饲料添加剂研究与应用进展

1、2021/4/2,1,各位同行： 早晨好！,2021/4/2,2,无药物饲料添加剂的研究与应用,陈代文 四川农业大学动物营养研究所 四川雅安，625014,2021/4/2,3,提纲,作为饲料添加剂的基本条件 饲料添加剂的作用与功能 常规饲料添加剂的问题 无药物饲料添加剂,2021/4/2,4,作为饲料添加剂的基本条件,2021/4/2,5,1 促进动物健康和生产 2 效益-成本比高 3 对环境无污染 4 生物安全性高,2021/4/2,6,饲料添加剂的作用与功能,2021/4/2,7,需要,添加剂 抗生素 酶制剂 益生素 酸化剂 抗氧化剂 其他,养分 碳水化合物 脂质 蛋白质 矿物元素 维生

2、素,动物需要什么？,2021/4/2,8,功能,添加剂 预防疾病 提高采食量 促进养分的消化利用,养分 供能 组织生长,需要物质的功能是什么？,2021/4/2,9,动物最大生产潜力的发挥 90% ：养分的充分合理供给 10%： 饲料添加剂的使用,2021/4/2,10,常规饲料添加剂的作用与问题,2021/4/2,11,饲用抗生素,2021/4/2,12,抗生素作猪生长促进剂的效果,使用抗生素后的改善程度（%） 1950-19771978-19851990-1996 断奶猪 日增重 16.1 15.0 24.53 饲料利用率 6.9 6.5 5.9 生长育肥猪 日增重 4.0 3.6 9.0

3、 饲料利用率 2.1 2.4 3.6,2021/4/2,13,抗生素主要问题：耐药性,到20世纪80年代，人类几乎可以征服所有的病菌感染性疾病 90年代，耐药性问题导致明显后果 据报道，92年美国有13300人死于抗生素耐药性细菌感染； 同年，美科学家在肉鸡饲料中发现超级细菌，该菌对所有抗生素具有耐药性。,2021/4/2,14,piglet day 7 day day 63 antibiotics high low high low high low apramycin 8.2* 9.2 60.9 7.1 29.5 5.9 carbadox 15.1 18.7 57.0 17.2 47.4

4、20.9 gentamycin 73.9 81.7 92.0 77.5 86.0 72.5 neomycin 55.5 44.6 54.8 41.7 64.6 34.4 tetracycline 96.2 82.6 94.4 89.9 98.8 99.5,* % resistance. source: mathew et al, 1998 j.anim.sci.76: 429,e. coli resistance to antibiotics, %,2021/4/2,15,antibiotic-resistant e.coli ( -haemolysis) in pig farms,antib

5、ioticsno. samplesresistant samples% resistance penicilline9494100 erythromycine9494100 tetracycline949298 streptomycine94 8388 lincomycine947782 bactrim945963 ampicilline945862 amoxicilline94 5457 chloramphenicol945053 neomycine943436 kanamycine943032 colistin942830 gentamycin942324 norfloxacine 941

6、920,kemin, 2000,2021/4/2,16,抗生素主要问题：残留,抗生素残留： 分布全身，但肝、肾、脾、乳、蛋等较多,2021/4/2,17,王春奕等（1997）： 鸡肝脾 鸡蛋清 蛋黄 四环素类 残留量（mg/kg） 4.66 7.5 6.5 检出率（%） 33.9 60 60 链霉素残留量（mg/kg） 0.7 检出率（ %） 20 马北莉（1997）： 猪肾 脾 链霉素残留量（mg/kg） 1.44 1.56 检出率（%） 96.4 100,2021/4/2,18,抗生素主要问题：中毒olaquindox,猪胃,鸭,2021/4/2,19,硫酸铜,2021/4/2,20,高铜

7、（250ppm）对猪的促生长作用,日增重 g/f 仔猪（15-31 lb） 24.0 9.7 生长猪（40-123lb） 6.9 3.6 生长育肥猪（40-205lb） 3.1 2.5,2021/4/2,21,饲粮铜水平对仔猪日增重和肝铜含量的影响示意图,日增重 肝铜含量 日增重 1500ppm 1000 肝铜含量 600 0 125 250 375 500 ppm,2021/4/2,22,高铜的问题：健康与污染,肝 cu 日粮cu,500ppm,1500 ppm,日粮cu 肝cu 100-125ppm 2-3倍 250ppm 10倍 肝cu过高，肝功受损，hb及pcv降低,2021/4/2,

8、23,2021/4/2,25,2021/4/2,26,2021/4/2,27,2021/4/2,28,2021/4/2,29,2021/4/2,30,2021/4/2,31,2021/4/2,32,四川现状,每年硫酸铜的正常使用量 180 吨 实际使用量 3000-4000 吨 排泄量 2700-3600吨,2021/4/2,33,胂制剂,2021/4/2,34,胂制剂,有机砷: 推荐用量:50g/吨 实际用量:100-200 g/吨 无机砷: 严禁使用,但仍有企业使用,2021/4/2,35,胂制剂问题环境污染,若阿散酸添加量100mg /kg 万头猪场每年排放125kg砷 2000亩 8年

9、可使土壤含砷量人为增加4.6mg/kg, 地下水的含砷量也会增加。 据刘更另（1994）报道，土壤含砷量每升高1mg/kg， 红苕砷含量即上升0.28mg/kg。 按此计算，不到10年上述土壤所产红苕的含砷量就会超过国家食品卫生标准，该片土地只能报废。 若阿散酸添加量 100mg/kg，后果？,2021/4/2,36,胂制剂问题残留,mlligan（1954）： 鸡肝 大腿肌肉 胸肌 停喂当天残留量 mg/kg 0.47 0.04 0.01 停喂5天残留量 mg/kg 0.37 0.01 0.01 刘纹芳（1990）： 洛克沙砷添加量 mg/kg 10 20 50 80 7周龄屠宰肌肉砷 mg

10、/kg 0.0005 0.0005 0.215 0.28 肝砷mg/kg 0.647 3.128 3.535 3.763,2021/4/2,37,洛克沙生对肉鸭（8-42d）生产性能的影响 周岩明，2002,2021/4/2,38,洛克沙生对肉鸭（8-42d）生产性能的影响 周岩明，2002,2021/4/2,39,洛克沙生对肉鸭（8-42d）组织残留量的影响 周岩明，2002,2021/4/2,40,使用洛克沙生后停药5天对肉鸭（8-42d）组织残留量的影响 周岩明，2002,2021/4/2,41,洛克沙生的毒性,随洛克沙生添加量的提高 鸭腿病发生率增加： 50、75ppm组分别达8.1%

11、、25.6% 肝脏病变加重： 25ppm：肝细胞肿胀 50ppm：肝淤血，严重脂肪变性 75ppm：肝坏死,2021/4/2,42,饮水中砷含量与人皮肤癌发病率(%),年龄 20-29 40-50 0.6 mg/l 1.15 7.26 19.20,2021/4/2,43,营养重分配剂 -兴奋剂,2021/4/2,44,克伦特罗 “瘦肉精”,一种化学合成的-兴奋剂。在各种化学合成的-兴奋剂中（包括clenbuterol-克喘素，salbutamol- 舒喘宁，cimaterol-息喘宁，ractopamine等），莱克多巴胺成本最低，药效最高。 作用： 提高动物瘦肉率，降低脂肪沉积，改善饲料利用

12、率。,2021/4/2,45,克伦特罗 “瘦肉精”,性质：药性强，化学性质稳定，难分解，难熔化，在体内的蓄积性强。作为饲料添加剂，在动物组织和畜产品中易残留。 soffel（1993）： 饲喂乳牛3周，用量为5微克/kg体重/天，则血液中克伦特罗含量达到3.2-7.2ng/ml,乳中平均残留量为12.5ng/ml,2021/4/2,46,克伦特罗喂牛后在组织中的残留量,2021/4/2,47,克伦特罗 “瘦肉精”,毒性： 由于克伦特罗性质稳定，一般烹饪方法不能使其失活。因此，人食用了含克伦特罗残留的动物食品易出现中毒，表现为头晕、恶心、呕吐、血压升高、心跳加速、体温升高、寒颤等症状。,2021

13、/4/2,48,克伦特罗 “瘦肉精”,西班牙：1989年有135人中毒 1991年有43家人中毒 1992年有232件中毒 法国： 1990年出现9家26人中毒 意大利：1996年发生62人中毒,2021/4/2,49,常规饲料添加剂的命运,2021/4/2,50,违禁药品,抗生素,激素,其他,2021/4/2,51,动物健康及外观？ 生产性能？ 生产成本？ 环境污染？,2021/4/2,52,根本思路： 动物生产潜力 + 营养管理 内因 关键外因,2021/4/2,53,29g,44g,gh转基因小鼠,2021/4/2,54,基因敲出,2021/4/2,55,2021/4/2,56,2021

14、/4/2,57,2021/4/2,58,免疫调节技术,主动免疫： gh，gh受体、gh结合蛋白 提高gh释放量和合成效益 gh释放抑制激素： 促进生长和蛋白质沉积 被动免疫： pst抗体 pst抗体的抗体 均可促 根据pst抗体作用于gh的 进动物 氨基酸序列（ 54-95）而 生长 人工合成的肽（pgh54-95）,2021/4/2,59,免疫调节技术,igf-1、igf-2: 促进增重，降低脂肪 肾上腺皮质激素：提高增重 促黄体生成素：消除boar taint 免除手术去势 保持高生长率和瘦肉率 脂肪细胞浆膜抗体：提高蛋白质沉积、 抑制脂肪生成,2021/4/2,60,skeletal m

15、uscle,artificial endocrine tissue,dna,active proteins,基因治疗,2021/4/2,61,基因治疗,骨骼肌：人工内分泌 成年小鼠（draghiaakli et al., 1997） 注射100 ug ghrh-质粒dna 血清gh提高 3-4 倍，维持2周； 体重增加 10% 。,2021/4/2,62,营养管理,最佳生产潜力 最佳免疫功能 降低自由基及其氧化链 营养与健康的match,2021/4/2,63,2021/4/2,64,营养 cp: 17%, ca: 0.80%, tp: 0.60%,2021/4/2,111,植酸酶 对 肉 鸡

16、 氨 基 酸 消 化 率 的 影 响,ravindran and bryden, 1997,*diet based on wheat, sorghum, soybean meal and rice pollards with two levels of ap (0.23 and 0.45 %) and three levels of phytate (10.4, 13.2 and 15.7 g/kg),2021/4/2,112,植酸酶 对 鸭 氨 基 酸 消 化 率 的 影 响,*diets based on sorghum or rice bran with different protei

17、n sources: 21% cp, 0.7% ca; 0. 66-1.4% p,martin et al., 1998,2021/4/2,113,植酸酶对 蛋 鸡 蛋 白 质 消 化 率 的 影 响,van der klis et al., 1991,2021/4/2,114,植酸酶 对 肉 鸡 表 观 代 谢 能 的 影 响,namkung and leeson, 1999,2021/4/2,115,植酸酶 对 肉 鸡 表 观 代 谢 能 的 影 响,ravindran et al., 1999,ftu/kg,2021/4/2,116,酶他富和无机磷对断奶仔猪磷排出量的影响,总磷(%),2

18、021/4/2,117,研究结果实例,复合酶,2021/4/2,118,肉仔鸡饲粮添加复合酶,采用22 因子设计 处理 1 2 3 4 料型 粉 粉 粒 粒 酶 - + - + 注： 复合酶添加量为0.1% 饲粮me3.0mc/kg, cp20/18%,2021/4/2,119,体增重(g),2021/4/2,120,f/g,2021/4/2,121,食糜粘稠度,2021/4/2,122,加复合酶的经济效益,2021/4/2,123,表观能值,粉料: 261.5 mj/kg 颗粒料: 441.8 mj/kg,2021/4/2,124,降低营养水平后添加复合酶,正常营养水平 前期 后期 me(m

19、c/kg) 3.0 3.0 cp(%) 20.0 18.0,2021/4/2,125,0-2周增重(g),2021/4/2,126,3-6 周增重(g),2021/4/2,127,0-2 周f/g,2021/4/2,128,3-6 周f/g,2021/4/2,129,饲粮ame(kc/kg),2021/4/2,130,酶的ame当量值(mj/kg),酶添加量为 0.1%时 营养水平: -0% -5% -8% -11.5% ame: 173 343 451 586,2021/4/2,131,酶制剂与饲料种类、来源的关系,2021/4/2,132,研究内容,纤维素复合酶 植酸酶,豆粕 菜籽饼 玉米

20、蛋白粉 玉米,来源一 来源二 来源三,能量、蛋白质、氨基酸、钙、磷表观和真利用率,2021/4/2,133,研究结果, 饲料种类不同，酶的效果不同。 可解释在不同饲料条件下酶制剂效果 不稳定的原因 饲料种类相同但来源不同时，酶的效果不同，对品质差的原料，效果更好。 可解释为什么配方不变时，酶的效果 仍不稳定同种,2021/4/2,134,研究结果, 获得了一批酶制剂对养分利用率影响的定量参数。 指导不同饲料条件下酶制剂的准确应 用； 为开发专一性高效复合酶制剂产品提 供了理论依据和基础参数,2021/4/2,135,酶的 营 养 价 值, 植酸酶为例,2021/4/2,136,酶制剂应用前提,

21、酶+底物=？ 酶+动物=？ 酶+酶=？ 酶+其他物质=？ 酶+饲料加工=？,2021/4/2,137,有机盐,2021/4/2,138,有机盐的效果产蛋率（%）,2021/4/2,139,有机盐的效果蛋重（g）,2021/4/2,140,有机盐的效果料蛋比,2021/4/2,141,有机盐的效果蛋壳厚（mm）,2021/4/2,142,有机盐的效果蛋黄重（g）,2021/4/2,143,有机盐的效果哈夫单位,2021/4/2,144,有机铬,补充吡啶酸铬的好处,促进肌细胞发育, 改善胴体质量。 提高料肉比 （ 特别是在日粮蛋白水平偏低的情况下） 提高抗应激能力。 提高猪产仔数,促进肌细胞发育,

22、 改善胴体质量,2021/4/2,147,吡啶酸铬对背最长肌中营养成份及核酸含量的影响,2021/4/2,148,吡啶酸铬对于生长肥育猪胴体的影响,2021/4/2,149,吡啶酸铬对于中大猪胴体的作用,2021/4/2,150,眼肌面积 第十肋膘厚 cm2 mm % 瘦肉 page et al., 1993 实验 1 2.3 -3.9 1.4 实验 2 5.9 -5.2 3.0 实验 3 6.9 -6.8 3.4 lindemann et al., 1995a 4.6 -5.8 3.9 mooney, 1996 实验 3 1.8 -0.8 0.7 实验 4 1.5 0.3 1.1 实验 5

23、-1.9 2.5 -1.2 harper et al., 1995 1.1 -2.2 1.3 平均的反应 : 2.7 -3.3 1.9,添加吡啶酸铬 对于猪的胴体测值的作用,2021/4/2,151,在普通日粮中添加铬对于料肉比的作用,铬, ppb:0200 lindemann et al., 1995a2.952.78* harper et al., 19953.062.84 wenk, 19942.752.65 2.932.76,2021/4/2,152,吡啶酸铬对于生长肥育猪生长性能,采食量和料重比的影响,2021/4/2,153,吡啶酸铬提高料肉比,铬, ppb: 0 200 猪 (头数) 193 192 初始体重 ( 公斤) 3.06 2.84 日增重 ( 公斤 2.75 2.65 饲料转化率 3.24 3.11 瘦肉 (%) 53.08 53.16 背膘 (毫米) 20.16 20.68 死亡 ( 头数) 4 3,实验程序,选择12个组，每组包括4，000头类似的母猪 (共有48，000头母猪参加实验) 所有者, 基因型, 地点, 饲养场,断奶仔猪数/窝,48，000头母猪参加实验,母猪返情天数,母猪的死亡率 , %,2021/4/2,158,吡啶酸铬对于肉鸡的作用- 增