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功能性添加剂在宠物食品中的应用进展


来源: 作者: 时间:2024-05-29
功能性添加剂的概念与分类

宠物食品中常见的添加剂主要有着色剂、防腐剂、调味剂和微量元素等,其功能大多是为保证食品的口感、颜色和延长保质期。功能性添加剂是指利用添加剂内特有的生物活性成分可以提高产品的营养性能和保健效果,添加到宠物食品中可发挥功能性作用,对宠物的生理健康产生积极作用。目前,在宠物食品中广泛应用的功能性添加剂有生长调节剂、免疫增强剂、诱食剂和抗氧化剂等。这些添加剂大多来源于动植物源酶解反应产物、植物精油、微生态制剂、中草药活性成分和中草药制剂等,代表产品有酶解肉粉、茶多酚和丝兰提取物等。

功能性添加剂应用的意义与效果

功能性添加剂可取代传统化工添加剂,如防腐剂和诱食剂等,减少传统添加剂残留在动物体内对动物健康造成的隐患。同时,功能性添加剂可对宠物机体功能起到营养保健作用,添加剂中需要有足够的保健因子,通过宠物饲料、宠物零食添加,通过进食进入动物体内,具有促进机体健康、提高免疫力和防控疾病的一系列功能。功能性添加剂既能增加宠物食品风味且能够解决宠物健康问题。

2.1 生物酶解产物对宠物的功能性作用生物酶解产物(诱食剂),具有抗氧化、抑菌和抗突变的作用,添加到宠物食品中可以增加香气、改善食品颜色,在提高适口性的同时提升宠物食品的稳定性。有研究证实,以草鱼下脚料为底物,采用胰蛋白酶和风味蛋白酶进行酶解,酶解后的酶解液中含有17种游离的氨基酸,种类较为齐全,将其转化为诱食添加剂添加到猫粮中可有效提高猫粮的采食率。闫静芳以淡水鱼鲢鱼下脚料鲢鱼头为原料,以胰蛋白酶为水解酶对底物进行酶解,并在特定的条件下进行反应得到风味物质,添加到基础猫粮中,可有效提升猫核的诱食效果。郭艳霞以鸡胸肉为原料,采用蛋白水解专用酶和木瓜蛋白酶进行酶解,在一定反应条件下制得液体状犬粮诱食剂,鸡肉风味飘逸柔和,且产品稳定性好。刘策等以鸡肝、牛肝和鱼肉为原料,加入生物酶处理,再加入各种氨基酸、维生素、鱼油、虾油、糖类等进行酶解反应,得到适口性良好的猫粮诱食剂,具有促进动物采食、促进动物发育等功能。孔凌等研究发现,以豆粕作为酶解底物在45℃、pH6.0的环境下使用复合蛋白酶进行酶解,得到的酶解产物水解度最好且没有苦肽味。酶解肉的本质还是纯肉,是通过生物酶技术对肉中包含的脂肪、蛋白质进行优化分解,因宠物(猫犬)都是食肉动物,日粮需富含丰富的蛋白质,将不易被肠道消化吸收的大分子物质转化成易被吸收的小分子,最大化帮助宠物肠道吸收和利用营养物质,同时酶解物且有风味强,安全件高和稳定性好等特点,不同的氨基酸组合会呈现不同风味。因此采用生物酶解技术对食品中的肉类进行酶解时,释放不同游离多肽和氨基酸,从而使产品呈现更丰富的鲜味,提升风味并使反应物质更加稳定,二者结合会增强诱食功能,提高了宠物食品的适口性并补充日常需要的营养。

2.2 植物提取物对宠物的功能性作用植物提取物指采用适当的方法以植物全部或者某一部分为原料,采用物理或化学手段提取加工而成的物质,可用于医药、食品及其他行业,采用酶法提取技术、超声技术、超临界提取技术、膜分离技术、微波萃取技术等从植物内提取出其特有的苷、酸、多酚、多糖、萜类、黄酮和生物碱等成分。植物提取物作为天然高效的广谱抑菌物质具有很强的杀灭作用,可调节人与动物的肠道健康,目前植物提取物在反刍动物和禽类养殖上应用都取得了较好的效果。许多研究表明,植物提取物还有抗氧化、促消化和提高免疫等功能。有研究证实,香芹酚、肉桂醛、百里香酚和丁香酚对动物胃肠道内常见的有害菌(如大肠杆菌和沙门氏菌)等有很好的抑制效果,认为其机理是植物提取物内的酚类、醛类小分子物质破坏细胞壁结构、影响细胞膜脂质层的流动性,导致有害菌细胞膜通诱性改变,细胞内容物流出引起细菌生长受限甚至死亡,部分精油或分还会抑制相关酶活,干扰生物活性物质和核酸的合成,最终导致有害微生物生长受限基至造成死亡。同时,百里香酚和香芹酚具有很强烈的辛香香气,对动物有很好的诱食作用。将植物精油添加到宠物日粮中不但可以增强动物的代谢能力、抗氧化水平、调整肠道菌群结构、提升产品质量,也有很好的抗菌防毒作用。有研究证实,肉桂醛、百里香酚和丁香酚对5种食源性的病原菌产生显著的抑菌效果,在宠物日粮中分别添加浓度为0.01%的肉桂醛或者浓度为0.1%的百里香酚对饲料中的沙门氏菌、娄地青霉菌的抑制效果明显,在犬粮中添加一定比例添加茶多酚可有效抑制犬粮中的油脂氧化。植物提取物可作为抑毒、抑菌和抗氧化物质在宠物食品的涂层中使用。此外,植物提取物可作为治疗动物疾病的主要成分在宠物食品中使用。将以褐藻提取物为主的食物添加剂添加到患有牙周疾病的宠物食品中,可以防止宠物口腔疾病的病情恶化,减少牙菌斑的沉积,抑制牙结石的产生。给患有猫科动物特发性膀胱炎的宠物猫口服富含丰富原花青素的葛越莓提取物制成的营养补充剂21d,可有效防止细菌在尿路上皮的定植,其中a型原花青素的抗黏附特性和低聚糖的抗炎特性可减少尿路炎症,并通过抑制炎症信号通路传导来降低膀胱炎临床症状的严重程度,且蔓越莓提取物的抗氧化物质含量很高,提取物中的酚类化合物和复合寡糖对肠道有正向调节作用,可降低宠物猫肠道炎症和氧化应激的严重程度。

2.3 中药复方对宠物的功能性作用我国使用中草药治疗宠物(猫犬)疾病的历史最早可追溯到唐朝时期,随着现代科技的发展,中成药辅助治疗宠物疾病的应用也在与日俱增。宠物日粮中水分含量较低,相比较于犬,猫不爱喝水,患尿路疾病的风险要远高于犬。李一涵在补中益气汤配方上加减,佐以温补肾阳的菟丝子、山茱萸、黄芪和柴胡等药材,以达到益气补中、健脾助化的效果,用来治疗猫的急、慢性尿路感染、泌尿系统结石、膀胱炎等疾病,效果显著。将中草药(肾茶)的粉未添加到猫粮中也可提高家猫的饮水量,增加排尿次数,有效减少猫尿道结石、肾脏结石及泌尿系统疾病。在宠物犬日粮中添加中草药成分(人参、茯苓等)可提高宠物犬的淋巴细胞转化率,提高血清中免疫因子水平,从而提高犬的免疫水平。用含有当归、黄芪、苍术等中药成分及酵母提取物复配的诱食剂与犬粮混合,饲喂宠物犬,可提高犬红细胞数目与血红蛋白含量,促进成纤维细胞增殖、迁移,从而促进动物伤口愈合。用益母草、淫羊藿等药物配制的中药复合物可促进宠物发情,目前多用于宠物繁育行业;酸枣仁粉具有很好的安神效果,在宠物食品中添加可减少宠物应激、安抚宠物情绪。相对于化学药物,中药复方具有天然性和无耐药性等特点,可显著增强机体体质,使用后能提高宠物机体的免疫力和抗体水平,可减少患病风险,治疗药物在宠物保健中的应用前景非常广阔。但是也存在一些问题,中药材的道地性、炮制工艺和药材质量都很难把控,好的药材运用到宠物产品上成本高易,同时中药材配伍以后成分复杂,很难解释其发挥作用的机制,部分药材还有见效慢、适口性差等问题待解决。

2.4 微生态制剂对宠物的功能性作用益生菌、益生元和合生元统称为微生态制剂,是经过筛选、驯化后的微生物合理配比后形成的可调节动物胃肠道的活菌制剂,可有效治疗人与动物的消化系统疾病。有研究证实,犬腹泻与体内产气荚膜梭菌和粪肠球菌急剧增加有关,而微生态制剂可调节肠道菌群使其维持稳态,通过与致病菌竞争肠道上的结合位点,抑制病菌生长、预防病毒和细菌感染,对犬腹泻有治疗作用。王志华等选取动物双歧杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等多种益生菌复配成微生态制剂灌胃比格幼犬一段时间,试验结束后发现灌胃微生态制剂的试验组幼犬的体重显著高于对照组,同时益生菌能显著改变肠道菌群的结构,提高肠道菌群的丰富度,维持幼犬的健康,促进幼犬生长。证实益生菌可作为一种安全和有效的营养补充剂在幼犬的治疗和保健中应用。微生态制剂在食品中作为功能性添加剂已经被广泛使用,在人、反刍动物、水产动物和家禽领域中已经作为成熟的添加剂产品附加到食品与药物中,对人和动物的免疫功能及消化功能有明显的积极作用。随着工艺的进步与科学研究的深入,微生态制剂已经从最开始的单一菌种应用演变成复合菌种联合应用,其作用机理也逐渐清晰明了,可以作为稳定的、绿色的和安全无公害的首选食品添加剂。

2.5 其他添加剂对宠物的功能性作用

在贵宾幼犬日粮中添加复合酶制剂,如淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶等,可有效提高幼犬的被毛光泽度和消化率,改善幼犬的免疫功能,降低发病率。在中华田园犬幼犬的犬粮中添加木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶等多种非淀粉多糖复合酶制剂可有效刺激幼犬体内消化酶的分泌,加强幼犬机体代谢能力,消除日粮中抗营养因子,使动物更好地消化吸收食物的养分,在宠物饲粮中分别添加没食子酸、单宁酸、茶氨酸、虾青素和杨梅素等天然动植物提取物有助于动物体营养调控,并可有效缓解宠物应激引起的动物肠道菌群紊乱,降低氧化应激水平,缓解炎症反应,维护动物健康。

王响等《功能性添加剂在宠物食品中的应用进展》

来源:宠物食品联盟

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