动物饲料添加剂

第十章 饲料添加剂饲料添加剂〔FeedAdditives〕是指添加到饲粮中能保护饲料中的养分物质、促进养分物质的消化吸取、调整机体代谢、增进动物安康，从而改善养分物质的利用效率、提高动物生产水平、改进动物产品品质的物质的总称。最早用作饲料添加剂的物质是抗生素，主要作用是促进动物生长，故称为生长促进剂。随着科学的进展，饲料添加剂的争论和应用得到了快速进展，添加剂种类大大增加，其作用也不仅仅是促进生长，一些添加剂已成为促进养分物质消化吸取或保证动物养分生理功能正常发挥所“必需”的物质，成为全价饲粮中必不行少的组成局部，而不是看作饲料中“额外添加”的成分。因此，有人建议将饲料添加剂称为“养分促进素pronutrientnutricine饲料添加剂种类很多，包括饲料保护剂〔保护饲料中的养分物质，防止氧化或被微生物破坏〔〔如激素、养分重安排剂〔〔环境改进剂〕等。随着生物技术的进展，一些既能转变动物的养分代谢，提高动物生产水平和饲料转化效率，又对人畜安康和环境质量无不良影响的生物工程类制剂，将在动物养分和饲料工业中发挥重要作用。本章主要介绍已在生产上广泛应用或符合上述进展方向的饲料添加剂，包括生长促进抑制剂等，重点表达抗生素、益生素、酶制剂等饲料添加剂的主要种类及其作用特点、应用效果、使用方法和进展方向。第一节 抗生素一、概述抗生素(Antibiotics对特异微生物的生长有抑制或杀灭作用。目前所称的抗生素也包括用化学合成或半合成法生产的具有一样或相像构造或构造不同但成效一样的物质。饲用抗生素是指以亚治疗剂量应用于饲料中，以保障动物安康、促进动物生长与生产、提高饲料利用率的抗生素。饲用抗生素是在药用抗生素的根底上进展起来的。1949年觉察抗生素对仔猪和雏鸡5--6060抗药性的产生及其转移的机制和饲用抗生素对人类安康的可能危害，提出了饲用抗生素应与80的争论与应用进入了第三阶段。重点是筛选研制无残留、无毒副作用、无抗药性的专用饲用抗生素，不但与人用抗生素完全分开，而且与兽药分开，以保证饲用抗生素确实定安全。目前，此工作仍在进展之中。虽然生产上使用的相当局部的饲用抗生素仍为人畜共用抗生素，但其应用受到严格限制。二、饲用抗生素的种类及应用效果〔一〕20060多种。依据其化学构造分为如下几类：多肽类此类抗生素吸取差，排泄快，无残留，毒性小。抗药性细菌消灭概率低，且抗药性不易通过转移因子传递给人。属于此类抗生素的有杆菌肽锌、硫酸粘杆菌素、长久霉素、维吉尼亚霉素等。大环内酯类此类抗生素是利用放线杆菌或小单孢菌生产的具有大环状内酯环的抗生素的总称，是由二个糖基与一个巨大内酯结合而成的，对革兰氏阳性菌和支原体有较强的抑制力量。此类抗生素在全球饲料添加剂中的使用量仅次于四环素类抗生素，其中有的是人用药。它们可从肠道吸取，能产生穿插抗药性。红霉素、泰乐菌素、北里霉素、螺旋霉素、林肯霉素等抗生素属于此类。含磷多糖类此类抗生素主要对革兰氏阳性菌的耐药性菌株特别有效。分子量大，不被消化吸取，排泄快。在欧美广泛使用。黄霉素、魁北霉素属于此类。聚醚类此类抗生素既是很好的生长促进剂，是有效的抗球虫剂内几乎不被吸取，无残留。属于此类的抗生素有莫能菌素、盐霉素、拉沙里菌素。部淘汰，美国和日本仍在使用土霉素季胺盐和金霉素。此类抗生素在我国产量大、质量好、价格低。目前仍在大量使用土霉素钙。氨基糖苷类包括潮霉素B、越霉素A化学合成抗生素通过化学法合成，是各国以前使用量较大的抗菌药。由于毒副作卡巴多、呋喃唑酮、硝呋烯腙及有机砷制剂等属于此类药物。尽管饲用抗生素的种类较多，但基于安全考虑，各国批准使用的抗生素种类差异很大。选用抗生素时，必需认真查阅各国的有关法规。〔二〕饲用效果实践证明,抗生素对保持动物安康、促进动物生长、提高饲料利用率有明显效果。抗生素的应用效果与抗生素种类、饲粮类型、圈舍条件、逆境、动物种类及动物不同生长阶段等因素有关。一般而言，抗生素对幼年动物比成年动物更有效；生产潜力发挥越低的10-1是应用抗生素以来在猪方面的近千次试验的结果总结，反映了上述规律。同时说明，抗生素对提高生长速度的效果明显好于改善饲料利用率的效果90中动物的应激强度及其对安康的威逼程度高于过去。几种抗生素联合使用比单独使用的效果可能更好〔10-。表10-1 抗生素作猪生长促进剂的效果使用抗生素后的改善程度〕

日增重饲料利用率

1950-197716.16.9

1978-198515.06.5

1990-199624.535.9生长育肥猪日增重饲料利用率

4.02.1

3.62.4

9.03.6表10-2 抗生素结合使用的效果抗生素生长猪生长鸡四环素10.86.37.35.1青霉素9.58.78.114.5链霉素--7.31.914.97.4--四环+青霉+磺胺 22.9 8.5 - -抗生素能抑制动物肠道内有害微生物区养场地卫生条件不佳，治理不良的状况下，这一效果更加突出。动物采食抗生素后可使小肠重量变轻，肠壁变薄，肠绒毛变长，提高养分的吸取率。饲喂抗生素后可削减幼龄动物的腹率因而促进动物生长。四、应用抗生素存在的问题虽然抗生素作为饲料添加剂应用于畜牧业已取得了明显的经济效抗生素作为饲料添加剂使用始终存在争议。争论的焦点主要有两方面。一是病原菌产生抗药体安康的危害和影响人的抗生素疗效。虽然抗药性的传递频率极低而且不定这种传递的可能性。二是抗生素在动物体内和动物产品中的残留问题。残留有抗生素的肉产物甚至比四环素具有更强的溶血作用或肝毒作用。尽管上述两个方面的问题均缺乏直接证据越高。事实上，世界上不少国家已限制或制止在饲料中使用青霉素、链霉素、四环素、泰乐菌素、卡那霉素、庆大霉素等抗生素，尚在使用的抗生素，特别是人畜共用的抗生素，也有停药期；制定畜产品中抗生素的最大允许残留标准；制定相关法律条文，设立监察机构监视执行。在生产实践中，必需严格依据这些规定合理使用抗生素。因此，使用抗生素时，必需认真查阅国家的有关法规。其次节酶制剂一、概述酶是一类具有生物催化活性的蛋白谢都是在酶的作用下进展的。目前，参与生物代谢的酶已达数千种，作为饲料添加剂的20-30种。其中，应用量最大的有非淀粉多糖酶〔包括纤维素、植酸酶、淀粉酶和脂肪酶五类。4010养分中最重要和最有前景的饲料添加剂之一。饲用酶制剂进展快速的主要缘由有：饲料资源的合理利用与开发的需要。饲料构造和组成的简单性及动物内源消化酶的缺乏或缺乏导致常规饲料的利用率〔如饲料能量通过消化道后的损失率高10-50%〕和非常规饲料的不能利用，只有使用酶制剂才能有效地解决这一问题。动物由于生理〔如幼龄、老年、高产〕或病理〔如应激、疾病〕因素的影响使体内缺乏某些酶〔如单胃动物的纤维素分解酶、植酸酶〕或消化酶分泌缺乏，只有借助外源酶才能提高动物对饲料的消化利用率，以利于动物的安康和生产成绩。生态畜牧业的需要。应用酶制剂可明显提高动物对饲料养分的利用率，大大降低有机质、氮、磷等物质的排泄量，削减对环境的污染。酶制剂是一种最安全的饲料添加剂不影响动物产品的品质，被称为“自然”或“绿色”饲料添加剂。(一)根本状况20多个，但生产中常使用的种类主要集中在少数几种40%，其次是β-葡聚糖酶，27%，植酸酶占20%，α3%，果胶酶占5豆粕型，甘露聚糖酶的用量较大，占酶总消耗量10%。〔二〕应用酶制剂的条件酶制剂的应用具有很强的针对性，只有当所选用的酶制剂产品适宜于使用此酶的饲料类型、动物状态和环境条件时，酶制剂才能显示出明显效果。从饲料-葡聚糖酶，而豆粕或大豆饲粮则用甘露聚糖酶。从动物状态看，单胃动物、幼龄动物、老龄动物、高产动物以及患病动物使用酶制剂的效果更明显。从环境条件看，动物在断奶前后、高温季节、换料之后以及其他应激状态下更应使用酶制剂。目前生产上使用的酶主要是复合酶。在配制和选用复合酶产品时，必需保证产品中有效酶的种类、配比与饲粮类型和动物的生理、病理状态相配套，才能发挥酶制剂的成效。〔三〕酶制剂的应用效果50Jensen以来，各国对酶制剂的作用效果进展了大量争论。大多数试验均说明，饲料加酶能够提高动物生长速度，改善饲料利用率，降低动物发病率，提高生产效益，削减养分的排泄量〔见表10-。10-3 %)酶制剂年龄或体重日增重(G/F)干物质养分利用率氮磷复合酶0.051-813.8817.0212.842.84-1.66复合酶0.054-61.494.680.610.560.750.250-30.94-1.460.263.942.910.254-62.7310.671.062.823.390.10-32.512.8417.01a24.21a12.46a0.14-615.91-0.4218.62a27.84a26.97a葡聚糖酶0.27-14天39.8430.3727.447.27纤维素酶2.00-3周-1.524.17复合酶0.0562-71周1.82b2.4c-3.272.18复合酶0.25405.38b5.24c猪复合酶0.2978.013.03-1.8711.881.05复合酶0.125359.130.821.272.27复合酶0.1606.638.5纤维素酶+果胶酶1.038kg13.2122.64促胰酶素1.02818.1817.07鸭复合酶0.10-18天9.675.73复合酶0.118-395.938.95ab为产蛋量；c引自Han〔1996〕麦类饲料的NSP〔β-葡聚糖和木聚糖〕对肉鸡的危害很大NSP可在粘膜外表形成粘性胶质层，干扰养分的消化吸取，大分子物质如脂肪的吸取受阻最明显，因而导致脂肪吸取不良综合症。由于养分消化吸取不良，肠道高渗吸水，致使肉鸡排泄物变稀，粘度增加，危害肉鸡安康。在高温季节影响更大NSPβ葡聚糖酶和木聚糖酶。植酸酶的应用是酶制剂进展的重要领域。争论说明，猪禽饲料中添加植酸酶，可以显著提高磷的利用率，降低无机磷的添加量，削减环境中磷的污染。据报道，猪禽饲粮中添加微30-70%，从而削减磷的排泄量物元素和氨基酸的利用率。因此，饲料中添加植酸酶可以明显提高动物的生长性能和饲料利用率。但由于植酸酶的生产本钱过高，目前在生产上未能大量使用。〔四〕酶制剂的应用方式主要有以下几种：第一，直接将固体状的饲用酶制剂添加在协作，将液态酶喷洒在制粒后的颗粒外表。国际上正在推行这种方式，其优点是避开了制粒对酶活的影响，但液态酶本身的稳定性比固态酶差。第三，用于饲料原料的预处理。第四，直接饲喂动物。三、应用酶制剂尚须解决的问题由于饲用酶制剂的应用历史不长，酶制剂本身的生物特性和作用规律格外简单，很多问题尚待争论解决。在根底争论方面，必需开展酶动力学及其变异规律、外源酶与内源酶的作用机制、酶活检测标准、酶的生产工艺和稳定化技术等内容的争论。在应用争论方面，必需针对饲料或饲粮的化学组成及动物的生理状态争论专用高效酶制剂配方；争论酶的最适添加量、添加时机与使用方法；同时争论酶制剂对饲料养分利用率的影响、酶与其他饲料添加剂的关系、饲料加工贮存对酶活的影响等。只有弄清这些问题，才能科学使用酶制剂，充分发挥酶制剂的成效。第三节益生素一、概述益生素〔Probiotics〕是Parker〔1974〕提出的与“抗生素”相对的概念，指可以直接饲喂动物并通过调整动物肠道微生态平衡到达预防疾病、促进动物生长和提高饲料利用率的活性微生物或其培育物。我国又称为微生态制剂或饲用微生物添加剂。益生素是在人们对广泛使用抗生素所产生的种种问题格外关注的背景下提出目的是为了研制出在成效上能全面替代抗生素，但无任何毒副作用的有用产品。随着动物微生态学的建立和进展，益生素的研制与应用也得到了快速进展。目前，人们对益生素产品有了更Fuller〔1989〕指出，作为益生素产品，必需具备以下特性：第一，必需能够到达小肠并在此繁育；其次，必需是非病原性的和无毒的；第三，必需有足够数量的活菌以建立和维持肠道微生物平衡；第四，可被快速激活并有很高的生长率；第五，在储存和加工条件下有很强的耐受力量。400多种不同细菌类型，总数达1014个微生物。这些正常定殖的微生物群落之间以及微生物与宿主之间在动物的不同发育阶段，均建立了动态的稳衡关系。这种稳衡关系是动物安康的根底。在外界不良因素作用下，肠道微生物及其与宿主之间的平衡关系一旦被打破，动物的安康就失去免疫疗法、细胞毒性药物及动物应激等。依据微生态环境的动态规律，人们可以承受多种措施来维持或恢复微生态平衡。益生素的应用则属于这些措施之一。二、益生素的种类益生素的生产菌种很多，美国已批准菌种43种。其中，主要使用的菌种有乳酸杆菌、粪链球菌、芽孢杆菌及酵母。乳酸杆菌和粪链球菌为肠道正常存在的微生物，而芽孢杆菌和酵母极少存在于肠道微生物群落中。饲用酵母一般不包括在益生素中。由此，依据益生素生产菌的种类分类，益生素主要有两大类。一类是乳酸杆菌类。此类益生素应用最早，制剂品种最多。乳酸菌为革兰氏阳性菌，厌pH3.0-4.的酸性条件下能够生存，但不耐热65-7℃下致死。这类微生物能产生一种特别抗生Acidolin的生长。目前主要应用的是嗜酸乳酸杆菌、双歧杆菌和粪链球菌。另一类是芽孢杆菌类稳定性强，能耐酸10℃发芽率可达60-70%。芽孢杆菌具有较强的蛋白酶杂的碳水化合物。同时，芽孢杆菌还具有平衡和稳定乳酸杆菌的作用。目前使用的主要是枯草杆菌、地衣芽孢杆菌和东洋toy〕杆菌。三、益生素的应用效果有关益生素使用效果的争论很多，但效果不稳定。总体来讲，具有提高增重和饲料转化率、增加机体免疫机能、防病治病、降低死亡率、提高生产效益等成效0-。影响益生素作用效果的因素很多，包括动物种类，动物年龄与生理状态、环境卫生状况、益生素种类、使用剂量、饲料加工贮存条件、饲粮中其他饲料添加剂〔如抗生素、矿物元素〕的使用状况等。这些因素与益生素效果之间的定量关系目前尚不清楚。10-4益生素对仔猪生产成绩的影响益生素种类

作者 猪数

抗生素使用状况

比比照组改善日增重饲料效率乳酸菌发酵产物Tanksley，1978643卡巴多12.93.5644卡巴多5.38.3645卡巴多-2.30Cowman，19786503-5未用8.73.3Hale，1979304-5ASP-2505.48.2Pollmann，1984881未用14.11.3混合乳酸杆菌Holden，1976323ASP-250-2.9-2.0Mahan，19762884ASP-250-2.7-1.4Cline，19761445未说明-8.53.3Baird，19771003未用10.87.2Pollmann，19801923未用4.57.22243未用9.721.4723未用8.03.3乳酸杆菌England，19721553未用7.5Pollmann，1980723未用11.01.5

四、存在问题与进展方向迄今为止，国内外关于益生素的争论主要停留在应用效果的争论之上，根底争论格外薄弱，对益生素的作用机制了解更少。在产品开发上，目前的品种较少，菌种单一，产品缺乏进展方向。五、化学益生素由于活体微生物的存活与生殖需要特定条件，在生产与应用过程中质量难于掌握，因—即化学益能的完整。因此，化学益生素具有抑制有害微生物、维护动物肠道微生态平衡，从而削减疾种。第四节 其他饲料添加剂一、激素酚作肉用动物的饲料添加剂或植入物(埋藏剂),获得良好增重效果。肉用牛日增重可提高10-15%,10%。但是,随着激素的使用,人们开头留意到动物体内可食组国家的有关法规。通常使用的激素添加剂有两类:性激素和促、抑甲状腺激素类。(一)性激素(Sexhormone)性激素促生长的缘由可能与提高蛋白质合成强度有关,即增加氮沉积。但是,雌激素和雄激素促进氮沉积的机制可能不同。一般认为，雌性激素(Estrogen)的主要作用是通过下丘脑或脑垂体增加生长激素的分泌,刺激细胞活动和增加胰岛素的作用。雄性激素(Androgen)可能直接作用于肌细胞的特异受体,增加蛋白质合成。另有报道,雄激素可抑制糖皮质素,降低肌肉蛋白质的分解,因而促进生长和改善饲料利用率。常用性激素有已烯雌酚(DES(Hexestrol体之类的雄激素,因有用尚有问题,故未在实践中使用。2-310-154000kg上)，饲粮中添加促甲状腺物质对提高产奶量没有明显效果。促甲状腺制剂的作用机制是促进甲状腺生长和分泌甲状腺激素,提高物质代谢和能量代谢的效率。硫脲嘧啶是人工合成的抑甲状腺制剂,在肥育后期猪饲粮中添加0.2%可提高肥育效果。其作用机制是抑制甲状腺激素的合成,使产热削减,根底代谢率下降,降低体内脂肪分降低饲料利用率。二、养分重安排剂通过传统的遗传手段在转变猪背膘厚度和肌肉质量方面,虽取得了长足进展,但仍无的化合物,称为养分重安排剂。生长激素和β-肾上腺素能刺激剂就是其中两类化合物。激素,过去只能从屠宰后动物的脑垂体中提取,产量极微。现在已经能用提纯方法和重组DNA生长激素是一种蛋白质,有种属特异性,适用于一种动物的生长激素8-9因此不行能有大的毒性或残留,对人不会引起激素分泌动态的紊乱。牛生长激素(BST15-20%,饲料利用率可提高15.2%；可使母犊性成熟提前四周,乳房分泌组织增加20%。有人认为,用生长激素提高奶牛生产力比用育21%,饲料利用率提高11%。猪生长激素(PST)可使增重速度提高17-18%,饲料利用率可提高8-20%,可多增加13-16%的瘦肉,8-13%。猪使用生长激素的效应大小依次为阉猪、后备猪和公猪,尤其适用于从60kg体重到上市的肥育猪。对脂用型或肉脂型猪的作用效果好于瘦肉型猪。猪生长激批准使用。对生长激素的作用机理有三种解释：第一，生长激素从垂体分泌以后进入血液,然后到肝脏，在肝脏引起生长调整素-C(一种小分子蛋白质)的释放,生长调整素-C有选择性地〔如肌肉组织〕于脂肪组织,加速脂肪水解，降低脂肪沉积。于是,正常状况下供脂肪增长的能量就可供合成蛋白质之用。二，受生长激素处理的猪，由于皮下脂肪变薄，隔热性能差；同时，陈代谢增加，产热增于胴体瘦肉率的提高和组织间脂肪分布的变化，猪肉的品质和可加工性会下降。素在动物体内的稳定剂或承受持续释放的埋植法来解决使用中费时费力的问题。(二)β-肾上腺素能刺激剂(β-兴奋剂)β-兴奋剂是一组构造和生理功能类似肾上腺素和去甲肾上腺素的苯乙醇胺类衍生物，能与动物体内大多数组织细胞上的β-肾上腺素能受体结合，并激活β-肾上腺素能受体，从而加速细胞内脂肪的分解和游离脂肪酸的氧化。因此，β-兴奋剂的主要成效是促进动物肌肉组织的增长，削减胴体脂肪的含量，提高瘦肉率。与此同时，可以不同程度地提高生长速度和饲料利用率。目前已开发形成产品的β(ClenbuterolSalbutamo(CimaterolRactopamin、吡啶甲醇类〔如L-644,96。在牛、羊、猪和家禽饲粮中添加β-兴奋剂,胴体蛋白质含量约增加15%,脂肪含量约18%,11-13%,且公母畜均有效。在家禽中,雌禽似比雄禽效果更好。但是,β-兴奋剂对体增重、采食量和饲料利用率等的作用效果不全都。β-兴奋剂必需与肾上腺素受体相结合才能起作用。β-受体兴奋时,心收缩力加强、1β-受体兴奋时,支气管平滑肌松驰,2骨骼肌血管扩张,糖原分解加强。所以,β-兴奋剂可削减脂肪的合成，降低蛋白质的分解和更率,刺激蛋白质的合成。β-兴奋剂的应用具有明显的副作用。动物可能消灭血压上升、血管扩张、心率加快、呼吸加速、肌肉震颤等短期病症。同时，β-兴奋剂可在动物肝脏、乳汁等组织中残留，人中使用β-兴奋剂。三、酸化剂身存在的微生物，又可抑制消化道内的有害菌，促进有益菌的生长。因此促进动物安康，削减疾病，提高生长速度和饲料利用率。磷酸为根底的复合酸；三是以乳酸为根底的复合酸。很多争论说明，在单一酸化〔包括有机酸和无机酸〕能量〔乳酸能值为10MJ/k。酸化剂主要用于仔猪。在断奶仔猪饲粮中添加1-2%柠檬酸和延胡索酸，可提高增重4-75-1020-502-3%，柠