植物飼料添加劑的作用及應(yīng)用趨勢

孫書靜（遼寧省遼中縣，110200）

植物飼料添加劑的作用及應(yīng)用趨勢

孫書靜
（遼寧省遼中縣，110200）

減少和限制使用抗生素飼料添加劑已成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢，研究有效的抗生素飼料添加劑替代產(chǎn)品日益受到重視，特別是植物飼料添加劑成為一個研究和開發(fā)利用的熱點(diǎn)。本文對植物飼料添加劑的概念、植物飼料添加劑的作用、作用方式以及應(yīng)用趨勢等問題進(jìn)行了綜述。

飼料添加劑；作用；應(yīng)用趨勢

20世紀(jì)40年代末，Storsad和Jukes博士研究發(fā)現(xiàn)抗生素對動物有明顯的生長促進(jìn)作用。此后，抗生素被廣泛用作飼料添加劑，對畜牧業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。但是，由于抗生素飼料添加劑可以產(chǎn)生細(xì)菌耐藥性和藥物殘留等副作用，對人類健康造成危害，減少和限制使用抗生素飼料添加劑已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。從2006年起，歐盟已經(jīng)禁止在飼料中添加所有抗生素。因此，研究有效的抗生素飼料添加劑替代產(chǎn)品日益受到重視。目前，非抗生素類促生長飼料添加劑已有酶、益生菌、有機(jī)酸和植物飼料添加劑等，特別是植物飼料添加劑成為一個研究和開發(fā)利用的熱點(diǎn)。

1　植物飼料添加劑的概念

植物飼料添加劑是飼料添加劑的一個獨(dú)特系列，來源于天然植物。植物飼料添加劑既保持了其結(jié)構(gòu)成分的自然狀態(tài)和生物活性，又可避免由于大量使用抗生素、化學(xué)合成藥物等帶來的藥物殘留、耐藥性和“三致”（致畸、致癌、致突變）等副作用，是一種安全有效的飼料添加劑。按照《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)·天然植物飼料添加劑通則》的定義，植物飼料添加劑為“以一種或多種天然植物原株或其部分為原料，經(jīng)物理提取或生物發(fā)酵法加工，具有營養(yǎng)、促生長、提高飼料利用率和改善動物產(chǎn)品品質(zhì)等功效的飼料添加劑。”

中國的植物資源無論是品種還是數(shù)量均處于世界領(lǐng)先地位，使用天然植物作為飼料添加劑具有悠久的歷史。國外也很重視對植物飼料添加劑的開發(fā)利用。荷蘭羅帕法姆公司研制開發(fā)的牛至提取物抗菌和促生長效果確實(shí)，且性能穩(wěn)定，完全可以替代抗生素飼料添加劑。法國從常山中提取常山酮用于防治禽球蟲病獲得良好效果。絲蘭屬麟鳳蘭（Yuccα schidigerα）是生長于北美沙漠的一種天然植物，作用活性成分為多糖、皂角苷及多酚。美國奧特奇公司從莫哈夫絲蘭中提取絲蘭提取物用作氨吸附劑，具有顯著減少畜禽舍中氨的濃度、調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境、促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)吸收以及提高生產(chǎn)性能等多種功能。

現(xiàn)代典型的植物飼料添加劑主要由一種或多種來源的植物混合而成，這些植物已經(jīng)用作人類食品或作為人類食品的組成成分，包括迷迭香、百里香、牛至、絲蘭、菊苣、大蒜、各種柑橘、葫蘆巴和大茴香等。由于植物飼料添加劑具有其獨(dú)特的優(yōu)越性，即資源廣泛，易于提取，組成明確，藥效穩(wěn)定，無毒無害，無殘留，無耐藥性，多功能性等，有很大的開發(fā)利用潛力。在對畜牧業(yè)生產(chǎn)中不合理使用抗生素等藥物添加劑越來越重視的今天。開發(fā)利用植物飼料添加劑不僅能提高畜禽生產(chǎn)性能和畜產(chǎn)品質(zhì)量，而且最終可為人類提供無污染、無殘留的安全動物性食品。

2　植物飼料添加劑的作用

研究表明，植物飼料添加劑主要作用有：①調(diào)理腸黏膜，保持腸道的正常生理狀態(tài)和消化功能，促進(jìn)腸道內(nèi)容物中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，防止腸道致病菌定植。②優(yōu)化腸黏膜，增強(qiáng)腸黏膜及其局部的免疫力。③保護(hù)肝臟，促進(jìn)肝臟解毒及氧化抑制作用，使肝細(xì)胞保持最佳的功能，保證有效的肝解毒作用，防止真菌毒素及其他污染物如抗生素、驅(qū)蟲劑和有害化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生的損害。④增強(qiáng)免疫力，與疫苗合并使用可以提高機(jī)體免疫反應(yīng)。⑤促進(jìn)礦物質(zhì)吸收，提高礦物質(zhì)生物利用率和飼料中鈣、磷、錳的利用。主要是可以提高產(chǎn)蛋量。改善蛋殼的質(zhì)量以及補(bǔ)償由某些情況如熱應(yīng)激、飼料中真菌毒素、繼發(fā)性感染及其他原因引起的礦物質(zhì)缺乏。⑥優(yōu)化飼料，通過產(chǎn)生香味、酶或酚類防腐劑等保持或改善飼料的性狀。⑦抗自由基，與自由基結(jié)合消除損害腸道微絨毛的氧自由基。⑧調(diào)理上皮，促進(jìn)皮膚、呼吸道、腎小管、腎盂等主要上皮的生理學(xué)功能。⑨調(diào)理垂體，促進(jìn)前列腺素前體三烯脂肪酸的生物合成。⑩刺激腸道和瘤胃中的細(xì)菌生長，產(chǎn)生益生作用。瘤胃細(xì)菌的作用主要是可以分解纖維素，使總揮發(fā)性脂肪酸（TVFA）和糖原增加。腸道細(xì)菌的作用主要是嗜酸性細(xì)菌可以使細(xì)菌素和乳酸的含量增加。

目前，已經(jīng)研制成功并上市銷售的一些植物飼料添加劑都取得了良好的功效，可以作為抗生素的替代產(chǎn)品。奧地利百奧明（GTI）公司生產(chǎn)的一種植物飼料添加劑“百健寶”（Biomin@P.E.P.），是一種具有協(xié)同作用的植物精華素和果寡糖的強(qiáng)效組合，具有明顯的生長促進(jìn)作用。給母豬飼喂可以提高每窩斷奶活仔豬數(shù)、仔豬斷奶時窩重、斷奶時仔豬體重、仔豬平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。中國新疆天康公司研制的植物飼料添加劑“益綠素”已獲得農(nóng)業(yè)部的生產(chǎn)批準(zhǔn)文號。向飼料中添加“益綠素”后，可以使仔豬日增重提高7.4%，飼料轉(zhuǎn)化率提高2.9%；肉雞飼料轉(zhuǎn)化率提高13.2%；蛋雞產(chǎn)蛋率提高4.2%；奶牛產(chǎn)奶量提高8.2%，飼料轉(zhuǎn)化率提高8.4%，每頭奶牛提高效益16.7%；育肥綿羊日增重提高40.2%，經(jīng)濟(jì)效益提高2倍多。廣州天科公司采用植物為主要原料開發(fā)的“適健”系列產(chǎn)品，可以使每頭母豬斷奶活仔豬數(shù)增加1～1.5頭，仔豬斷奶體重提高10%～15%，斷奶仔豬成活率提高4%～8%，母豬和仔豬呼吸道疾病以及由圓環(huán)病毒引起的生長豬皮炎腎病綜合征、豬瘟等病毒性疾發(fā)病率病顯著下降。

3　植物飼料添加劑的作用方式

3.1促進(jìn)腸道飼料消化

飼料進(jìn)入畜禽胃腸道后的消化包括機(jī)械和化學(xué)作用。在化學(xué)分解方面，酶可以選擇性地分解特定的底物。多年來，植物飼料添加劑可刺激胰腺和腸道酶的功能。辣椒類植物香味劑的活性物質(zhì)辣椒素就具有這種功能。辣椒素可激活非反芻動物的多種消化酶，從而降低腸道內(nèi)消化物的黏度，促使?fàn)I養(yǎng)成分通過腸道到達(dá)吸收部位。這種促進(jìn)消化的功能導(dǎo)致了飼料營養(yǎng)效價(jià)的提高。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道和試驗(yàn)結(jié)果顯示，使用含有辣椒素等植物飼料添加劑的商品日糧，可以促進(jìn)畜禽對飼料的消化，尤其是青年動物消化。

3.2促進(jìn)腸道營養(yǎng)吸收

與營養(yǎng)物質(zhì)吸收相關(guān)的消化吸收通道表面（腸黏膜）結(jié)構(gòu)與功能受損時，消化過程中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收就會遇到障礙。甚至在正常消化過程中，亦可產(chǎn)生氧自由基，侵襲黏膜表面，從而妨礙營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。此時添加必需的抗氧化酶如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽S一轉(zhuǎn)移酶、過氧化氫酶等，就可消除損害正常消化功能的氧自由基。肉桂醛是肉桂中的主要活性成分，具有優(yōu)化這些抗氧化酶從而消除摜害腸道微絨毛的氧自由基的作用?？寡趸饔锰厥馀浞街兴参镄猿煞值淖饔檬潜Ｗo(hù)機(jī)體免受氧化應(yīng)激的損害。植物飼料添加劑可以使小腸黏膜表面的微絨毛高度增加，提高營養(yǎng)物質(zhì)吸收的能力。

3.3促進(jìn)腸道益生菌生長

腸道內(nèi)正常存在的菌群可以抑制有害菌群的定植與生長，促進(jìn)腸道的消化吸收功能與健康。許多研究發(fā)現(xiàn)，唇型科植物的活性成分香芹酚及其他一些植物成分對革蘭氏陰性菌具有殺滅作用。此外，在更高的稀釋水平下，某些植物分子可促使產(chǎn)乳酸的腸道菌群發(fā)揮益生作用，在體內(nèi)試驗(yàn)中促進(jìn)腸道微生物發(fā)酵。最新的研究表明，歐洲大學(xué)的研究人員使用含有香芹酚的飼料添加劑產(chǎn)品進(jìn)行動物試驗(yàn)，其研究結(jié)果證實(shí)了以上結(jié)論。2001年，在美國印第安納州波里斯舉行的美國動物科學(xué)協(xié)會會議上提出了包括香芹酚在內(nèi)的3種活性成分的作用，證實(shí)了香芹酚在斷奶仔豬體內(nèi)有促進(jìn)桿菌屬生長的積極作用。這種促進(jìn)有益菌群的效果與動物腸道中丁酸含量顯著增加有關(guān)。丁酸本身已被證明可排除體內(nèi)大量的病原微生物（如大腸桿菌和產(chǎn)氣梭菌等）。

研究表明，一方面，由于在BiominP.E.P.中含有的植物精油有顯著的抗菌功效，可以大大減少腸道中對機(jī)體有害菌群的總數(shù)；另一方面，BiominP.E.P.中含有的通過選擇促進(jìn)有益腸道菌群（如乳酸桿菌或雙歧桿菌）的生長而產(chǎn)生益生作用。腸道菌群保持良好的平衡可以防止病原菌的侵害，因此，可以限制斷奶仔豬腹瀉的發(fā)生率或泌乳母豬發(fā)生尿道感染和乳房炎一子宮炎一泌乳缺乏綜合征。

在維也納自然資源與應(yīng)用生命科學(xué)大學(xué)進(jìn)行的一項(xiàng)深入研究對植物飼料添加劑與抗生素生長促進(jìn)劑（AGP）進(jìn)行了比較評價(jià)。添加植物飼料添加劑減少了腸道有害菌群的數(shù)量，這種數(shù)量的減少甚至比得上用AGP處理。減少腸道中微生物總數(shù)意味著減少宿主動物免疫反應(yīng)需要及可利用營養(yǎng)的競爭和可以增加營養(yǎng)物質(zhì)的吸收率。

除此而外，植物飼料添加劑還可以提高內(nèi)源性消化酶的活性，如激活胃蛋白酶原使蛋白質(zhì)消化達(dá)到最佳狀態(tài)?？紤]自然存在于幼齡仔豬胃中的胃酸數(shù)量不足。植物飼料添加劑還可以通過產(chǎn)生有機(jī)酸有助于改善消化過程，尤其是在出生后的早期階段，最終產(chǎn)生較高的生產(chǎn)性能。

4　植物飼料添加劑的應(yīng)用趨勢

利用天然植物飼料添加劑有很多好處：第一，可以減少抗生素和化學(xué)合成類飼料添加劑的副作用；第二，可以保持肉禽蛋等食品的衛(wèi)生安全和改善其食品的品味；第三，有利于降低成本。所以，從長遠(yuǎn)看，植物飼料添加劑的開發(fā)利用，有利于生產(chǎn)健康無公害的“綠色”畜禽蛋等食品，有利于飼料行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。由于植物飼料添加劑在飼料或畜禽體內(nèi)有抗微生物和真菌的活性、抗氧化性、清除自由基、抗霉菌毒素和其他毒素、激發(fā)內(nèi)源酶的活性助消化、控制糞便氣味和氨味污染、限制結(jié)合氮的活性等功能，有望成為天然的替代抗生素的飼料添加劑，已經(jīng)日益引起許多國家的高度重視，展現(xiàn)了廣闊的發(fā)展前景。

在中國，許多抗生素生長促進(jìn)劑還仍然在畜牧業(yè)中使用，植物飼料添加劑的開發(fā)利用還處于起步階段。從國內(nèi)外的發(fā)展趨勢看，限用或禁用抗生素生長促進(jìn)劑是大勢所趨，不可逆轉(zhuǎn)。隨著限用或禁用抗生素生長促進(jìn)劑的要求日益嚴(yán)格，必將促進(jìn)中國植物飼料添加劑的開發(fā)與利用。目前，在開發(fā)植物飼料添加劑方面，中國已經(jīng)取得了明顯的進(jìn)展，已經(jīng)有許多植物飼料添加劑產(chǎn)品問世。為了促進(jìn)與規(guī)范植物飼料添加劑的開發(fā)與利用，中國已經(jīng)出臺了植物飼料添加劑的國家標(biāo)準(zhǔn)《天然植物飼料添加劑通則》。這是中國飼料工業(yè)史上的一個創(chuàng)舉和創(chuàng)新?，F(xiàn)在面臨的任務(wù)是要發(fā)揮資源優(yōu)勢，進(jìn)一步加強(qiáng)植物飼料添加劑的研制、開發(fā)與利用。

歐盟各國也開始大力提倡使用天然植物飼料添加劑，并加大了對其研究投入。美國食品與藥物管理局 （FDA）就如何管理這類產(chǎn)品進(jìn)行了初步研究，認(rèn)為中草藥等植物具有增進(jìn)動物健康的作用，應(yīng)屬于動物保健營養(yǎng)品類。在2001年，F(xiàn)DA已開始受理天然植物飼料添加劑的審批。美國著名的菲蘭普公司認(rèn)為，在20世紀(jì)90年代淘汰抗生素類飼料添加劑，使世界開始重新評估東方的天然植物飼料添加劑。

雖然經(jīng)過多年的研究應(yīng)用，但植物飼料添加劑的真正發(fā)展才剛剛開始。目前，在豬養(yǎng)殖方面進(jìn)行了大量的研究工作，植物添加劑對肉雞生產(chǎn)也顯示了顯著促進(jìn)生長的效果。然而，植物飼料添加劑的天然結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性和新陳代謝還不是很清楚。此外，作為商業(yè)飼料添加劑，其包裝和加工過程是否會影響其在體內(nèi)的釋放和功能。這些問題以及其他相關(guān)問題還需要進(jìn)行深入的研究，從而使其成為一種安全、有效的非抗生素和化學(xué)合成類促生長飼料添加劑的替代品。目前，世界各國都把開發(fā)天然植物飼料添加劑作為重點(diǎn)，加強(qiáng)了對植物飼料添加劑的研究，植物飼料添加劑的獨(dú)特作用機(jī)理和功效將引起21世紀(jì)飼料添加劑行業(yè)更新?lián)Q代產(chǎn)品的新潮流。

（略）

S916.7

A

1005-8613（2016）09-0030-03

2016-7-25