功能性飼料添加劑的研究進展及在動物生產中的應用

宋雪瑩，李 偉，王 超，郭春暉，劉學良，張智慧，蔣 薇，趙金波

（ 1.黑龍江省畜牧研究所，黑龍江 齊齊哈爾 160006；2.中國農業科學院特產研究所，吉林 長春 130000）

功能性飼料是一種具有動物保健功能的飼料添加劑，具有改善機體亞健康、提高免疫力和抗應激能力、降低發病率等作用。功能性飼料添加劑可直接從動植物中提取，也可利用化學方法進行合成，或利用基因手段、微生物發酵和酶解作用制備。本文將常見的功能性飼料添加劑作以綜述。

1 低聚果糖

低聚果糖又稱低聚寡果糖、果寡糖或蔗果三糖低聚糖等[1]。其是天然存在于微生物和植物體內，由果糖轉移活性的酶作用而產生。除了天然存在，低聚果糖是也可人工制備。利用β-呋喃果糖苷酶或果糖轉移酶將蔗糖分解為低聚果糖。低聚果糖具有調節機體免疫功能和腸道微生物菌群的作用。

低聚果糖最早被日本研究人員添加到豬飼料中，可通過改善腸道菌群達到提高消化能力的目的，從而增加平均日增重，減少料重比，降低腹瀉率，提高母乳泌乳量，使養殖環境得到明顯改善[2]。隨著對低聚果糖研究的深入，在我國已將其作為抗生素替代物添加到畜禽日糧中。盧福莊等在斷奶仔豬日糧添加低聚果糖0.2%，試驗結果表明，仔豬日增重提高6.4%，料肉比降低11.7%[3]。瞿明仁等將低聚果糖添加到泰和雞日糧中，與添加抗生素日糧進行對比，發現在飼養第5周和10周低聚果糖組，泰和雞血清的蛋白質含量高于抗生素組，結果表明，低聚果糖具有增強泰和雞免疫系統功能的作用[4]。王新峰等研究低聚果糖對斷奶羔羊消化道功能的影響，選取40只斷奶羊羔隨機分為對照組和試驗組。對照組僅飼喂基礎飼糧，試驗組在飼喂基礎日糧中添加低聚果糖0.3%，飼養35 d，結果表明，試驗組的瘤胃菌群總數提高且多樣性顯著降低（P＜0.05）[5]。

2 酶制劑

酶制劑又被稱為“綠色飼料添加劑”，通過破壞不易被畜禽消化吸收大分子物質中的特殊的化學鍵，將蛋白質、脂肪、碳水化合物等物質分解為葡萄糖、氨基酸、游離脂肪酸等直接被畜禽利用的營養物質[6]。還可通過降低抗營養因子的含量，刺激內源性酶的活性及補充幼畜內源性酶的不足等方式來提高畜禽對飼料原料中營養物質的利用率。除此之外，酶制劑通過提高畜禽對飼料中磷、氮利用率，降低糞便中磷、氮的殘留，最終達到降低污染，保護環境的作用。目前己被發現的酶有1 700多種，其中300多種能夠被生產加工，其中有20多種被用作飼料添加劑[7]。目前，酶制劑飼料添加劑分為單酶制劑和復合酶制劑。單酶制劑是指單一酶成分的物質，按畜禽機能是否能自身合成，又將其分為內源性和外源性。內源酶主要包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶，外源酶主要包括纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、β-葡聚糖酶、植酸酶等。復合酶制劑是指由兩種或兩種以上單酶制劑混合而成。

酶制劑被廣泛應用于禽類飼料中，應用效果也較為明顯[8]。章世元等研究結果表明，在蛋雞日糧中添加植酸酶0.5%，可明顯提高蛋雞生產性能，改善蛋殼品質，增加蛋雞養殖收入，并降低糞便中磷的排泄量，減少對環境的污染[9]。張超在肉雞日糧中添加酸性蛋白酶1%，可提高肉雞生產性能和營養物質表觀代謝率，同時對脂多糖產生的應激有一定抑制作用[10]。李東東等將肉雞日糧中蛋白質降低1%，之后添加蛋白質酶，結果發現21日齡肉雞生產性能與使用正常蛋白質水平日糧飼喂效果一致[11]。黃其田等將液體復合酶制劑添加到白羽肉雞日糧中，試驗結果表明，添加復合酶制劑組肉雞采食量雖無明顯變化，但料重比降低，肉雞出欄體重增加，養殖收益增加[12]。

何振富等將復合酶制劑添加到肉牛日糧中，測定肉牛的血液生化指標，試驗結果表明，肉牛飼糧中添加復合酶制劑，可以增強肉牛免疫力，同時對肉牛血清生化指標和相關生長激素有一定影響[13]。劉瑞玲等用復合酶制劑處理秸稈后飼喂奶牛，提高了干物質的消化率和中性洗滌纖維消化率以及奶牛乳中非脂乳固體含量[14]。黃鋒等研究表明，在草魚和異育銀螂魚日糧中添加含木聚糖酶和β-葡聚糖酶的復合酶制劑，顯著提高了草魚和異育銀螂魚生長速率，增強其免疫能力[15]。

3 抗菌肽

抗菌肽是具有抗菌活性短肽的總稱，一般是由12～50個氨基酸殘基組成，具有親水性和疏水性，結構種類多樣，包括α螺旋結構、β折疊結構及無規則卷曲[16]。抗菌肽具有廣譜抗菌性，通過與細胞膜脂質雙分子層結合行成通道，或直接穿透細胞膜，進而使細胞裂解、死亡，可殺滅細菌、真菌、原蟲及病毒等。抗菌肽可直接通過分離提取技術，從果蠅、黃鱔、家蠶體內提取獲得；也可利用基因工程手段，構建表達載體獲得抗菌肽；還可通過酶工程技術，水解乳鐵蛋白、酪蛋白獲得抗菌肽。

朱琪等研究抗菌肽對肉仔雞免疫功能和生長性能的影響，在日糧中添加抗菌肽0.5%，發現肉仔雞飼料轉化率得到提高，機體免疫力有所增強[17]。王靜研究表明，抗菌肽能提高肉仔雞日增重、降低料重比、提高消化道功能[18]。宦海琳等將抗菌肽添加到仔豬日糧中，結果表明，抗菌肽能夠顯著提高仔豬血清總蛋白含量和谷丙轉氨酶活性，同時改善了仔豬腸黏膜形態結構，提高了仔豬空腸上皮緊密連接蛋白的基因相對表達量[19]。張宏剛等研究抗菌肽對初產母豬生產性能的影響，在日糧中添加復合抗菌肽3‰，結果表明，產仔性能、哺乳仔豬增重、哺乳仔豬成活率均高于對照組[20]。林鑫等研究表明，在錦鯉的基礎飼料中添加抗菌肽150 mg·kg-1可顯著提高錦鯉的末重和特定生長率（P＜0.05）[21]。

4 中草藥飼料添加劑

中草藥飼料添加劑是指將中草藥做為飼料成分添加到畜禽基礎日糧中，具有天然性、多功能性、毒副作用小、藥物殘留低、無抗藥性、資源豐富等特點，可提高畜禽生產性能、提高養分消化率、調控生殖機能、增強免疫力、改善畜產品品質及保護環境。中草藥飼料添加劑可直接作用于菌體，殺滅有害菌；通過激發畜禽體內某些抗菌因子的活性，降低有害菌對機體的破壞作用，以提高畜禽生長性能。趙薇研究中草藥對其生產性能、養分表觀消化率的影響，將不同劑量的中草藥添加到陜北白絨山羊日糧中，添加劑量分別為0.4%、0.8%和1.2%，與僅飼喂基礎日糧的空白對照相比，干物質采食量、生產性能、養分表觀消化率及經濟效益均優于對照組，其中0.8%組為最佳添加劑量，各項指標表現最優[22]。陶川雄以添加云南沙棘、紅花、柿和銀杏為主的中草藥飼料飼喂肉鴨，試驗結果表明，可降低肉鴨死亡率，提高生長性能和肉品質，降低養殖成本[23]。杜改梅等將中草藥飼料添加劑添加到生長豬基礎日糧中，測定血清中白蛋白、總蛋白、免疫球蛋白M、免疫球蛋白G、補體C3濃度和豬瘟抗體水平，試驗結果表明，該中草藥飼料添加劑的應用可以提高生長豬的免疫功能[24]。

5 功能性氨基酸

氨基酸是構成畜禽體內蛋白質的基本單元，蛋白質是維持生命特征的重要物質。氨基酸根據動物機體是否可以自己合成，將其分為必需氨基酸和非必需氨基酸。近年來，研究發現有些氨基酸不僅參與機體代謝調控，而且與某些生物活性物質合成相關，這類氨基酸被稱為功能性氨基酸。

精氨酸具有促進肌肉蛋白質合成、增強機體免疫力、細胞分裂、傷口復原和激素分泌等作用，并參與多胺和NO的合成。在母豬日糧中添加精氨酸可提高母豬繁殖性能、提高產仔數、初生重及仔豬成活率[25]。張凱凱研究發現，飼料中精氨酸能夠提升斑點叉尾鮰、美國紅魚、雜交條紋鱸、大口鱸和石斑魚的非特異性免疫力[26]。但精氨酸體外合成成本高，也是制約其發展的重要原因。谷氨酰胺參與細胞生長，調控氧化應激和免疫激活基因表達。劉艷芬等研究谷氨酰胺對肉仔雞免疫能力的影響，將其添加到肉仔雞日糧中，發現肉仔雞外周血淋巴細胞的轉化率及T淋巴細胞數量得到顯著提高，結果表明，谷氨酰胺可以增強肉仔雞免疫功能[27]。色氨酸參與骨髓T淋巴細胞前體分化，對T淋巴細胞合成具有重要作用。張曉玲等研究表明，當豬感染疾病時，血漿色氨酸是下降幅度最明顯的必需氨基酸，補充色氨酸后發現豬免疫能力增強[28]。

6 小 結

近年來，隨著人們食品安全意識的增強，對畜禽產品品質的要求越來越高。功能性飼料的開發滿足了人們對優質畜產品需求，并且其種類也越來越多。但功能性飼料添加劑也存在沒有統一生產標準的問題。因此，功能性飼料添加劑的研究工作仍然任重道遠。

[參考文獻]

[1] 許喜林,林慶生,賴鳳英.蔗糖原料發酵生產低聚果糖[J].食品工業科技,1997（4）:34-37.

[2]黃海清,汪以真.低聚果糖在動物營養中的應用及研究進展[J].飼料廣角,2002（16）:26-28.

[3] 盧福莊,戴賢君.果聚寡糖在斷奶仔豬中的應用[J].中國飼料,1999（11）:12,15.

[4] 瞿明仁,宋小珍,游金明.低聚果糖替代抗生素使用對泰和雞免疫促進作用的研究[J].飼料工業,2003,24（12）:27-28.

[5] 王新峰,冷青文,李志遠,等.低聚糖對斷奶羔羊瘤胃菌群的影響[J].動物營養學報,2010,22（5）:1 396-1 401.

[6] 李玲.世界飼料添加劑工業發展趨勢[J].飼料工業,2000,21（4）:1-3.

[7]張國立.飼用酶制劑的應用及發展趨勢[J].中國飼料,1996（19）:6-8.

[8] 王琤韡,瞿明仁.酶制劑在禽類營養中的應用研究進展[J].家禽科學,2008（4）:12-14．

[9] 章世元,周聯高,孫國榮,等.低磷飼糧中添加粗制植酸酶對產蛋后期蛋雞生產的影響[J].中國畜牧雜志,2010,46（19）:57-61.

[10]張超.酸性蛋白酶對脂多糖刺激肉雞應激反應的抑制作用[D].晉中:山西農業大學,2013.

[11]李東東,李宗銳,丁雪梅,等.不同粗蛋白質水平飼糧添加外源蛋白酶對肉雞生產性能、血清生化指標和抗氧化功能的影響[J].動物營養學報,2015,27（9）:2 820-2 831.

[12]黃其田,袁紹輝,呂偉,等.液體復合酶制劑對白羽肉雞生產性能的影響[J].中國畜牧雜志,2017,53（3）:154-157.

[13]何振富,董俊,郝懷志,等.不同飼料添加劑對舍飼肉牛血清生化指標、免疫功能及生長激素的影響[J].中國飼料,2016（18）:24-28.

[14] 劉瑞玲,王香祖.復合酶制劑在奶牛生產中的研究[J].飼料博覽,2016（8）:6-8.

[15]黃鋒,張麗,周艷萍,等.外源木聚糖酶對異育銀卿生長、超氧化物歧化酶及溶菌酶活性的影響[J].淡水漁業,2008,38（1）:44-48.

[16]王笑非.疏水性對抗HeLa多肽活性的影響及抗癌機理的初步研究[D].長春:吉林大學,2010.

[17]朱琪,郭明,何嵐,等.合生素和抗菌肽對肉仔雞大腸桿菌病的防制效果及免疫調節作用[J].中國畜牧獸醫,2017,44（3）:888-895.

[18]王靜.抗菌肽對肉雞生產性能和免疫功能的影響研究[D].泰安:山東農業大學,2007.

[19] 宦海琳,白建勇,周維仁,等.抗菌肽對仔豬血清生化指標、腸黏膜形態結構及空腸上皮緊密連接蛋白基因相對表達量的影響[J]. 動物營養學報,2015,27（21）:3 797-3 804.

[20]張宏剛,康小龍,吳劍良,等.日糧中添加復合抗菌肽對初產母豬生產性能的影響[J].廣東飼料,2017,26（1）:26-29.

[21]林鑫,毛述宏,楊陽,等.飼料中添加抗菌肽對錦鯉生長、非特異性免疫力和抗病力的影響[J].動物營養學報,2013,25（8）:1 860-1 865.

[22]趙薇.中草藥飼料添加劑對陜北白絨山羊生產性能和糞尿及甲烷排放的影響[D].楊凌:西北農林科技大學,2014.

[23]陶川雄.中草藥飼料添加劑對肉鴨生產性能及肉品質的影響研究[D].蘭州:甘肅農業大學,2004.

[24]杜改梅,晏文梅,蔣加進,等.中草藥飼料添加劑對生長豬免疫功能的影響[J].畜牧與獸醫,2013,45（8）:19-22.

[25] 吳信,印遇龍,伍國耀.功能性氨基酸-精氨酸和精氨酸生素在豬生產中的研究與應用進展[J].飼料與畜牧,2009（8）:8-11.

[26]張凱凱.大菱鲆幼魚幾種功能性氨基酸營養代謝的研究[D].青島:中國海洋大學,2014.

[27]劉艷芬,馬建升,黃銀姬,等.谷氨酰胺對肉仔雞免疫器官發育及免疫功能的影響[J].中國獸醫學報,2006,26（5）:567-569.

[28] 張曉玲,Mike Varley.功能性飼料在豬上的應用[J].國外畜牧學豬與禽,2009,29（4）:49-50.