国内绿色饲料添加剂的研究与开发大都开始于20世纪80年代以后,随着人们的安全意识日益增加,寻求能够替代抗生素的饲料添加剂已成为国内外研究的热点。在各种绿色饲料添加剂如中草药添加剂、酶制剂、微生态制剂、酸制剂、糖萜素等新型绿色添加剂已逐渐进入实际生产中。虽然这些为非营养性的添加剂,但一般都通过动物的消化系统起发挥作用,在促进生长方面,以及在机体免疫方面起到十分积极作用。通过六年多的研究,绿叶公司在色饲料添加剂与免疫的研究上,已取得了丰硕成果,并应用到保健养猪上,其抗病和促生长效果十分显著。现有关研究情况总结如下:
1.药用植物
中草药是我国特有的中医药理论与实践的产物,其资源丰富、历史悠久。中草药免疫活性物质能增强机体免疫机能,提高动物抗应激、抗疾病能力,改善动物生产性能,且具有无残留、不易产生耐药性等优点,可解决长期困扰畜牧业发展的抗生素残留问题,提高生产率,减少畜牧业对环境的污染,发展绿色畜牧业,满足人们的食品安全需求。女贞子、五味子等补益类中草药作为饲料添加剂使用时,具有免疫功能和增强脂质稳定性的作用。钩吻(俗称断肠草)具有对畜禽复壮或促生长作用,具有重要价值。黄芩和黄芪多糖、板蓝根多糖、淫羊霍多糖、蜂胶多糖、淫羊霍黄酮、蜂胶黄酮、黄芪皂甙和人参皂甙等中草药成分均有免疫促进作用。绿叶公司保健养猪课题组在钩吻的研究上取得突破,项目通过鉴定为“居国内领先水平”,同时,课题组还采用生物技术和保健养猪理论,利用黄芩等绿色植物的特殊功能,开发出的猪用保健产品“康喘一号”。康喘一号对猪气喘病有良好的保健效果,此项成果属国内首创,荣获一项国家发明专利。
2.溶菌酶
溶菌酶是一种水解粘多糖的碱性水解酶,溶菌酶有较宽的抑菌谱,对革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌、枯草芽孢杆菌等)、临床分离的多种致病菌(肺炎链球菌、流感嗜血杆菌等)和养殖中常见致病菌(鸡大肠埃希菌、鳗弧菌、副溶血弧菌等)都有较强的杀灭作用。对革兰阴性菌(大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、鼠伤寒沙门菌等)、真菌(白色念珠菌)也有不同程度的抑制作用,故溶菌酶是一种很好的饲料防腐剂。用0.05%溶菌酶与甘氨酸和聚合磷酸盐等配合使用,能很好地防止饲料发霉变质,延长饲料的保质期。
溶菌酶本身是一种无毒、无害的高盐基天然蛋白质酶,它仅作用于细菌细胞壁的粘多糖,对动物的细胞无任何影响,故是一种非常安全的营养性饲料添加剂,有非专用性生长激素的作用,可改善消化道微生物群落,促进营养的消化吸收。溶菌酶作为机体非特异免疫因子之一,参与机体多种免疫反应,在机体正常防御功能和非特异免疫中,具有保持机体生理平衡的重要作用。可改善和增强巨噬细胞吞噬和消化功能,激活白细胞吞噬功能,并能改善细胞抑制剂所导致的白细胞减少,从而增强机体的抵抗力,大大提高动物的健康水平。
3.益生素
益生素即饲用微生物添加剂,它通过在饲料中添加无病原性、无毒副作用、无耐药性和无药物残留的一些微生物来促进肠道内有益微生物数量,抑制有害微生物的生长繁殖,从而调整维持胃肠道内的微生态平衡,达到防止疾病发生,促进生长的目的。它通过增加肠道内有益微生物数量形成优势种群、消耗肠道内氧气限制需氧有害菌生长、与病原微生物争夺有限的营养物质及生态位点等作用促进肠道内有益微生物生长繁殖,抑制有害微生物的生长繁殖,从而调整维持胃肠道内的微生态平衡,同时,这些微生物还可产生促生长因子、多种消化酶和微生素,从而促进营养物质的消化、吸收,促进动物生长。此外,这些微生物还能产生免疫调节因子、干扰素等免疫活性物质,刺激肠道局部免疫器官的生长发育,增强机体的免疫力,从而防止各种疾病的发生。目前,研究和应用较多的益生素有乳酸菌制剂(嗜酸乳杆菌、双歧乳杆菌、粪链球菌等)、芽胞杆菌制剂(枯草杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣杆菌等)、真菌及活酵母制剂(米曲霉菌、啤酒酵母等)、光合细菌及复合微生物制剂。
4.功能性低聚糖
亦称化学益生素、寡糖。是由2~10糖基通过糖苷键连接而成的具有直链或支链结构的低聚物的总称。它能被胃肠道内有益微生物尤其是双歧杆菌所利用作为营养,而不能被有害微生物所利用,从而可促进胃肠道有益微生物大量生长繁殖,抑制有害微生物的生长繁殖,维持胃肠道内的微生态平衡。同时功能性低聚糖还能增强机体免疫力,提高机体抗病力,还可使病原菌附着于低聚糖分子上而丧失感染肠壁的能力,防止疾病发生。因此,添加一定剂量的功能性低聚糖可有效防止畜禽疾病的发生,促进其生长发育。目前,研究使用较多的功能性低聚糖主要有异麦芽寡糖、大豆低聚糖、低聚果糖、半乳寡糖、乳果寡糖、低聚木糖、龙胆寡糖、甘露寡糖等。
5.糖萜素
糖萜素是从油茶饼柏和茶籽饼柏中提取的,由糖类(30%)、三萜皂甙(30%)和有机酸组成的天然生物活性物质。糖萜素饲料添加剂所含的生物活性物质,能增强机体非特异性免疫反应,起到防御病原微生物感染的作用,从而提高畜禽的健康状况,同时协同增强特异性免疫效果,加强细胞免疫和体液免疫,提高疫病疫苗免疫效果,延长免疫时间,起到免疫增强剂的作用,提高治疗效果,缩短治疗和康复的时间,减少物质和能量消耗,有利于提高畜禽生产性能。糖萜素饲料添加剂所含的生物活性物质还具有镇静、止痛、解热、镇咳和消炎的作用能调节体内环境平衡,降低机体对应激的敏感性,同时具有免疫调节作用。此外,糖萜素还可以促进动物生长,提高日增重及饲料转化率。
6.酸味剂
在饲料中添加一定的酸味剂可有效提高机体抗病力,防止疾病发生,促进动物的生长发育。其作用机理主要为:①增进食欲,提高采食量,促进畜禽生长。②参与体内营养代谢,供给机体营养。如柠檬酸、延胡索酸等直接参与三羧酸循环,放出能量,同时,在应激状态时,可用于ATP的紧急合成,因而还具有抗应激作用。③降低胃肠道pH值,激活消化酶活性,延缓胃排空速度,提高食物停留时间,利于营养物质消化吸收,提高饲料利用率,促进畜禽生长,防止胃肠道疾病发生。④杀死有害菌或抑制有害菌生长繁殖,减少营养损耗及抗生长毒素产生,同时促进有益菌的生长繁殖,维持胃肠道的微生态平衡,防止疾病发生。目前研究应用较多的酸味剂有柠檬酸、延胡索酸、乳酸、甲酸、磷酸及复合酸味剂(乳香酸等)。
7.酵母产品
饲料酵母是一种微生物发酵产品。国外生产的酵母产品主要有活性干酵母、酵母培养物、营养性酵母和酵母制品(如酵母提取物、酵母自溶物)。其中用于饲料工业的主要是营养性酵母和酵母培养物。我国的酵母类饲料产品主要有饲料酵母和酵母饲料。饲料酵母是真正的单细胞蛋白,每克细胞数大于80个亿。酵母培养物是一种独特的酵母产品,由特定的酵母菌种按特定的工艺和培养基进行发酵而形成,是一种被广泛接受的饲料产品。它含有一定的活性酵母,但不是主要成分,其主要的使用价值在于酵母细胞在培养基中产生的甘露寡糖。许多研究表明,甘露寡糖具有促进动物生长、调节肠道菌群及增强免疫等多种活性。