成水包油型的微乳劑,能滿(mǎn)足飲水、噴霧、藥浴、拌料等多種使用需求,且用水無(wú)限稀釋不破乳,精油也不會(huì)出現(xiàn)水面分層,確保了用藥的均勻,同時(shí),液體制劑也確保了有效成分后期儲(chǔ)存過(guò)程不會(huì)被損失。因此,廣大養(yǎng)殖場(chǎng)在選擇植物精油類(lèi)產(chǎn)品時(shí),建議優(yōu)先選擇乳劑類(lèi)型。
噬菌體是一種專(zhuān)門(mén)侵染細(xì)菌的病毒,從作用機(jī)理上講,這是一種生物抗菌法,而常用的抗生素則屬于化學(xué)抗菌法,生物抗菌與化學(xué)抗菌最大的不同是不會(huì)產(chǎn)生藥物殘留和耐藥,同時(shí),這些噬菌體專(zhuān)一性非常強(qiáng),除了能侵染自己對(duì)應(yīng)的靶細(xì)菌外,對(duì)其他菌和物種不會(huì)產(chǎn)生侵染,是一種非常安全的生物病毒。目前已經(jīng)培養(yǎng)出了針對(duì)致病性大腸埃希氏菌、沙門(mén)氏菌、魏氏梭菌等的噬菌體種類(lèi)。這些噬菌體經(jīng)口服后,在腸道中能尋找到所對(duì)應(yīng)的靶菌,繼而吸附在表面進(jìn)行膜穿孔,待細(xì)胞膜被打開(kāi)后,就將內(nèi)部攜帶的核酸注入細(xì)菌體內(nèi),這些核酸進(jìn)入胞漿后,利用細(xì)菌自身的核酸酶進(jìn)行復(fù)制,同時(shí)轉(zhuǎn)錄出大量的mRNA,再以這些mRNA為模板,通過(guò)胞漿中核糖體的轉(zhuǎn)運(yùn)作用合成病毒外殼蛋白,最后這些外殼蛋白再和復(fù)制的核酸進(jìn)行一對(duì)一結(jié)合,便組裝成了新的子代噬菌體,子代噬菌體越來(lái)越多,數(shù)量達(dá)到一定程度后就將細(xì)菌裂解,完成殺滅過(guò)程。
含噬菌體類(lèi)的飼料添加劑目前還處于研究和臨床小試階段,而噬菌體本身也還未被列入飼料添加劑目錄中,故無(wú)法獲得正常的標(biāo)準(zhǔn)和批準(zhǔn)文號(hào)上市。國(guó)內(nèi)有部分企業(yè)將其作為科研試品在部分養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行了臨床試驗(yàn)。結(jié)果顯示,臨床效果幾乎和抗生素相當(dāng),故該品類(lèi)是未來(lái)替抗研究的一個(gè)重要分支方向。和化藥抗生素不同的是,噬菌體進(jìn)入體內(nèi)后能正常復(fù)制,故前期只需要給予少量劑量即可,不像抗生素需要參照藥動(dòng)學(xué)分布規(guī)律給藥,在很少劑量的前提下就能達(dá)到殺滅病原菌的目的。
隨著社會(huì)不斷的發(fā)展,消費(fèi)市場(chǎng)越來(lái)越在意化學(xué)藥物在肉、蛋、奶及其制品中的殘留超標(biāo)問(wèn)題,無(wú)抗養(yǎng)殖的呼聲越來(lái)越大,使得養(yǎng)殖行業(yè)對(duì)添加劑品類(lèi)的要求越來(lái)越高,綠色飼料添加劑必是未來(lái)畜牧業(yè)發(fā)展的重要方向。希望我國(guó)高校、科研院所、企業(yè)技術(shù)中心以及其他研發(fā)平臺(tái)能抓住行業(yè)發(fā)展的需求機(jī)遇,多開(kāi)發(fā)立國(guó)、利民、利畜牧業(yè)發(fā)展的飼料添加劑品類(lèi)來(lái)滿(mǎn)足減抗、無(wú)抗的發(fā)展需求,為我國(guó)的動(dòng)物性食品安全作出貢獻(xiàn)。