摘要:抗生素在人和動物疾病治療中發(fā)揮著重要作用,然而抗生素的長期使用不僅使病原菌產(chǎn)生耐藥性效斑,更造成畜產(chǎn)品和生態(tài)環(huán)境中的藥物殘留問題,對人類健康安全造成極大威脅柱徙。高效缓屠、環(huán)保、無毒副作用的綠色飼料添加劑在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中正在逐步替代抗生素护侮,具有廣闊的應(yīng)用前景敌完。文章簡要介紹了微生態(tài)制劑、寡糖羊初、抗菌肽滨溉、酶制劑、中草藥制劑长赞、酸化劑晦攒、發(fā)酵中藥等幾種常用的飼用抗生素替代品的性質(zhì)、功效得哆、研究進展及應(yīng)用現(xiàn)狀脯颜,以期為畜牧業(yè)養(yǎng)殖中抗生素替代品的研究和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:飼料添加劑贩据;抗生素替代伐脖;應(yīng)用
自抗生素被發(fā)現(xiàn)和使用以來,就在人和動物的疾病防治中發(fā)揮著重要作用乐设。獸用抗生素通常包括兩大部分讼庇,即注射用抗生素(治療藥)與飼料添加劑用抗生素(又稱動物生長促進劑)。實踐證明近尚,飼用抗生素在促進動物生長蠕啄、提高飼料報酬、改善動物產(chǎn)品品質(zhì)等方面作用突出戈锻,但同時也引起藥物殘留歼跟、細菌耐藥性等負面問題,對動物格遭、人和生態(tài)環(huán)境造成嚴重危害哈街。基于抗生素的種種缺點拒迅,飼用抗生素替代品不斷推陳出新骚秦,近年來她倘,一些具有抗病促生長作用的替代抗生素飼料添加劑已開始應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)中,并且取得良好的應(yīng)用效果作箍。這些飼用抗生素替代品主要有微生態(tài)制劑硬梁、寡糖、抗菌肽胞得、酶制劑荧止、中草藥制劑、酸化劑等阶剑。目前公認最有前途的就是微生態(tài)制劑產(chǎn)品跃巡。
1、微生態(tài)制劑
微生態(tài)制劑是采用已知的有益微生物經(jīng)培養(yǎng)牧愁、提取素邪、干燥等特殊工藝制成的用于動物的活菌制劑。微生態(tài)制劑能參與調(diào)節(jié)胃腸道內(nèi)微生態(tài)平衡递宅、刺激特異性或非特異性免疫功能,有助于促進動物生長苍狰,提高飼料轉(zhuǎn)化率办龄,增強動物免疫功能,改善體內(nèi)外生態(tài)環(huán)境淋昭。我國《飼料添加劑品種目錄(2013)》中規(guī)定了包括乳酸菌類俐填、芽孢菌類、酵母類等34種可以直接飼喂動物的飼料級微生態(tài)菌種翔忽,其中乳酸菌類被眾多學(xué)者認為是最有前途的飼用抗生素替代品英融。李金敏等[1]在1~42日齡AA肉雞日糧中添加高活性抑菌型芽孢桿菌和乳酸菌組成的復(fù)合微生態(tài)制劑后,料肉比顯著低于對照組(P<0.05)歇式,與添加復(fù)合抗生素組(前期為莫能霉素驶悟、阿維拉素加阿散酸,后期為馬杜拉霉素加維吉尼亞霉素)相比無顯著差異材失,說明微生態(tài)制劑能顯著提高肉雞的生長性能痕鳍,效果與抗生素相當。徐海燕等[2]研究發(fā)現(xiàn)肽菌素能顯著降低肉雞的料重比(P<0.05)龙巨,顯著提高21日齡和42日齡的十二指腸淀粉酶笼呆、脂肪酶和空腸淀粉酶活性(P<0.05),同時能顯著促進肉雞腸道內(nèi)乳酸桿菌的增殖(P<0.05)旨别,抑制大腸桿菌的繁殖诗赌。
微生態(tài)制劑作為綠色飼料添加劑,具有無毒秸弛、無殘留铭若、無抗藥性等諸多優(yōu)點洪碳,在肉雞養(yǎng)殖業(yè)中得到廣泛青睞。但是奥喻,作為活菌類制劑偶宫,它在生產(chǎn)應(yīng)用中存在著一些缺點和問題,如外源性活菌制劑從加工环鲤、運輸?shù)竭M入動物胃腸道內(nèi)如何保證其活性纯趋,如何解決微生態(tài)制劑與其他添加劑合理配伍使用的問題,如何篩選高效穩(wěn)定的益生菌菌株冷离,完善其加工工藝吵冒,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量等西剥,且微生態(tài)制劑的作用重在疾病的預(yù)防和后期恢復(fù)痹栖,并不能像藥物一樣起到快速治療的效果。這些問題也成為微生態(tài)制劑大面積推廣應(yīng)用的瓶頸瞭空,但是揪阿,隨著科技水平的提高,研究應(yīng)用的不斷深入咆畏,這些問題會逐漸得到改進南捂,使微生態(tài)制劑的應(yīng)用更為廣泛。
2旧找、寡糖
寡糖又稱寡聚糖溺健、低聚糖,通常指糖單原通過糖苷鍵連接形成的直鏈或支鏈钮蛛,聚合度為2~10的單糖基聚合物鞭缭。寡糖種類很多, 目前用作飼料添加劑的寡聚糖主要有:果寡糖、半乳寡糖魏颓、甘露寡糖岭辣、大豆寡糖、異麥芽糖甸饱、木糖寡糖等易结。這些寡糖都屬短鏈分支糖類,不能被單胃動物自身分泌的消化酶分解柜候,但進入消化道后段可被腸道有益微生物消化利用搞动,選擇性地促進雙歧桿菌、乳酸桿菌渣刷、鏈球菌等有益菌群的增殖[3]鹦肿。這些有益菌利用寡糖發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸,降低腸道pH值辅柴,抑制外源致病菌和腸內(nèi)固有腐敗菌的生長, 從而發(fā)揮正常腸道菌群在屏障箩溃、營養(yǎng)瞭吃、免疫上的功能,維護涣旨、增進動物健康[4]歪架。Yang等[5]研究發(fā)現(xiàn),在肉雞日糧中添加甘露寡糖可提高飼料表觀代謝能和凈能霹陡,降低可溶性非淀粉多糖中樹膠醛糖的濃度和腸道黏膜上大腸桿菌的定植和蚪。另外,寡糖還可以直接吸附腸道內(nèi)病原菌烹棉,增強動物免疫能力攒霹。寡糖因其調(diào)節(jié)動物微生態(tài)平衡的作用與微生態(tài)制劑相似,營養(yǎng)界稱其為化學(xué)益生素浆洗。
與微生態(tài)制劑相比催束,寡糖更穩(wěn)定,對制粒伏社、膨化抠刺、氧化和儲運等惡劣環(huán)境條件都具有很高的耐受性,能抵抗胃酸的滅活作用摘昌,克服微生態(tài)制劑在腸道定植難的缺陷速妖。加上它無毒、無副作用第焰,不被吸收买优,因此妨马,雖然它目前生產(chǎn)效率低挺举,生產(chǎn)難度大,但其發(fā)展應(yīng)用前景仍十分廣闊烘跺。
3湘纵、抗菌肽
抗菌肽是生物界中廣泛存在的一類生物活性多肽,具有抗病毒滤淳、抗真菌梧喷、殺滅寄生蟲和原蟲、抑制或殺傷腫瘤細胞等功能[6]脖咐;因其抗菌譜廣铺敌、作用時間短、無殘留屁擅、體內(nèi)可降解等優(yōu)點而被認為是抗生素的理想替代品之一偿凭,越來越受到人們的關(guān)注,其中易于規(guī)呐筛瑁化發(fā)酵生產(chǎn)弯囊、種類多痰哨、結(jié)構(gòu)獨特、功能多樣的微生物源抗菌肽更具優(yōu)勢匾嘱。目前斤斧,在動物生產(chǎn)中應(yīng)用的主要是細菌抗菌肽,根據(jù)其合成機制分為非核糖體合成的抗菌肽和核糖體合成的抗菌肽霎烙,前者由非核糖體多肽合成酶基因編碼合成撬讽,統(tǒng)稱為抗菌脂肽,主要有短桿菌肽吼过、多粘菌素锐秦、桿菌肽和糖多肽等,產(chǎn)生菌株以枯草芽孢桿菌盗忱、地衣芽孢桿菌等益生芽孢桿菌為主酱床,我國于1990 年批準桿菌肽作為飼料添加劑使用;后者合成依賴核糖體趟佃,統(tǒng)稱為細菌素扇谣,產(chǎn)生菌株以乳酸鏈球菌、植物乳桿菌闲昭、戊糖片球菌等益生乳酸菌為主罐寨。目前世界上已知的抗菌肽共1700余種,并且新研發(fā)的抗菌肽種類日益增多序矩,研究比較深入的是天蠶素鸯绿、蛙皮素、蜂毒素和防御素等[7]簸淀。
研究表明瓶蝴,抗菌肽具有防控動物疫病、增強動物機體免疫水平租幕、提高動物機體抗氧化能力舷手、提高動物生產(chǎn)性能等諸多生物學(xué)功能。劉莉如等[8]研究發(fā)現(xiàn)在海蘭褐蛋用仔公雞日糧中添加350 mg/kg 天蠶素抗菌肽可降低料肉比劲绪,提高免疫器官胸腺男窟、法氏囊和脾臟指數(shù),增加免疫活性細胞數(shù)量贾富∏妇欤抗菌肽熱穩(wěn)定性好,在 100℃下加熱 10~15min 仍能保持其活性颤枪;因此汗捡,抗菌肽能夠耐受飼料加工過程中高溫高壓的劇烈條件,在飼料保存過程中持續(xù)發(fā)揮其功能汇鞭,保持飼料品質(zhì)凉唐,延長貯存期限∮棺罚現(xiàn)在生產(chǎn)中存在的問題主要是抗菌肽產(chǎn)品生產(chǎn)成本過高,還存在轉(zhuǎn)基因安全性等問題台囱。
4淡溯、酶制劑
酶是一類由活細胞產(chǎn)生的具有生物催化反應(yīng)能力的蛋白質(zhì),在生物體內(nèi)廣泛存在簿训,飼用酶制劑是一種以酶為主要功能因子并通過特定生產(chǎn)工藝加工而成的飼料添加劑咱娶。飼料中酶的添加可補充動物內(nèi)源酶種類和功能的不足,增加消化道中酶的濃度强品,強化消化功能膘侮,提高飼料利用率和生長性能;同時可以調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)的榛,減少消化道及糞便中養(yǎng)分殘留量琼了,抑制病原菌生長,對消化不良性腹瀉有一定作用夫晌,同時也減輕了對環(huán)境的污染雕薪。酶制劑分為消化酶和降解酶,前者包括淀粉酶晓淀、蛋白酶所袁、脂肪酶,后者包括纖維素酶凶掰、β-葡聚糖酶燥爷、麥芽糖酶、甘露聚糖酶懦窘、果膠酶前翎、植酸酶、支鏈淀粉酶奶赠、木聚糖酶鱼填。目前只有植酸酶有單一酶制劑產(chǎn)品, 其余飼用酶制劑大多是包含兩種或多種酶的復(fù)合制劑药有。趙必遷等[9]研究發(fā)現(xiàn)在肉雞飼料中添加非淀粉多糖復(fù)合酶制劑毅戈,能提高肉雞能量和養(yǎng)分(干物質(zhì)、粗脂肪)表觀利用率愤惰,同時提高前期肉仔雞腸道絨毛高度苇经,降低隱窩深度和肌層厚度。
從目前酶制劑的使用情況和添加效果來看宦言,酶制劑活性低扇单、價格貴,作用效果受多種因素的影響奠旺,如酶的種類蜘澜、產(chǎn)品質(zhì)量施流、動物品種、年齡及健康狀況等都會影響其效果鄙信;對飼用酶的穩(wěn)定性瞪醋、有效性、安全性装诡、不同種類的酶的配合以及對不同個體動物的具體使用方面還有很多的工作要做银受。
5、中草藥制劑及植物提取物
中草藥作為飼料添加劑在我國早有記載鸦采,依據(jù)中醫(yī)中藥理論宾巍,進行科學(xué)組方配伍,是我國特有的中醫(yī)理論與實踐的產(chǎn)物渔伯。一般認為中草藥飼料添加劑的有效成分主要有生物堿顶霞、甙類、揮發(fā)油锣吼、鞣質(zhì)确丢、糖類、氨基酸吐限、蛋白質(zhì)鲜侥、酶、油脂诸典、無機成分及色素等描函。糖甙類可顯著增強機體的免疫能力;鞣質(zhì)對綠膿桿菌狐粱、大腸桿菌舀寓、霍亂桿菌、白喉桿菌等常見細菌均有抑制作用肌蜻;生物堿能夠增加腸蠕動互墓,使消化液分泌旺盛,食欲增加蒋搜;有些中草藥本身就含有豐富的蛋白質(zhì)篡撵、維生素和礦物元素, 兼有藥效和營養(yǎng)雙重功能[10]。近年來還發(fā)現(xiàn)在中草藥中游離的有機酸也具有生物活性豆挽,如蟻酸具有抗炎鎮(zhèn)痛作用育谬,綠原酸具有抗菌效果;植物色素還可以改善畜禽產(chǎn)品(肉帮哈、蛋)的色澤等膛檀。史東輝等[11]在肉仔雞飼糧中添加中草藥止痢草提取物后,發(fā)現(xiàn)可以改善肉仔雞的飼料報酬,降低料肉比咖刃,同時提高血清IgG水平泳炉,降低肉仔雞球蟲病的發(fā)生。目前在雞養(yǎng)殖業(yè)上使用較多的中草藥種類有白頭翁嚎杨、黃芪胡桃、黃連、黨參磕潮、大黃翠胰、炙甘草等,植物提取物的種類主要有皂苷自脯、生物堿之景、多糖、糖萜素膏潮、茶多酚锻狗、黃酮、精油等焕参。近幾年來轻纪,植物精油在畜牧業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用研究也日漸深入,如丁香油叠纷、牛至油刻帚、百里香醇、茶樹油涩嚣、肉桂油崇众、迷迭香精油等,均具有較好的抗菌航厚、消炎顷歌、抗氧化效果[12]。
中草藥制劑因其來源廣泛幔睬、價格低廉眯漩、安全方便、毒副作用小麻顶、無殘留赦抖、無抗藥性等優(yōu)點而成為一種理想的飼料添加劑,在普通飼養(yǎng)條件下, 將制劑添加于日糧中, 供動物飼用或飲用, 以期預(yù)防動物疾病澈蚌、加速生長摹芙、提高生產(chǎn)性能和改善畜禽產(chǎn)品質(zhì)量灼狰。但是目前對中草藥的藥理作用及作用機制方面的研究還比較薄弱宛瞄,需要做大量的工作,如長期使用是否有毒副作用,在飼料中是否與其它的營養(yǎng)成分有協(xié)同或抵抗效應(yīng)等份汗;有關(guān)專家認為盈电,應(yīng)完善中草藥制劑的加工工藝,使藥物成分含量穩(wěn)定杯活,在產(chǎn)品定位上匆帚,側(cè)重其藥性即防病作用[13]。這些問題尚需進行進一步的探討和研究旁钧,這將有利于對中草藥飼料添加劑進行進一步的開發(fā)和利用吸重。
6、酸化劑
酸化劑作為一種飼料添加劑歪今,可降低動物胃腸道pH值嚎幸,調(diào)節(jié)胃腸道微生物菌群的結(jié)構(gòu),為動物提供最適消化道環(huán)境寄猩,已在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用嫉晶。飼料酸化劑現(xiàn)多以有機酸和無機酸配合使用為主,常見的有機酸包括檸檬酸田篇、延胡索酸替废、蘋果酸、山梨酸泊柬、琥珀酸椎镣、乳酸、富馬酸以及甲酸兽赁、乙酸衣陶、丙酸、丁酸等闸氮。有機酸能夠改善飼料適口性剪况,增加采食量,提高飼料轉(zhuǎn)化率蒲跨;有些有機酸如檸檬酸译断、延胡索酸能夠直接參與機體代謝,促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收或悲,還能夠增強機體免疫機能孙咪,緩解應(yīng)激。賈剛等[14]研究表明巡语,在艾維茵白羽肉雞日糧中添加緩釋復(fù)合酸化劑翎蹈,可以降低雞舍氨濃度,改善環(huán)境質(zhì)量男公;降低消化道pH值荤堪,調(diào)節(jié)胃腸道微生物菌群結(jié)構(gòu),同時提高肉雞的免疫力和生長性能。其他酸化劑如丙酸和丙酸鈣是很好的飼料防霉劑, 被廣泛用于飼料保藏, 山梨酸和苯甲酸也是一種很好的飼料防霉劑澄阳。但有機酸成本較高拥知,對設(shè)備、料槽等容易造成腐蝕碎赢。無機酸主要指磷酸和鹽酸低剔,酸性強,成本低肮塞。有機酸和無機酸的結(jié)合使用能夠克服單一酸化劑的缺陷與不足襟齿,增強使用效果,降低成本枕赵,提高養(yǎng)殖經(jīng)濟效益蕊唐。
7、發(fā)酵中藥
微生物發(fā)酵中藥突破性地將中藥和微生態(tài)益生菌有機結(jié)合烁设,具有提高免疫力替梨、促進動物生長等作用,是替代抗生素的理想飼料添加劑装黑。它解決了中藥吸收利用率低副瀑、成本高以及微生態(tài)制劑作用局限大、穩(wěn)定性差恋谭、效果不突出等問題糠睡,同時將兩者的優(yōu)點集于一身,并起到互相增效的效果疚颊。
通過發(fā)酵狈孔,益生菌產(chǎn)生的纖維素酶、淀粉酶等能夠分解植物細胞壁材义,促進中藥有效成分的釋放均抽;同時能夠?qū)⒅兴幹械挠行С煞诌M行轉(zhuǎn)化,降低大分子的分子量其掂,提高有效成分的生物利用度油挥,從而成倍的提高中藥的效果。
同時款熬,中藥中的多糖能夠顯著促進益生菌的生長和代謝深寥,提高活菌數(shù)和抗菌肽等代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生,并對有害菌有一定程度的抑制多用贤牛。
億民藥業(yè)的沃強(發(fā)酵型)經(jīng)多次動物實驗和臨床試驗表明惋鹅,其能夠顯著提高機體的特異性和非特異性免疫力,改善機體腸道平衡殉簸,促采食促生長效果明顯闰集,能夠在一定程度上代替抗生素的使用沽讹,特別是在種雞上使用效果顯著。
8返十、其他抗生素替代品
隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高及在生產(chǎn)實踐中的日趨應(yīng)用妥泉,許多新型抗生素替代品如抗菌疫苗椭微、卵黃抗體(IgY)洞坑、免疫球蛋白、噬菌體及其裂解酶蝇率、細菌致病力抑制劑等應(yīng)運而生迟杂,成為各國研究的熱點。目前抗菌疫苗應(yīng)用廣泛本慕,在一定程度上可以起到預(yù)防感染性疾病的作用排拷,但是疫苗的保護力有限,需多次免疫锅尘;而且如果疫苗免疫前動物群體已經(jīng)感染強毒监氢,在這種情況下接種疫苗往往會激發(fā)疾病的發(fā)生和流行。卵黃抗體能抵抗幼齡動物腸道中胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的消化藤违,在幼畜飼料或添加劑中加入一定量的針對某種特定疾病的卵黃抗體浪腐,可使其獲得有效的被動免疫,因而被認為更具商業(yè)優(yōu)勢[15]顿乒。
噬菌體依賴宿主細胞進行復(fù)制议街,抗菌作用專一性強,產(chǎn)生的裂解酶如葡糖苷酶璧榄、酰胺酶特漩、內(nèi)肽酶和轉(zhuǎn)糖基酶可殺死金黃色葡萄球菌,治療革蘭氏陽性菌如糞腸球菌骨杂、產(chǎn)氣莢膜梭狀芽胞桿菌和B族鏈球菌的感染[16]涂身。目前,噬菌體及其裂解酶的研究缺乏大規(guī)模臨床試驗和國際標準搓蚪,且制備工序復(fù)雜访得、成本高,阻礙了其普及應(yīng)用陕凹。
隨著人們對食品安全意識的增強悍抑,各國也加強了對抗生素的使用監(jiān)管力度,限用或禁用抗生素是動物營養(yǎng)與飼料行業(yè)發(fā)展的必然趨勢杜耙,未來飼料添加劑的發(fā)展方向應(yīng)該是研制生產(chǎn)無毒搜骡、無殘留、無耐藥性佑女、不污染環(huán)境的綠色添加劑记靡。但是抗生素替代品的研究是—個漫長的過程谈竿,當前只處于摸索階段,各類抗生素替代品在生產(chǎn)應(yīng)用中存在較大局限性摸吠,無法完全取代抗生素的地位空凸。在研究完善新型抗生素替代品的同時,也要從治理養(yǎng)殖環(huán)境入手寸痢,加強飼養(yǎng)管理呀洲,轉(zhuǎn)變飼養(yǎng)模式,減少外界環(huán)境中病原微生物的數(shù)量啼止,給動物生長營造良好的環(huán)境道逗,從而保證動物的健康生長,減少抗生素的使用献烦,保障食品安全滓窍。
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