环保型饲料添加剂展望

在新世纪即将到来之际，人们关心较多的是环境与发展。环境的日益恶化，无孔不入地威胁着人们的健康，破坏人类赖以生存的空间。“入口”食品的安全性，常常是人们首先关心的问题。目前，市场上出现的“放心肉”、“放心蛋”、“放心奶”，只是控制了某些病原微生物和寄生虫对人造成的危害，而动物产品的内在质量并没有使人们完全放心。某些药物、生物活性物质在动物肌体中的残留，有害的重金属元素在畜产品中的富集，往往直接影响着人类的健康。要从根本上解决这一问题，还须树立环境保护观念，大力研究、开发和推广应用环保型畜禽饲料添加剂。

一、根据药食同源的理论，开发和应用天然的促长、保健添加剂

我国历来提倡药食同源，并认为药补莫如食补，人的营养最终目的是健康长寿，动物营养的目的是防病保康，发挥最大的生产潜能。为此，在饲料中普遍添加各种防病促长的添加剂。饲养者为了追求经济效益往往忽视对畜产品的食用安全性。在工业化高度发达的今天，人们必须重新审视饲料添加剂的安全性。美国和西欧国家多采取制定法律法规的办法限制添加某些对人类不安全的饲料添加剂。我国发布的“饲料和饲料添加剂管理条例”，对某些饲料添加剂也作出硬性规定。在一些添加剂逐步被限制的同时，开发天然的无污染的新型饲料添加剂就成为迫在眉睫的任务。

大豆及其加工后的饼粕是动物良好的植物蛋白质源，同时还富含异黄酮植物雌激素－大豆黄酮（Daidzein,dai）又名葛根黄豆甙元。

大豆黄酮具有弱的雌激素作，对转化和代谢中酶及蛋白质合成，生长因子合成，雌激素、生长激素和苯丙二氮卓的受体水平均有调理作用。因此，可提高畜禽生殖、产乳、产肉性能。

大豆黄酮通常以糖苷（Daidzino）的形式出现在饲料中，可被酶解或被酸碱水解而释放，但通常在动物体内不能释放出来而起作用。为提高大豆制品中大豆黄酮等异黄酮植物雌激素的含量而开发的人工发酵食品－丹贝，就是利用发酵过程中微生物产生的β－糖苷酶提高可利用的大豆黄酮含量。南京农业大学近年正在试图采用单一酶（β－糖苷酶）或复合酶制剂（β－葡聚糖酶和阿剌伯木聚糖酶等），促进植物细胞壁结构的破坏和大豆黄酮的释放。

浙江农业大学从纯天然植物担取的不含任何化学成分污染和毒害作用的饲料添加剂－糖萜素，也可以认为是环保型添加剂。

糖萜素是从山茶科植物籽实加工后的饼粕中提取的三萜皂甙类与糖类混合物。本品呈黄色或棕色粉末状，微苦并有辣味，类似芥茉油一样能刺激鼻粘膜引起喷嚏。

糖萜素作为饲料添加剂能提高动物机体内分泌机能，促肾上腺皮质激素的分泌，提高T3、T4，白细胞介素2和免疫球蛋白G的含量；具有清除自由基和抗氧化作用。同时研究表明：饲料添加剂糖萜素对沙门氏菌、大肠杆菌等多种致病菌柔嫩艾美耳球虫和传染性法氏囊炎均有良好地抑制作用。目前在山东、浙江一带试验表明具有良好的效果，预料会有广阔前景。

吉林省长白山具有丰富的动、植物资源，如五加科类、人参、小檗、红景天等，都已开发出多种人用保健食品，如果采用加工方法开发动物用饲料添加剂，也会有良好的应用价值。

近年来，美国NIH和FDA均设专项研究资金开展这方面的研究，可见全世界的动物营养界对这方面的重视程度。

二、 根据微生态平衡的理论，推广应用各种微生态制剂

微生态平衡学说是近年来颇受营养学界关注的热点之一，我国著名的微生物学家魏曦教授在十多年前就曾预言“光辉灿烂的抗生素时代即将过去，随之而来的将是一个益生素的时代。”经过十多年微生态理论和实践的研究证明，微生态制剂在畜禽生产上应用确有许多优势，但完全代替抗生素尚待时日。

微生态制剂（icroecological Preparation）也称益生素（Probiotics）亦称促生素、竞生素、生菌素、促菌生、活菌剂等，是活的微生物饲料添加剂。益生素的概念形成于20世纪70年代，是由美国一所大学的研究人员R.B.Parker(1978)提出的。他给益生素下的定义是，“使肠道微生物达到平衡的有机体和物质”，还指出“物质”内含有抗生素的可能。1989年Fuller明确提出益生素是“一种活的微生物饲料添加剂，通过改善肠道内微生物的平衡而起作用。”人们进一步认识到在人和动物的胃肠道菌群中，既存在对抵抗疾病和能量转化有益的细菌，也存在着致病和对能量转化不利的细菌。例如，在相同的饲养条件下，无菌小鸡的生长优于普通小鸡。这说明肠道中有的菌群起着不利的作用；如果无菌小鸡接种一株可分解淀粉酶的乳杆菌，该单菌小鸡生长将优于无菌小鸡。这说明某些肠道菌群起着有益的作用。据多数研究结果，有人认为一般饲料条件下肠道大多数微生物对猪鸡的生长是抑制的。因此，饲料中加入抗生素，杀来了肠道一些细菌，提高了动物的生产性能并降低了发病率和死亡率。据此，一些学者认为，有目的地调节畜禽肠道微生物群落，使之既维持甚至增强动物的抗病力，又有利于动物生长。益生素在实际应用中有着突出的优点和广泛的作用。如维持肠道菌群平衡、预防畜禽腹泻性疾病、增强畜禽免疫力、提高畜禽生产力、减少肠道有害气体的产生；属于天然产品，无残留和抗药性。此外，有实验证明，益生素还有减轻便秘、抗癌、抗胆固醇等作用。

从菌种来看，生产益生素最理想的微生物应具备以下特点：（1）不会使人和动物致病（2）在体内外易于增殖（3）在低PH值和胆汁中存活，并能植入肠粘膜（4）在发酵过程中能产生乳酸（5）能合成大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、梭状芽孢杆菌等肠道致病菌的抑制物并不影响本身的活性（6）经加工后存活率高，混入饲料后室温条件下稳定性好。另外，组成益生素的微生物最好来自本动物肠道内，因为很多细菌有宿主特异性，来自本动物肠道内细菌组成的益生素，更有利于其在动物体内的定植。

1989年，美国食品与药物管理局（FDA）和美国饲料公定协会，发表了可以直接喂饲且一般认为是安全的微生物品种的名单，共42种。但是，构成用于配合饲料的主要活体微生物种类却较少，主要是乳酸杆菌（以嗜酸乳杆菌为主）、粪链球菌、芽孢杆菌属及酵母。其中，前两种是肠道的常居菌群，而后两种仅偶尔存在于肠道微生物中。某些芽孢杆菌属不仅对热、压有较高的耐受性，而且对家畜（特别是猪）有“平衡”、“稳定”及促生长的作用。因此用芽孢杆菌属替代乳酸菌作为饲料微生物添加剂不仅效果好，还可以避免制粒过程中微生物活性受破坏。有关益生素的作用机理许多学者进行过多方面研究和探讨。从保持和恢复动物肠绒毛亚细胞结构上看，产酸菌和芽孢杆菌均有保持和恢复肠绒毛正常结构的作用。董克苏（1994）报道，将三种产酸菌组成的益生素饲喂给仔猪，用扫描电镜观察4月龄仔猪小肠绒毛发现，绒毛各段均较对照组发育良好。王长文（1995）对犊牛的研究也得出了类似结果。这说明益生素是通过维持小肠正常形态和微绒毛细胞器的正常结构，在细胞水平上发挥作用的。

从微生物作用方式上看，主要有以下三种学说：（1）优势种群学说。正常微生物群对整个菌群起决定作用。使用益生素的目的就在于恢复优势菌群，保持微生态平衡。（2）微生物营养学说。益生素菌种如芽孢杆菌以孢子状态进入畜禽消化道后，以消耗肠内氧气，使局部氧分子浓度下降，从而益于厌氧微生物的生长。（3）膜菌群或屏障学说。益生素可以竞争性地抑制病原体，附着到肠细胞上，起到屏障的作用。

从微生物代谢方式看，其作用方式主要有以下七种：（1）产生乳酸菌。（2）产生过氧化氢，它对几种潜在的病原微生物有杀灭作用。（3）防止有害物质氨和胺的产生。（4）产生各种消化酶，以提高饲料转化率。（5）合成B族维生素。（6）产生抗生素类物质，但其作用尚不清楚。（7）产生非特异性调解因子。研究表明，芽孢杆菌能增加脾脏淋巴细胞的数量（S.Inooka,1986），另有报道乳酸杆菌能以某种局部型免疫因子的形式起作用，刺激肠道某种局部型反应（B.Wren,1987）。总之，微生物代谢方面的作用可归纳为“三流运转学说”，即微生物与宿主动物之间或正常微生物种群之间存在能量运转、物质交换和基因传递。

有关益生素研究应用的情况国内外报道很多。在国外，如美国、日本、德国、英国、丹麦、瑞典、菲律宾、朝鲜、原苏联、奥地利、 法国、芬兰、西班牙等国的众多科学家都纷纷踏上这一科研领域，并取得了长足进步。在理论研究上主要侧重于作用方式及机理探讨方面。在生产研究上，主要侧重于微生物品种的筛选，寻求自己的菌源。同时，通过对其作用机理的研究，