猪生命周期中饲料添加剂应用最新进展

yuren925 · 发表于 2007-8-22 16:18:06

饲料添加剂是一类在猪日粮中添加量很少、用以纠正由于主日粮成分中的缺乏而导致的营养缺乏症或在猪的生长中起特殊作用的物质。广义上说，饲料添加剂可分为四类：(1)维生素；(2)微量元素；(3)氨基酸；(4)生长和／或效益促进剂。最近几年在这些领域做了大量工作并取得了很大进展。下面对一些关键性的发现进行综述。维生素随着1948年维生素B12的发现(瑞克斯等1948)。1949年阐明了它对猪的必要性(霍根＆安德森)。有资料证明：在以谷物为基础的日粮中，仅添加饼粕类饲料、必需微量元素和工业生产的维生素，就能够使猪表现出最高的生长率和最佳的繁殖性能。到五十年代中期，人们发现可以将所有的动物性和鱼类产品从谷物——豆粕型日粮中去除而并不影响生产性能(卡罗＆克里得，1956)。这使猪饲料的生产大为简单化，也使农场和乡村有可能生产更经济的优质配方。近二十年来，研究工作者首先考虑的是鉴定那些必须添加到谷物一—豆粕型日粮中、使畜禽达到最佳生产性能的维生素；其次是研究这些维生素的添加量。但有一点我们必须清楚，即并非所有鉴定出的维生素都需添加到日粮中去。除维生素B12外，以植物性饲料为基础的日粮多数都合有某一种维生素。但有时这些维生素的存在形式不能为猪很好地利用。例如：豆粕中胆碱含量比较丰富，但利用率仅65%(莫利特＆贝克，1976)。玉米中含有的尼克酸实际上足以满足猪的需要，但其利用率相当低(路斯等,1967)。维生素A在黄玉米中以胡罗卡素形式存在，含量相当丰富。但由于贮存而使活性降低，(成恩瑞特等，1969)。此外，其它的因素也影响维生素的添加量。如由小肠微生物合成的维生素K通常能满足猪的需要。然而饲料的霉变可提高对这种维生素的需要量，况且在这种情况下，添加这种维生素会有明显的效益(里茨恩等，1971)。全球广泛的研究和大量田间试验得出了日粮中应添加的维生素的种类；它们包括：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、尼克酸、泛酸、核黄素、维生素B12、。胆碱一般只在种畜日粮中添加(NCR—42，1976)，而对生长育肥猪则不必要(NCR—42—1980)。大多数的研究都认为硫胺素(伊士德等，1983)或维生素B6(罗斯沃等1985、1986)在猪的日粮都不必添加。至于另外两种维生素——生物素和叶酸，目前还知之甚少。布赫等1977年报导，小麦和大麦日粮中添加生物素能改善猪的繁殖性能并减少蹄病发病率。后来，有人进行了长期的繁殖试验以测试玉米——豆粕型日粮中添加生物来对繁殖母猪有利的假设。一个四胎次的试验结果列于表1。所用的日粮为玉米型和小麦型。表1 生物素对猪繁殖性能的影响(布莱安特1985) 项目生物素添加（微克／公斤）仔猪数 118 127 受胎率(%) 75.3 83.9 断奶至发情间隔(天) 14.5 10.2 仔猪出生数 11.1 11.3 出生重(公斤) 1.34 1.35 仔猪断奶数 8.5 8.9 断奶体重(公斤) 5.10 5.12 仔猪成活率(%) 85.6 87.0 母猪泌乳体重损失(公斤) 26.3 24.3 本研究结果表明，添加生物素对受胎率和断奶至发情的间隔时间有明显的正效应(P<0.01)。总的看来，其它指标虽有改进的倾向(但不受影响)，1984年，汉密尔顿和威姆所进行的类似试验中发现：添加生物素除影响总的断奶仔猪数量外，对其它指标不产生任何改善效果。相反，猪营养研究委员会(NCR—42，1989)报导添加生物素可以改进繁殖性能。米勒和布莱恩1986年指出：大麦——菜籽粕(无毒)型日粮不能提供足够的生物素以满足母猪最佳的繁殖需要。综述了有关的资料后，考恩格1986年指出：在繁殖性能表现较差的情况下，生产者应评定其母猪日粮中生物素的含量并考虑添加。至于叶酸的情况有些类似，三个研究小组(麦特等，1984；赖得蔓＆考恩格，1988；赛勒等，1989)的试验结果表明：玉米——豆粕型日粮中添加叶酸能提高繁殖性能。一个加拿大研究小组(菲瑞恩＆赫恩，1987)的研究没能发现大麦、小麦型日粮中添加叶酸的效果。目前，叶酸的添加仍需进一步探讨。在猪的营养方面，日粮中应提供的维生素量也许是最值得探讨的。这项研究涉及几个因素。有关维生素需要量的大部分研究进行于1950年至1965年。由于日粮、动物和饲养系统发生了较大变化。因此，对我们在目前生产环境下应用的一些数据的可靠性提出疑问是正常的。此外，以前的需要量研究没有考虑到饲料贮存过程中维生素的损失。目前很多全国性的研究委员会都表示在以后的需要量研究中对这些因素加以考虑。因此，NRCl988年版维生素需要量的估计值为饲料行业的发展提供了一个较为合理的“超始值”。如果饲养环境允许的话，营养学家们可以根据需要修订提高这些值。目前，维生素营养研究中另一个更引人注目的领域就是维生素的非营养性作用。例如：佛罗里达大学一些研究人员(贝泽尔＆泽威，1988)发现子宫分泌物中富含核黄素。以后的试验表明：仔猪的窝重可以通过给母猪饲喂超需要量的高核黄素水平而提高。另有研究表明：肌注维A也可提高仔猪体重。其它的研究涉及到了高维生素E水平与免疫反应的关系。再次说明，并不是所有的资料都表现出正效应(鲍耐特等，1990)。虽然各种维生素的需要量是探讨的主题，但存在一个简单的事实就是猪的潜在生产力可以简单地通过在日粮中添加必需维生素而充分发挥出来。矿物质矿物质为植物性饲料日粮提供所缺乏的必需元素。猪的日粮中一般添加下列元素：NaCl，(食盐)，钙(Ca)，磷(P)，铁(Fe)，锌(Zn)，铜(Cu)，硒(Se)，碘(1)，锰(Mn)，此外，尚未证实必需添加的元素包括：钾(K)，硫(S)和镁(Mg)。钻(Co)是维生素B12的组份，猪日粮中含钻并没有什么价值，因为猪不能通过代谢合成维生素B12。谷物中虽含有磷和锌，但大部分都不可利用。这主要由于它们和植酸结合在一起，因此，只能通过添加无机形式的磷和锌来满足猪的需要。但是由于不消化粪磷的排出，添加这些元素不仅增加成本，也会造成不必要的环境污染。植酸磷中的磷一般通过植酸酶的作用可释放出来，但猪在自然条件下不能产生这种酶。近年来发现了一种能够产生植酸酶的微生物，黑曲霉(Aspergilli niger)。章格伯得等(1992)的一篇论文阐述了他们的试验结果，即检测日粮添加植酸酶可提高磷利用率的假设。肠道各段磷的表观消化率值列于表2。结果表明：回肠末端和整个消化道磷的表观消化率值，加酶处理明显高于对照(P＜0.01)。表2.日粮添加植酸酶对肠道不同部位磷的表现消化率的影响(章格伯得，1992) 项目玉米—豆粕日粮混合日粮＊不含植酸酶含植酸酶不含植酸酶含植酸酶二十脂肠 8.4 -4.4 -7.0 1.6 迥肠 26.4 44.9 16.0 45.8 整个肠道 12.9 42.6 27.8 54.８ *　混合日粮的主要组份为：豆粕，玉米麸和葵花籽粕。在平衡日粮中，作为营养素来源的矿物质并非都起着相同的作用，认识到这一点很重要。例如：威基金特和贝克(1990)的研究表明：氧化锌中锌的生物学效价仅为硫酸锌中锌的61%。因此，如果考虑到锌在这种原料中的利用率，氧化锌仍然是一种有用的锌源。来源于硫酸亚铁，延胡索酸铁盐和柠檬酸铁中的铁都认为能很好地利用，而碳酸亚铁和氧化亚铁中的铁对猪的利用有限制性。至于铜，一般添加在猪饲料矿物质预混物中，需要量很低，很多情况下都是由日粮组份所提供。近年来，硫酸铜作为一种促生长剂使用量已大为增加，特别是对于仔猪(道威＆海顿，1991)。其机理目前还不清楚。有可能涉及到两方面的效果。即饲料消耗量和肠道中微生物的活性。一般达到这种促生长效果的饲料添加水平为250PPM。近年来，硒越来越引起人们的关注。虽然其需要量甚微，大约从断奶饲料中的0.35PPM至达到上市体重时的0.1PPM(米勒等1991年)。硒在某些代谢功能上与维生素E有关。因此，硒在日粮中的含量部分依赖于维生素E的含量。饲料硒含量过高(超过5PPM)会发生中毒现象，这一点值得重视。饲料中硒的含量受土壤中硒浓度影响很大。因而，用饲料成份表中查到的数据作为添加量的依据时应有所考虑。另外，鉴于在较低的硒水平下有可能发生硒中毒现象，因此最好总是采用分析值。直至七十年代中期日粮中添加硒在美国才正式应用。现已清楚，早期所见，当鱼粉和苜蓿添加到日粮中时，所引起原因不明的生长反应，就是由于这两种成份中都含有硒。虽然铬不是一种应常规加入猪日粮的微量元素，但最近的资料表明铬以甲基吡啶铬盐的形式可能对胴体品质有影响。有关资料列于表3。本次试验中，饲料进食量和增重由于铬的饲喂而减少，第十肋骨脂肪厚度平均减少23%。眼肌面积也受到了极显著影响(P<0.01)。其它铬化合物在提高胴体瘦肉率方面没有明显效果。因此，甲基吡啶铬盐正在被考虑作为商品产品来提高养猪业中胴体的品质及瘦肉含量。象维生素一样，很多有关微量元素的基础工作正在进行。以便进一步阐明它们在分子水平上的差异。表3　　甲基吡啶铬盐对猪的生长及体成份的影响(索恩＆佩斯1992) 项　　目添加量(ppb) 0 100 200 400 800 增重，kg／天 O.91 0.90 0.90 0.85 0.83 进食量，kg／天 2.74 2.64 2.68 2.43 2.53 单位饲料增重 0.33 0.34 0.33 0.35 O.33 背膘厚(cm) 3.15 2.34 2.63 2.20 2.46 眼肌面积 34.0 40.4 39.9 41.7 40.3 瘦肉率(%) 51.7 50.1 54.7 57.4 56.2 氨基酸目前，由于微生物分子的饰变使发酵工业得以加强和发展，进而导致必需氨基酸工业化生产的飞速进展。直至前不久，仅有赖氨酸和蛋氨酸是能工业化生产的，且能应用于实践的结晶氨基酸。今天，苏氨酸和色氨酸也加入了此行列。应用这些氨基酸我们可提高一些饼粕类饲料的营养价值。例如：葵花籽粕，棉籽粕，芝麻粕以及其它某种必需氨基酸含量很低的饼粕类。另外，应用这些氨基酸还可提高由一吨豆粕所生产的饲料的数量，即降低日粮中豆粕的百分量。表4中的试验结果说明了如何应用合成赖氨酸，以降低每吨日粮中豆粕的用量。在这种情况下，1号日粮按照标准的玉米—豆粕型生长和育成料推荐的蛋白水平，日粮4也同样配合，只是蛋白含量较1号降低了两个百分点，因此饲喂4号日粮由于赖氨酸缺乏使生产性能低于1号日粮。当补充了赖氨酸后即2号和3号日粮，生产性能恢复到了日粮1的水平。猪的氨基酸需要量是不同的，这些差异很大程度上是因为动物每天合成的肌肉组织数量的不同。目前，世界普遍性的研究旨在建立肌肉生长潜力和日粮蛋白(氨基酸)需要量之间的关系。我们实验室所进行的工作是关于建立一生长数学模型(库克，1991)，以期能够用于估测在各种不同生产环境下的需要量。表4.低蛋白和添加赖氨酸日粮对猪生长性能的影响(伊士德＆贝克，1980) (23.6—92.8公斤) 项　　目日粮号2 1 2 3 4 日增重，kg 0.75 0.75 0.74 0.64 日进食量，kg 2.54 2.53 2.48 2.43 单位饲料增重，kg 0.29 0.29 0.30 0.26 1.动物体重从23.6kg至92.8kg。 2.试验期分三个生长阶段：(1)23.6kg至47.2kg；(2)47.2kg至74.8kg；(3)74.8kg至92.8kg，日粮1中，三个阶段的粗蛋白合量分别是：16%、13%，12%。日粮2，3，4中分别为：14%，11.5%，11%。日粮2中添加结晶赖氨酸达到日根1的水平。日粮3也增加至日粮1的水平但粗蛋白每降低一个百分点赖氨酸含量减少0.02个百分点。日粮4不补加赖氨酸。估测氨基酸需要量的方法之一就是利用赖氨酸和其它氨基酸之间存在的某些关系。一旦赖氨酸的需要量应用经典生长试验力群体中建立后，其它氨基酸的需要量就能据此而估测出。表5列出了目前应用的所有必需氨基酸和赖氨酸的关系式。表5 三个生长阶段中必需氨基酸需要量的理想模型(贝克＆朱格，1992) 氨基酸名称理想氨基酸模式(与赖氨酸之比) 5—20kg 20—50kg 50—100kg 赖氨酸 100 100 100 精氨酸 42 36 30 组氨酸 32 32 32 色氨酸 18 19 20 异亮氨酸 60 60 60 亮氨酸 100 100 100 缬氨酸 68 68 68 芳香族氨基酸 95 95 95 含硫氨基酸 60 65 70 苏氨酸 65 67 70 无疑，随着研究的深入，氨基酸需要量与环境，饲料进食量，健康状况，肌肉生长之间的关系将更加清楚。因而，日粮配合的精确性也将进一步提高。生长和效益促进剂自从引进植物油调制人类食物以后，动物油的价值，特别是猪油，已经明显下降。因此，在肉猪体组织中减少脂肪含量已普遍受到重视。由于脂肪的生长需要大量饲料能量，因而减少脂肪组织的形式还可提高饲料转化效率。这方面的工作通过基因选择已取得了明显进展，另外，限制饲养在某些情况下对于控制脂肪生长也是一个行之有效的方法。近几年来，科学家们已将重点转移到了研究基础动物生理学，试图阐明如何通过外源机制调节脂肪生长。为此目的，目前已涉及到了很多技术。包括：饲喂β—肾上腺素兴奋剂，注射猪生长激素，免疫和基因重组等。最有希望商业化应用的有两项技术，即β—肾上腺素兴奋剂和猪生长激素，下面进行简单综述。 β—肾上腺素剂是指从药理学上分类的一组化合物，它们从结构和功能上与去甲肾上腺素有关。目前很多去甲肾上腺素同类物已经人工合成并通过鉴定。为了叙述方便，将肾上腺素感受器分为α和β，根据药理学活性进一步分类也已完成。通过刺激肾上腺素感受器可以调节很多代谢活动。诸如：脂类分解及合成，糖元分解及葡萄糖合成等，兴奋剂是阻碍感受器功能的化合物。随着对这些化合物代谢功能的进一步理解，提出了应用这些物质改变一些动物体成份的假说，这些动物包括猪、鸡、绵羊。表6的资料来源于用舒喘宁做的试验。舒喘宁也是这类化合物的一种。试验地点在普驼大学。结果表明：(1)生长速度和饲料转化效率有比较平缓但很明显的改善；(2)在高水平添加的情况下，效益有下降的倾向；(3)在服体瘦肉猪指标方面有明显改进，例如：背膘厚度和眼肌面积。表6. 舒喘宁对育肥猪生产性能及胴体品质的影响(格林＆弗罗斯特，1987) 项目添加水平(PPM) 0 2.5 5 10 20 30 始重(kg) 64.5 64.1 64.1 64.5 64.1 64.1 末重(kg) 104.5 104.5 104.1 105.6 105 105 平均日增重(kg) 786 827 823 841 868 832 单位饲料增重(g／kg) 288 307 313 314 326 310 屠宰率(%) 698 70.9 70.9 70.9 71.8 71.9 平均背膘厚(cm) 2.97 2.84 2.48 2.89 2.76 2.87 眼肌面积(cm2) 31.47 35.5 35.2 36.6 37.6 37.l 猪生长激素虽然不是一种饲料添加剂，但由于在生长效率和炯体瘦肉含量方面的作用很明显，而已引起广泛重视。30年前第一次阐明了应用这种物质改善猪的生长体成份的潜力(托尔曼＆安德伍斯，1955)，但直到生物技术有了较大发展的今天，才使得这种物质能够大规模生产，从而引起了商业上的兴趣。猪生长激素是一种蛋白激素，因能被消化而口服失去活性，因此必须注射。尽管长期埋植的技术已发展起来，但就目前技术而言仍需每天注射应用。应用此种激素的一早期试验结果列于表7。表7 日注射天然猪生长激素对生长育肥猪生产性能、胴体品质和器官重量的影响 (麦克兰等，1990＆格雷博纳等，1987) 项目生长激素剂量mg／天 0 1.5 3.0 6.0 9.0 日增重，kg 0.77 0.83 O.86 0.89 0.84 日进食量，kg 2.93 2.69 2.50 2.28 2.26 单位饲料增重 0.27 0.31 0.34 0.37 0.38 胴体重，kg 78.1 75.9 74.6 74.4 77.5 板油重，kg 1418 1065 869 746 649 背膘厚，mm 26.8 18.4 14.1 12.6 ]1.2 眼肌面积，cm2 34.7 38.4 39.3 37.7 38.5 半健肌重，g 387 409 427 449 452 股骨重，g 328 333 338 349 360 肝重，g 1497 1759 1768 1988 2097 本试验结果表明，(1)用生长激素处理育肥猪其生长速度有缓慢提高的倾向，耗料量有所减少，因此，综合考虑饲料转化效率大约改进40%；(2)在胴体品质方面的效果表现为：当瘦肉率明显提高时，脂肪含量降低50%以上，但提高的程度小于降低的程度；(3)一些器官的重量由于激素作用有所增加，诸如：心、肝、肾，从而导致了屠宰率的下降。至于用生长激素处理后肉质是否符合食用标准，我们在下面的试验中检测了这个问题，结果列于表8。表8 生长激素对肉质的影响(纳瓦克福产，1987) 项目生长激素剂量mg／天 0 1.5 3.0 6.0 9.0 颜色1 2.85 2.78 2.71 2.57 2.43 硬度1 2.95 3.00 2.89 2.6l 2.86 大理石纹状1 3.00 2.68 2.50 2.30 2.52 多汁性2 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 嫩度2 9.0 8.6 8.4 8.5 9.2 背最长肌脂肪(%) 3.5 2.9 2.5 2.1 2.3 1.五分制：1分表示白色，软，无大理石纹。 2.一种非正式的14cm评定系统，14表示多汁性最佳且最嫩。目前，很多其它的添加剂对生长效率也起一定作用。如：抗生素；有些资料表明酶制剂添加到大麦型日粮中起一定作用。我们的研究小组最近将兴趣转移到了应用有机酸改进断奶仔猪非乳日粮组份的消化性。一典型试验结果列于表9。结果表明：豆粕型日粮中添加延胡索酸有明显的效果。而饲喂奶粉的猪反应不明显，这反映了奶粉型饲料比豆粕型饲料更容易为仔猪所消化。另外，其它试验也证明了延胡索酸的这种效果。由于乳产品通常成本很高且供应短缺，因此，饲喂成本较低的豆粕型饲料添加延胡索酸以提高仔猪生长性能是较为有利的。表9. 豆粕和脱脂奶粉的平衡日粮中添加延胡索酸对猪生产性能的影响(詹斯汀等，1989) 蛋白来源豆粕脱脂奶粉延胡素含量(%) 0—2 周龄 0 2 3 0 2 3 日增重g／天 133 152 171 195 223 195 日耗料量g／天 306 296 304 312 332 310 单位饲料增重 O.43 0.51 0.56 0.60 0.67 0.63 结论本论文旨在阐明饲料添加剂领域内的一些重要专题。此项课题比我们这里所涉及到的要广得多。读者应阅读更多的有关动物生产方面的文献、杂志，从而获取更多的信息与资