抗生素的替代产品

兽医二号

　抗 生 素 应 用 于 饲 料 行 业已 有 50年 左 右 的 历 史 ， 它 为 畜 牧 业 的 飞 速 发 展 起 了 极 大 的 推 动 作 用 ； 但 随着 人 们 认 识 水 平 的 不 断 提 高 ， 人 们 发 现 在 抗 生 素 饲 料 添 加 剂 所 带 来 的 巨 大 经 济 效 益 后 面 隐 藏着 不 可 克 服 的 弊 端 。 诸 如 抗 生 素 引 起 的 内 源 性 感 染 、 二 重 感 染 、 细 菌 耐 药 性 的 产 生 、 畜 禽 免疫 力 的 下 降 和 畜 产 品 及 环 境 中 的 残 留 等 都 对 饲 料 工 业 、 养 殖 业 和 人 类 健 康 带 来 了 负 面 影 响 。鉴 于 抗 生 素 的 不 利 影 响 ， 研 究 人 员 一 直 致 力 于 开 发 一 些 通 过 调 整 动 物 胃 肠 道 平 衡 而 达 到 促 进生 长 、 维 持 动 物 健 康 和 提 高 经 济 效 益 及 保 护 环 境 、 人 类 安 全 的 饲 料 添 加 剂 ； 于 是 无 毒 、 无 负作 用 的 饲 料 添 加 剂 就 成 为 人 们 研 究 的 热 点 ， 微 生 物 添 加 剂 、 酶 制 剂 、 寡 聚 糖 、 酸 制 剂 、 中 草药 添 加 剂 等 是 主 要 代 表 。 1 饲用 微 生 物 添 加 剂 1． 1 饲 用 微 生 物 添 加 剂 的 概 述 　　饲 用 微 生 物 添 加 剂 是 益生 素 、 促 生 素 、 利 生 素 、 饲 料 微 生 物 生 长 促 进 剂 、 EM制 剂 、 微 生 态 制 剂 等的 统 称 。 饲 用 微 生 物 添 加 剂 按 微 生 物 种 类 可 分 为 三 类 ： ① 乳 酸 杆 菌 类 微 生 物 添 加 剂 ， 这 类 菌群 是 动 物 肠 道 的 正 常 微 生 物 ， 主 要 包 括 乳 杆 菌 发 酵 饲 料 和 乳 杆 菌 提 取 物 等 ； 目 前 应 用 的 乳 杆菌 主 要 有 嗜 酸 乳 杆 菌 、 双 歧 杆 菌 、 乳 酪 乳 杆 菌 、 发 酵 乳 杆 菌 、 短 小 乳 杆 菌 以 及 粪 链 球 菌 等 ； ② 芽 孢 杆 菌 类 微 生 物 添 加 剂 ， 这 类 菌 群 在 动 物 肠 道 中 仅 零 星 存 在 ， 目 前 应 用 的 芽 孢 杆 菌 主 要有 地 衣 芽 孢 杆 菌 和 枯 草 芽 孢 杆 菌 等 ； ③ 酵 母 类 微 生 物 添 加 剂 ， 这 类 菌 群 在 动 物 肠 道 也 是 零 星存 在 。 饲 用 微 生 物 添 加 剂 按 其 组 分 可 分 为 单 一 菌 属 和 复 合 菌 属 微 生 物 添 加 剂 。 1． 2 饲 用 微 生 物 添 加 剂 的 作 用 机 理 　　目 前 对 饲 用 微 生 物 添 加剂 的 真 正 作 用 机 理 尚 不 十 分 清 楚 ， 现 在 主 要 有 以 下 几 种 说 法 ： ① 优 势 种 群说 ： 指 正 常 微 生 物 群 与 动 物 和 环 境 之 间 构 成 的 微 生 态 系 统 中 ， 微 生 物 种 群 中 优 势 种 群 对 整 个群 落 起 决 定 作 用 ； 一 旦 失 去 了 优 势 种 群 就 可 导 致 微 生 态 平 衡 失 调 ， 使 用 微 生 物 添 加 剂 的 目 的就 在 于 恢 复 优 势 菌 群 ； ② 微 生 物 夺 氧 说 ： 指 微 生 物 添 加 剂 中 某 菌 种 以 孢 子 状 态 进 入 畜 禽 消 化道 后 迅 速 生 长 繁 殖 ， 消 耗 肠 内 的 氧 气 ， 使 局 部 的 氧 分 子 浓 度 下 降 ， 从 而 恢 复 肠 内 微 生 物 之 间的 微 生 态 平 衡 ， 达 到 防 治 疾 病 促 生 长 的 效 果 ； ③ 膜 菌 群 屏 障 说 ： 指 饲 喂 动 物 的 有 益 微 生 物 可竞 争 性 抑 制 病 原 体 附 到 肠 道 上 ， 即 屏 障 作 用 或 竞 争 性 拮 抗 作 用 ； 另 外 ， 在 新 生 家 畜 消 化 道 中接 种 有 益 的 微 生 物 有 助 于 家 畜 建 立 正 常 的 微 生 物 区 系 ， 排 除 或 控 制 潜 在 的 病 原 体 ； ④ “ 三 流运 转 ” 理 论 ： 指 微 生 物 添 加 剂 可 以 成 为 非 特 异 性 免 疫 调 节 因 子 ， 增 强 吞 噬 细 胞 的 吞 噬 能 力 ，刺 激 B细 胞 产 生 抗 体 ； 此 外 ， 微 生 物 添 加 剂 还 可 抑 制 腐 败 微 生 物 的 过 度 生 长 和 毒 性 物 质 的 产 生， 促 进 肠 道 蠕 动 ， 维 持 粘 膜 结 构 完 整 ， 从 而 保 证 微 生 态 系 统 中 基 因 流 、 能 量 流 和 物 质 流 的 正常 运 转 。 1． 3 饲 用 微 生 物 添 加 剂 的 应 用 效 果 　　有 关 饲 用 微 生 物 添 加 剂的 应 用 效 果 报 道 很 多 ， 但 结 果 多 不 一 致 ， 总 的 来 说 都 具 有 提 高 体 增 重 、 饲 料 转 化 效 率 和 畜 禽免 疫 能 力 的 功 能 ， 防 治 疾 病 和 降 低 死 亡 率 的 效 果 。 至 于 使 用 效 果 不 一 的 原 因 很 多 ， 涉 及 到 多方 面 的 因 素 ， 主 要 是 与 产 品 质 量 有 关 （ 产 品 活 菌 数 少 、 杂 菌 多 ） ， 另 外 试 验 动 物 品 种 、 年 龄、 生 理 状 态 及 试 验 环 境 不 同 等 也 可 造 成 使 用 效 果 不 一 致 。 2 酶制 剂 2． 1 酶 制 剂 概 述 　　酶 广 泛 存 在 于 所 有 生 物体 内 ， 尤 其 是 细 菌 、 真 菌 等 微 生 物 是 各 种 酶 制 剂 的 主 要 来 源 ， 将 生 物 体 内 产 生 的 酶 经 过 特 定生 产 工 艺 加 工 后 的 产 品 就 是 酶 制 剂 。 酶 制 剂 包 括 单 一 酶 制 剂 和 复 合 酶 制 剂 两 类 。 目 前 除 植 酸酶 有 单 一 产 品 外 ， 其 余 饲 用 酶 制 剂 大 多 是 包 含 多 种 酶 的 复 合 制 剂 。 应 用 较 多 的 有 ： ① 以 纤 维 素 酶 和 果 胶 酶 为 主 的 复 合 酶 ； ② 以 β － 葡 聚 糖 酶 为 主 的 复 合 酶 ； ③ 以淀 粉 酶 和 蛋 白 酶 为 主 的 复 合 酶 ； ④ 以 纤 维 素 酶 、 蛋 白 酶 、 淀 粉 酶 、 糖 化 酶 、 葡 聚 糖 酶 和 果 胶酶 为 主 的 复 合 酶 。 2． 2 酶 制 剂 的 作 用 机 理 　　添 加 饲 用 酶 制 剂 能 补 充动 物 内 源 酶 的 不 足 ， 增 加 动 物 自 身 不 能 合 成 的 酶 ， 从 而 促 进 畜 禽 对 养 分 的 消 化 、 吸 收 ， 提 高饲 料 利 用 率 ， 促 进 生 长 。 酶 制 剂 可 以 破 坏 植 物 细 胞 壁 的 结 构 ， 通 过 分 解 纤 维 素 、 半 纤 维 素 和果 胶 酶 等 非 淀 粉 多 糖 构 成 的 物 质 ， 以 暴 露 细 胞 壁 保 护 的 淀 粉 、 蛋 白 质 等 养 分 ， 以 利 消 化 利 用。 植 酸 酶 可 以 破 坏 稳 定 的 植 酸 结 构 ， 提 高 饲 料 磷 的 利 用 率 。 2． 3 酶 制 剂 的 应 用 效 果 　　现 在 酶 制 剂 已 经 广 泛 应用 于 畜 禽 生 产 ， 试 验 结 果 证 明 ， 畜 禽 饲 料 中 添 加 酶 制 剂 可 以 提 高 生 产 性 能 。 但 酶 制 剂 的 应 用效 果 受 多 种 因 素 的 影 响 ， 产 品 质 量 、 动 物 因 素 (如 品 种 、 生 理 状 态 、 健 康状 况 等 )、 环 境 条 件 (如 温 度 、 湿 度 、 pH值 等 )都 影 响 效 果 ； 而 酶 制 剂 种 类 因 素 对 效 果 影 响 的 变化 规 律 还 有 待 于 进 一 步 的 研 究 。 3 寡聚 糖 3． 1 寡 聚 糖 概 述 　　目 前 所 研 究 的 寡 聚 糖 主要 有 ： 甘 露 寡 糖 、 果 寡 糖 、 α － 寡 葡 萄 糖 、 寡 乳 糖 、 寡 木 糖 、 低 聚 焦 糖 、 β － 寡 葡 萄 糖 、 反 式 半 乳 糖 、 大 豆 寡 糖 等 。 3． 2 寡 聚 糖 的 作 用 机 理 　　寡 聚 糖 的 作 用 主 要 是 通过 以 下 几 方 面 实 现 的 ： ① 选 择 性 地 促 进 动 物 肠 道 内 有 益 菌 群 的 增 殖 ； ② 阻止 肠 道 内 病 原 菌 的 定 植 ， 促 进 其 随 粪 便 排 出 体 外 ； ③ 刺 激 和 加 强 机 体 的 免 疫 反 应 。 3． 3 寡 聚 糖 的 应 用 效 果 　　国 内 外 的 大 量 报 道 表 明， 畜 禽 、 鱼 类 饲 料 中 添 加 适 量 的 寡 聚 糖 可 以 提 高 生 产 性 能 ， 降 低 腹 泻 率 和 死 亡 率 ， 增 加 经 济效 益 。 但 寡 聚 糖 的 作 用 效 果 受 动 物 日 粮 成 分 、 动 物 的 状 况 、 饲 喂 条 件 、 饲 喂 方 法 的 影 响 ， 因此 寡 聚 糖 在 不 同 动 物 、 不 同 条 件 下 、 不 同 日 粮 类 型 中 的 添 加 量 还 必 须 进 行 进 一 步 的 研 究 。 4 酸制 剂 4． 1 酸 制 剂 概 述 　　酸 制 剂 是 指 能 提 高 饲 料酸 度 (pH值 降 低 )的 一 类 物 质 。 目 前 国 内 外 应 用 的 有 机 酸 化 剂 主 要 有 柠 檬 酸、 延 胡 索 酸 、 乳 酸 、 丙 酸 、 苹 果 酸 、 戊 酮 酸 、 山 梨 酸 、 甲 酸 、 乙 酸 等 ； 无 机 酸 化 剂 包 括 酸 盐、 硫 酸 、 磷 酸 等 ； 复 合 酸 化 剂 是 利 用 几 种 特 定 的 有 机 酸 和 无 机 酸 复 合 而 成 ， 能 迅 速 降 低 肠 道 pH值 ， 保 持 良 好 的 缓 冲 值 和 生 物 性 能 。 4． 2 酸 制 剂 的 作 用 机 理 　　通 常 ， 酸 化 剂 的 作 用 机理 可 归 纳 如 下 ： ① 降 低 日 粮 pH值 ， 使 胃 内 pH值 下 降 ， 提 高 酶 的 活 性 ； ② 改善 胃 肠 道 微 生 物 区 系 平 衡 ， 抑 制 有 害 微 生 物 繁 殖 ， 减 少 营 养 物 质 的 消 耗 和 抗 生 长 毒 素 的 产 生， 促 进 有 益 菌 的 增 殖 ； ③ 直 接 参 与 体 内 代 谢 ， 提 高 营 养 物 质 的 消 化 率 ； ④ 促 进 矿 物 质 和 维 生素 的 吸 收 利 用 。 另 外 ， 畜 禽 日 粮 中 添 加 酸 化 剂 可 以 减 慢 胃 排 空 速 度 ， 减 轻 小 肠 负 担 ； 提 高 日粮 适 口 性 ； 增 强 机 体 各 免 疫 器 官 的 活 动 ， 降 低 机 体 的 紧 张 度 。 4． 3 酸 制 剂 的 应 用 效 果 　　国 内 外 有 大 量 资 料 报 道了 各 种 酸 化 剂 的 饲 用 效 果 。 虽 然 数 据 的 变 异 性 较 大 ， 但 总 的 来 说 ， 饲 料 中 添 加 酸 化 剂 可 提 高动 物 日 增 重 、 饲 料 效 率 ， 减 少 疾 病 的 发 生 (特 别 是 仔 猪 腹 泻 )， 减 缓 各 种 应激 ， 促 进 动 物 生 长 。 此 外 ， 酸 化 剂 还 可 以 作 为 饲 料 的 稳 定 剂 和 保 藏 剂 。 饲 料 酸 化 剂 的 应 用 效果 受 试 验 动 物 日 龄 和 体 重 、 日 粮 蛋 白 质 来 源 、 饲 料 原 料 的 酸 结 合 力 、 酸 化 剂 的 种 类 及 使 用 量等 因 素 的 影 响 。 5 抗生 素 替 代 品 的 发 展 前 景 　　综观国内外，饲料添加剂的研究正在向着研制和开发无毒、无副作用、无残留、无耐药性、对人类健康和环境无危害作用、简便价廉的方向发展。饲料添加剂的添加和生产也正向着营养标准化、配制计算化、剂型专一化、生产集中化、服务一体化和经营商品化的方向发展。替代抗生素的饲料添加剂研制和应用现尚有众多问题存在，诸如：各种添加剂准确添加量尚无统一科学的衡量标准，某些替代品的作用机理及其对人类和环境的危害还不清楚；而且生产尚无统一的质量监测、控制和管理体制；特别是这些替代品的配制和应用缺乏科学的依据等；但是由于其自身具有的优点及其能为养殖业带来巨大的 经济效益，相信随着科学技术的不断发展，基础研究的不断深入，饲料添加剂必将具有广阔的应用前景。