動物營養(yǎng)學(xué)第十章飼料添加劑

1、第十章 飼料添加劑,,在學(xué)習(xí)了解飼料添加劑概念和分類的基礎(chǔ)上，重點掌握抗生素、益生素和酶制劑等飼料添加劑的主要種類、作用特點、應(yīng)用效果和各類添加劑的發(fā)展方向。,目 的 要 求,內(nèi) 容,第四節(jié) 其他飼料添加劑,第一節(jié) 抗生素,第二節(jié) 酶制劑,第三節(jié) 益生素,第一節(jié) 抗生素,一、概述,二、飼用抗生素的種類及應(yīng)用效果,三、抗生素的作用機制,四、應(yīng)用抗生素存在的問題,一、概述,微生物(細(xì)菌、放射菌、真菌等)的發(fā)酵產(chǎn)物，對特異微生

2、物的生長有抑制或殺滅作用。 廣義的抗生素也包括用化學(xué)合成或半合成法生產(chǎn)的具有相同或相似結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)不同但功效相同的物質(zhì)。,1、抗生素(Antibiotics，曾稱抗菌素),指以亞治療劑量應(yīng)用于飼料中，以保障動物健康、促進動物生長與生產(chǎn)、提高飼料利用率的抗生素。,一、概述,2、飼用抗生素,第一階段 50—60年代，種類：人畜共用 ； 第二階段 60年代以后， 研制專用飼用抗生素；第三階段

3、 從80年代開始 “無殘留、無毒副作用、無抗藥性” 專用飼用抗生素，人獸藥分開。,一、概述,3、發(fā)展 分三階段,多肽類 桿菌肽鋅、硫酸粘桿菌素、持久霉素、維吉尼亞霉素等大環(huán)內(nèi)酯類 紅霉素、泰樂菌素、北里霉素、螺旋霉素、林肯霉素等抗生素,二、飼用抗生素的種類及應(yīng)用效果,1、種類：200多種，作為飼料添加劑的有60多種,含磷多糖類 黃霉素、魁北霉素；聚醚類 莫能菌素、鹽霉素；拉沙里菌素；四環(huán)素類

4、 土霉素和金霉素；氨基糖苷類 潮霉素B、越霉素A等；化學(xué)合成抗菌化合物 磺胺類、喹乙醇、卡巴多、呋喃唑酮、硝呋烯腙及有機砷制劑。,二、飼用抗生素的種類及應(yīng)用效果,2、飼用效果,(1)幼年動物比成年動物更有效(2)生產(chǎn)潛力發(fā)揮越低的動物效果越好；(3)環(huán)境條件越差，效果越突出(4)抗生素聯(lián)合使用，效果更好,與抗生素使用效果有關(guān)的因素,二、飼用抗生素的種類及應(yīng)用效果,表10-2 抗生素結(jié)合使用的效果,1. 抑制或殺滅病原微

5、生物，減少發(fā)病率；2. 抗生素能抑制動物腸道內(nèi)有害微生物區(qū)系，有利于維持腸道微生物的平衡態(tài)；3. 抗生素使小腸重量變輕，腸壁變薄， 腸絨毛變長， 提高養(yǎng)分吸收收率；4. 減少幼齡動物的腹瀉；,三 、 抗生素的作用機制,,,,,,,,,四、應(yīng)用抗生素存在的問題,（1） 病原菌產(chǎn)生抗藥性 問題；（2）抗生素在動物產(chǎn)品和環(huán)境中的殘留問題；,,,,1、焦點,（1）加強管理，限用或禁用；（2）加強獸用專用

6、抗生素品種的開發(fā)，不與醫(yī)用抗生素爭品種；（3）加強專用飼料添加用抗生素的研究開發(fā)；（4）抗生素替代品的研究和開發(fā)。,四、應(yīng)用抗生素存在的問題,2、趨勢,（1） 立法： 《飼料與飼料添加劑管理條例》 日本：“飼料安全法” （2） 制定畜產(chǎn)品中抗生素的最大允許殘留標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法；,四、應(yīng)用抗生素存在的問題,3、采取的措施,第二節(jié) 酶制劑,一、概述,三、應(yīng)用酶制劑尚需解決的問題,二、酶制劑的應(yīng)用,酶是一類具有生物催化活性的

7、蛋白質(zhì),作為飼料添加劑的主要是助消化的水解酶，品種約20-30種。,一、概述,1、概念,用量最大的有：五大類非淀粉多糖酶； 包括纖維素酶、葡聚糖酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、半乳糖苷酶、膠酶。植酸酶； 淀粉酶；蛋白酶；脂肪酶。,一、概述,（1） 飼料資源的利用與開發(fā)；（2）動物由于生理（如幼齡、老年、高產(chǎn)）或病理（如應(yīng)激、疾?。┮蛩氐挠绊懯贵w內(nèi)缺乏某些酶（如單胃動物的纖維素分解酶、植酸酶）或消化酶分泌不足；,一、概述,2、

8、 飼用酶制劑發(fā)展迅速的主要原因,（3） 生態(tài)畜牧業(yè)的需要； 提高飼料養(yǎng)分的利用率，大大降低有機質(zhì)、氮、磷等物質(zhì)的排泄量，減少對環(huán)境的污染 （4） 酶制劑是一種最安全的飼料添加 劑，“天然”或“綠色” 。,一、概述,二、酶制劑的應(yīng)用,品種雖然有20多個，但主要集中在少數(shù)幾種。 在歐洲，木聚糖酶用量最大，占使用總量的40%，其次是β-葡聚糖酶，占27%，植酸酶占20%，α-淀粉酶和蛋白酶共占3%，果膠酶占5%。美國由于飼糧類

9、型是玉米—豆粕型，甘露聚糖酶的用量較大，占酶總消耗量的10%。,1、基本情況,(1)飼料類型 不同飼料因所含的抗?fàn)I養(yǎng)因子的種類和數(shù)量不同，所適用的酶制劑種類就有異。 (2)動物狀態(tài) 單胃動物、幼齡動物、老齡動物、高產(chǎn)動物以及患病動物使用酶制劑的效果明顯。,2 使用條件,二、酶制劑的應(yīng)用,,,動物在斷奶前后、高溫季節(jié)、換料之后以及其他試應(yīng)激狀態(tài)下更應(yīng)使用酶制劑。 目前市場上主要使用的復(fù)合酶,二、酶制劑的應(yīng)用,(3

10、)環(huán)境條件,3、酶的應(yīng)用效果,（1）飼料加酶能夠提高動物生長速度；（2）改善飼料利用率；（3）降低動物發(fā)病率；（4）減少養(yǎng)分的排泄量 ；（5）提高生產(chǎn)效益；,二、酶制劑的應(yīng)用,植酸酶，顯著提高磷的利用率，降低無機磷的添加量，提高飼糧磷的利用率30-70%，從而減少磷的排泄量。 麥類飼料的NSP（β-葡聚糖和木聚糖）對肉雞的危害很大。NSP對豬的作用較小。家禽飼糧應(yīng)特別注意使用β-葡聚糖酶和木聚糖酶。,二、酶制劑的應(yīng)用,1

11、)家禽日糧中的應(yīng)用,植酸酶對低質(zhì)和普通質(zhì)量的小麥的表觀代謝能的影響(Ravandrin et al 1999),,,,早期斷奶仔豬飼喂復(fù)合酶，增重和飼料轉(zhuǎn)化率得到改善； 生長豬日糧+木聚糖酶，日增重提高22.6%； 生長豬日糧+植酸酶，F(xiàn)e、Zn、Cu的表觀消化率提高。,二、酶制劑的應(yīng)用,2）豬日糧中的應(yīng)用,某復(fù)合美對玉米豆粕型日糧消化率 (仔豬) 的影響,%,增乳：乳牛日糧+纖維素

12、酶，增乳增重：幼年反芻動物飼喂酶，助消化，促生長。兔、鹿日糧中應(yīng)用取得良好效果。,二、酶制劑的應(yīng)用,3）草食動物中的應(yīng)用,酶處理后：細(xì)胞壁被分解，細(xì)胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)釋放出來，可被動物所吸收利用。,纖維素酶對植物細(xì)胞壁的降解,酶處理前：營養(yǎng)物質(zhì)被細(xì)胞壁包圍，不易被動物吸收利用。,4、酶制劑的應(yīng)用方式,主要有以下幾種：（1）直接將固體狀的飼用酶制劑添加在配合飼料之中。 目前的主要應(yīng)用方式，特點是操作簡單，但飼料制粒可能破壞酶的活性。,

13、,二、酶制劑的應(yīng)用,（2）將液態(tài)酶噴灑在制粒后的顆粒表面。國際上正在推行這種方式，其優(yōu)點是避免了制粒對酶活的影響，但液態(tài)酶本身的穩(wěn)定性比固態(tài)酶差。（3）用于飼料原料的預(yù)處理。（4）直接飼喂動物。,二、酶制劑的應(yīng)用,三、應(yīng)用酶制劑尚需解決的問題,底物，酶和終產(chǎn)物酶必須與其作用的底物相匹配終產(chǎn)物的可消化性，可利用性，可吸收性,主要在兩個方面：,（1）基礎(chǔ)研究 1)酶動力學(xué)及其變異規(guī)律； 2)外源酶與內(nèi)源酶的作用機制；

14、 3)酶活力檢測標(biāo)準(zhǔn)； 4)酶的生產(chǎn)工藝和穩(wěn)定化技術(shù)等內(nèi)容的研究。,三、應(yīng)用酶制劑尚需解決的問題,1)專用高效的酶制劑配方；2)酶的最適添加量、添加時機與使用方法； 3)加工貯藏影響、與其他添加劑的關(guān)系等。,三、應(yīng)用酶制劑尚需解決的問題,（2）應(yīng)用研究,第三節(jié) 益生素,一、概述,二、益生素的種類,三、益生素的應(yīng)用效果,五、化學(xué)益生素,四、存在問題與發(fā)展方向,Parker（1974）提出： 可以直接

15、飼喂動物并通過調(diào)節(jié)動物腸道微生態(tài)平衡，達到預(yù)防疾病、促進動物生長和提高飼料利用率的活性微生物或其培養(yǎng)物。,一、概述,1、概念,必須能夠到達小腸并在此繁育；必須是非病原性的和無毒的；必須有足夠數(shù)量的活菌以建立和維持腸道微生物平衡；可被迅速激活并有很高的生長率；在儲存和加工條件下有很強的耐受能力。,一、概述,2、益生素產(chǎn)品，必須具備以下特性,二、益生素的種類,1、乳酸桿菌類：G+,厭氧或兼性厭氧 ； 耐酸(pH 3.

16、0-4.5),不耐熱(65-75℃)； 產(chǎn)生—酸菌素（Acidoline），可有效抑制大腸桿菌和沙門氏菌的生長。 目前主要應(yīng)用的是嗜酸乳酸桿菌、雙歧桿菌和糞鏈球菌。,美國已批準(zhǔn)菌種有43種。主要有兩大類：,2、芽孢桿菌類：,（1）需氧芽孢桿菌中的不致病菌， （2）耐酸、耐鹽、耐高溫（100℃）、耐擠壓。（3）蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶 （4）平衡和穩(wěn)定乳酸桿菌 目前使用的主要是枯草桿菌、地衣芽孢桿菌和東洋（toyi

17、）桿菌。,二、益生素的種類,益生菌的作用機理,益生菌,腸道屏障，抑制致病菌，排出毒素,三、益生素的應(yīng)用效果,（1）提高增重和飼料轉(zhuǎn)化率；（2）增強機體免疫機能，防病治??；（3）降低死亡率、提高生產(chǎn)效益等功效；,1、效果,（1）動物種類； （2）動物年齡與生理狀態(tài)、環(huán)境衛(wèi)生狀況； （3）益生素種類、使用劑量、飼料加工儲藏條件； （4）飼糧中其他飼料添加劑（如抗生素、 礦物元素）的使用情

18、況等。,三、益生素的應(yīng)用效果,2、影響益生素作用效果的因素,四、存在的問題和發(fā)展方向,1、存在的問題,（1）益生素的作用機制了解少。（2）品種較少，菌種單一。（3）產(chǎn)品缺乏質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用效果不穩(wěn)定。 (4) 影響應(yīng)用效果的因素缺乏定量研究。,利用生物技術(shù)開發(fā)具有獨特功效的遺傳工程菌。,如產(chǎn)賴氨酸乳酸菌、高纖維分解菌、植物毒素分解菌等。,四、存在的問題和發(fā)展方向,2、發(fā)展方向,五、化學(xué)益生素,,,,,,,,,,,,,有害菌,有益菌,

19、不消化、不吸收、不利用,,不能利用,？,我能利用，爽,,,是一類具有益生素功效的化學(xué)合成物質(zhì)，本質(zhì)上為低聚糖。增殖有益菌，使其在腸道形成優(yōu)勢種群，維護腸道健康，促進動物生長。目前已形成產(chǎn)品的化學(xué)益生素有果寡糖、甘露寡糖和半乳寡糖三種。,五、化學(xué)益生素,第四節(jié) 其他飼料添加劑,一、激素,六、離子交換化合物,五、離子載體和甲烷抑制劑,四、緩沖劑,三、酸化劑,二、營養(yǎng)重分配劑,（1）激素曾作為牛、豬、禽的生長促進劑，獲得良好增重效

20、果。 （2）食品安全問題（3）目前激素只在少數(shù)國家作為飼料添加劑使用, 許多國家則用法律禁止使用,一、激素,1、概述,（1）性激素：已烯雌酚(DES)、已雌酚 (Hexestrol)、孕酮 可提高蛋白質(zhì)合成強度，但實用尚有問題（2）促、抑甲狀腺激素類：碘化酪蛋白—人工合成，促甲狀腺制劑硫脲嘧啶—人工合成，抑甲狀腺制劑,一、激素,2、常用激素有兩類:,能改變體內(nèi)瘦肉與脂肪比例的化合物, 稱為營養(yǎng)重分配劑。生長激素和β-腎

21、上腺素能刺激劑就是其中兩類化合物。,二、營養(yǎng)重分配劑,1、概述,（1）生長激素—具有調(diào)節(jié)動物代謝，并將吸收的營養(yǎng)物質(zhì)朝著有利于肌肉組織增長方向分配的作用。,生長激素是一種蛋白質(zhì), 有種屬特異性。,二、營養(yǎng)重分配劑,（1） 生長激素,1）牛生長激素(BST)：促使母牛產(chǎn)奶量增加15-20%, 飼料利用率可提高15.2%2）羔羊注射生長激素：體重可提高21%, 飼料利用率提高11%。3）豬生長激素(PST)：可使增重速度提高17-18%

22、, 飼料利用率可提高8-20%,可多增加13-16%的瘦肉, 背膘厚度可降低8-13%,二、營養(yǎng)重分配劑,1）提高飼糧蛋白質(zhì)和氨基酸水平。 飼糧鈣磷水平是否需增加，尚需進一步研究。 2）受生長激素處理的豬，皮下脂肪變薄，隔熱性能差；新陳代謝增強，產(chǎn)熱增加，故對環(huán)境溫度的變化很敏感。,二、營養(yǎng)重分配劑,使用生長激素時應(yīng)注意以下問題：,3）使用生長激素可能引起動物育種計劃的改變，育種目標(biāo)及其經(jīng)濟價值需重新考慮，遺傳和表型參數(shù)需重新評估

23、。 4）使用生長激素后，由于胴體瘦肉率的提高和組織間脂肪分布的變化，豬肉的品質(zhì)和可加工性會下降。,二、營養(yǎng)重分配劑,（2）β-腎上腺素能刺激劑,又叫β-興奮劑國家以法律的形式禁用,二、營養(yǎng)重分配劑,三、酸化劑,能使飼料酸化的物質(zhì)叫酸化劑。 （1）增加幼齡動物發(fā)育不成熟的（2）消化道的酸度（3）刺激消化酶的活性 （4）殺滅或抑制飼料本身存在的微生物，抑制消化道內(nèi)的有害菌，,1、概念,2、酸化劑種類,（1）單一酸化劑

24、 延胡索酸正效果 檸檬酸正效果 磷酸效果不佳 硫酸和鹽酸基本無效。 （2）以磷酸為基礎(chǔ)的復(fù)合酸（3）以乳酸為基礎(chǔ)的復(fù)合酸（3）優(yōu)于（2）,三、酸化劑,3、酸化劑應(yīng)用對象,（1）主要是仔豬： 在斷奶仔豬飼糧中添加1-2%檸檬酸和延胡索酸，可提高增重4-7%，改善飼料利用效率5-10%，降低仔豬腹瀉率20-50%。,三、酸化劑,（2）飼糧類型 全植物性飼糧酸化的效果比含大量動物

25、性飼料的效果更好。（3）肉雞和犢牛飼糧中添加酸化劑對動物健康和生長也有一定的促進作用。,三、酸化劑,4、酸化劑適宜添加量,延胡索酸：2-3%； 檸檬酸 ： 1%； 復(fù)合酸化劑：0.1-0.3%。,三、酸化劑,5、異位酸(lsoacids),（1）適用對象 是專用于成年反芻動物的有機酸制劑。包括異戊酸、α-甲基丁酸、戊酸、異丁酸。 （2）適用情況 當(dāng)反芻動物大量利用NPN或飼糧可降解蛋白質(zhì)水平很低時，瘤胃產(chǎn)生的支鏈脂

26、肪酸就不足，從而限制瘤胃微生物的代謝。,三、酸化劑,異位酸為瘤胃微生物重新合成支鏈氨基酸所必需。 添加異位酸可以改善微生物代謝，提高生產(chǎn)性能。如，奶牛飼糧中使用一種名為Eastman Isoplus的異位酸，每天可多產(chǎn)奶1.8-2.3kg 。,三、酸化劑,四、緩沖劑,2、適用情況：在反芻動物中使用高精料飼糧或由高纖維飼糧轉(zhuǎn)化過程中造成的VFA過量。3、作用：預(yù)防酸中毒，提高瘤胃的消化功能，從而改善生產(chǎn)性能。,1、適用對象：主要是反芻

27、動物,5、研究表明：奶牛在分娩后的飼料中添加0.7%的碳酸氫鈉，采食量和產(chǎn)奶量可分別提高9%和10%。6、反芻動物飼喂纖維飼糧時不必使用緩沖劑,四、緩沖劑,4、常用的緩沖劑：碳酸氫鈉,五、離子載體和甲烷抑制劑,（1）概念 是一類廣泛應(yīng)用于牛的由鏈霉菌屬真菌生產(chǎn)的抗生素制劑，可與金屬離子作用，作為這些離子通過細(xì)胞膜的載體。,1、離子載體,莫能菌素（monensin） 拉沙里菌素（lasalocid） 鹽

28、霉素（salinomycin） Lysocellin、 甲基鹽霉素（narasin）等,五、離子載體和甲烷抑制劑,（2）主要產(chǎn)品,1）提高瘤胃 VFA中丙酸的比例，降低 CO2和CH4的產(chǎn)量，提高動物生長率和飼料能量利用率。 2）促進牛肝糖原的合成，提高血糖濃度，縮短產(chǎn)后發(fā)情間隔。,五、離子載體和甲烷抑制劑,（3）離子載體的作用,3）在瘤胃，離子載體可抑制革蘭氏陽性菌，抑制乳酸生成菌的生長，防止酸中毒。離子載體還

29、有利于控制球蟲病、瘤胃脹氣和牛急性肺氣腫。,五、離子載體和甲烷抑制劑,2、甲烷抑制劑,瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生大量CH4，導(dǎo)致能量損失。飼糧添加甲烷抑制劑可降低甲烷產(chǎn)量，高能量利用率。目前用作甲烷抑制劑的產(chǎn)品主要是離子載體物質(zhì)。其中，瘤胃素應(yīng)用最普遍，用量最大,五、離子載體和甲烷抑制劑,六、離子交換化合物,1、為動物提供必需礦物元素，吸附腸道中的氨、硫化氫、二氧化碳等極性物質(zhì)和腸道有害微生物，改善腸道內(nèi)環(huán)境。,應(yīng)用價值最大、效果最好的是沸石。