功能型飼料添加劑研究進(jìn)展及在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、功能型飼料添加劑研究進(jìn)展及在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用,陳寶江 博士 教授河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,概念,指通過飼料添加、 進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮一定生物學(xué)功能的添加劑。,功能性添加劑所具備的條件,①具有生物學(xué)功能。對動(dòng)物體的營養(yǎng)代謝、生理作用有沒有生物學(xué)功能是評判功能性添加劑的核心條件。②效益成本比高。③生物安全性高。④環(huán)境污染小。,分類,按物質(zhì)屬性分為：營養(yǎng)性添加劑非營養(yǎng)性添加劑。按物質(zhì)功能分為：生長調(diào)節(jié)劑免疫調(diào)節(jié)劑采食調(diào)節(jié)

2、劑代謝調(diào)節(jié)劑畜產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)節(jié)劑微生態(tài)調(diào)節(jié)劑,生長調(diào)節(jié)劑,定義主要是調(diào)控、改善、促進(jìn)生長，或者是在某些條件下穩(wěn)定體重、 保持體況的一類添加劑。機(jī)理：核心：調(diào)控生長激素。手段：刺激生長激素釋放激素釋放或者抑制生長抑素釋放。,免疫調(diào)節(jié)劑,定義以某種方式（粘膜、細(xì)胞、體液）調(diào)控機(jī)體免疫反應(yīng)的添加劑類產(chǎn)品種類：糖類：包括來自植物的多糖以及低聚糖；蛋白類：包括抗體（Ig 卵黃抗體）、氨基酸、小肽；脂類：PUFA（不飽和脂肪酸）

3、；核酸：核苷酸；微量養(yǎng)分：礦物元素、維生素；植物提取物：酮、苷；其他：抗氧化劑、防霉解毒劑。,采食調(diào)節(jié)劑,采食量調(diào)控方向：提高采食量控制采食量。采食量的調(diào)控機(jī)理：神經(jīng)調(diào)節(jié)，內(nèi)分泌調(diào)節(jié)，化學(xué)調(diào)節(jié)，物理調(diào)節(jié)重點(diǎn)神經(jīng)內(nèi)分泌成分中樞神經(jīng)細(xì)胞或者外周組織分離的肽類物質(zhì)對采食量具有明顯的調(diào)控作用。 手段從外部調(diào)控其分泌量；從外部直接引入這些物質(zhì)進(jìn)行調(diào)控。 由于很難從外部引入這些物質(zhì)，所以調(diào)控其分泌就成了現(xiàn)在研究的重點(diǎn)

4、。目前對采食量有調(diào)控作用的物質(zhì)很可能都要通過這些環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，如氨基酸、微量元素、礦物元素、維生素，植物提取物、中草藥，卵黃抗體等,采食調(diào)節(jié)劑,常用的：飼料中加入香料、 調(diào)味劑，這只是表面的條件，不能從根本上發(fā)揮作用；真正有效的：γ-氨基丁酸、瘦素、、CCK、NPY等這些神經(jīng)內(nèi)分泌的物質(zhì)，可以外源性的生產(chǎn)再添加進(jìn)飼料。,畜產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)節(jié)劑,影響畜產(chǎn)品品質(zhì)的因素：營養(yǎng)、遺傳、疾病控制、飼養(yǎng)管理以及加工技術(shù)等。畜產(chǎn)品品質(zhì)形成的原理

5、構(gòu)成畜產(chǎn)品的化學(xué)組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)。凡是能影響肉蛋奶化學(xué)組成的物質(zhì)一定都會影響肉的品質(zhì)， 凡是能夠影響肉蛋奶化學(xué)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)也會影響肉的品質(zhì)。肉：抗氧化劑、有機(jī)鹽、中草藥、甜菜堿、多糖、肉堿； 蛋：電解質(zhì)、有機(jī)鹽、著色劑、酶制劑、中草藥、PUFA 等；,微生態(tài)調(diào)節(jié)劑,微生態(tài)環(huán)境定義：微生態(tài)主要指腸道的內(nèi)環(huán)境；影響因素：消化道形態(tài)結(jié)構(gòu)，消化液的組成，食糜的理化性質(zhì)，pH值，溫度，微生物的菌群，微生物代謝產(chǎn)物等，這些要素統(tǒng)稱為微生態(tài)

6、環(huán)境。微生態(tài)調(diào)節(jié)劑定義：凡是能調(diào)節(jié)微生態(tài)環(huán)境的物質(zhì)稱為微生態(tài)調(diào)節(jié)劑。具有微生態(tài)效應(yīng)的添加物有兩大類： 直接調(diào)控劑： 傳統(tǒng)大量使用的抗生素； 間接調(diào)控劑：包括益生素、活菌制劑、有機(jī)酸、酶制劑、有機(jī)鹽以及植物提取物等。,幾種熱門功能性添加劑,益生素寡糖功能性酶制劑酸化劑中草藥有機(jī)微量元素,微生態(tài)制劑,定義微生態(tài)制劑也叫益生素， 是根據(jù)微生態(tài)學(xué)原理， 選用動(dòng)物體內(nèi)正常微生物制成的可直接飼喂動(dòng)物的活性微生物或其培養(yǎng)物。

7、作用機(jī)理通過在數(shù)量上或種類上補(bǔ)充腸道內(nèi)減少或缺乏的正常微生物， 增強(qiáng)對病原菌的拮抗作用和對有益菌的促生作用，從而達(dá)到調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡。微生態(tài)制劑是良好的免疫激活劑， 直接飼喂動(dòng)物可有效刺激腸道局部免疫反應(yīng)， 提高巨嗜細(xì)胞的活性，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。種類乳酸菌雙歧桿菌芽孢桿菌丁酸梭菌酵母菌,寡糖,寡糖（Oligosaccharide）又稱寡聚糖、低聚糖，是由2~10個(gè)單糖經(jīng)脫水縮合由糖苷鍵連接形成的具有直鏈或支鏈的低度

8、聚合糖類。功能性寡糖：含有α-1, 6、β-1, 2型糖苷鍵，不能被人和單胃動(dòng)物直接利用，但可以提高人和動(dòng)物的免疫能力、促進(jìn)腸道有益菌的增殖等。目前研究較多的功能性寡糖主要有甘露寡糖（MOS）、果寡糖（FOS）、殼寡糖（COS）、異麥芽寡糖（IMOS）、木寡糖（XOS）、大豆寡糖（SBOS）、卡拉膠寡糖、褐藻寡糖、異麥芽酮糖、低聚龍膽糖、低聚乳果糖（LDL）、低聚焦糖（STOC）等。,作用機(jī)制,調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)促進(jìn)動(dòng)物腸道后段有益

9、菌，特別是雙歧桿菌的增殖。屏障作用：雙歧桿菌與腸道黏膜上皮細(xì)胞牢固結(jié)合并和其他厭氧菌共同占據(jù)腸黏膜表面，形成一個(gè)生物學(xué)屏障，阻止致病菌的入侵和定植；降低腸道pH：有益菌增殖過程中產(chǎn)生甲酸、乙酸和乳酸，降低腸道pH，抑制致病菌和腐敗菌的生長增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體免疫力具有免疫佐劑和抗原特性；激活動(dòng)物機(jī)體體液免疫和細(xì)胞免疫；吸附霉菌毒素；,酶制劑,消化酶種類蛋白、淀粉、脂肪、非淀粉多糖、植酸酶作用對動(dòng)物消化酶方面是內(nèi)源的補(bǔ)充；消

10、除某些飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高飼料生物學(xué)價(jià)值；功能酶葡萄糖氧化酶作用消耗氧氣、產(chǎn)生葡萄糖酸和過氧化氫；降低PH值，殺菌；防霉，解毒,中草藥制劑,中草藥添加劑是以傳統(tǒng)中醫(yī)理論為指導(dǎo)，以動(dòng)物飼養(yǎng)和飼料工業(yè)等現(xiàn)代科學(xué)理論技術(shù)而制成的純天然飼料添加劑。 特點(diǎn)功能性強(qiáng)、毒副作用小、藥物殘留量低、不易產(chǎn)生抗藥性、資源豐富功能：（1）抗菌和促生長作用。直接作用于菌體；激發(fā)調(diào)動(dòng)機(jī)體內(nèi)在抗菌因子的功能活性和數(shù)量， 降低菌毒力和消除菌

11、對組織細(xì)胞的破壞作用； （2）激素樣作用。 中草藥本身不含動(dòng)物激素，但有些可以起到激素樣作用。 （3）增強(qiáng)免疫作用 富含生物活性物質(zhì)，可以調(diào)節(jié)機(jī)體免疫系統(tǒng)的功能（4）代謝調(diào)節(jié)作用。 含有豐富的生物活性物質(zhì)，可間接調(diào)節(jié)機(jī)體功能。 （5）改善飼糧風(fēng)味、提高畜產(chǎn)品品質(zhì)的作用含有豐富的植物色素， 可作為皮膚及蛋黃顏色的改良劑，從而提高產(chǎn)品的商品價(jià)值,有機(jī)微量元素,主要是指氨基酸類螯合微量元素；作用 可以提高微量元素的生物利用

12、率，促進(jìn)生長，增加免疫功能，改善胴體品質(zhì)，降低維生素在礦物質(zhì)預(yù)混料中分解和減少微量礦物質(zhì)元素對環(huán)境的污染。有機(jī)微量元素與無機(jī)微量元素比較具有下列優(yōu)點(diǎn)：有更高的生物學(xué)效價(jià)； 可避免腸腔中頡抗因子及其它影響因子 對礦物元素的沉淀或吸附作用；利用氨基酸和肽的吸收通道被吸收,從而避免利用同一通道吸收的礦物元素之間的競爭。 氨基酸絡(luò)合物或螯合物是動(dòng)物機(jī)體吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)金屬離子的主要形式， 又是動(dòng)物體合成蛋白過程的中間物質(zhì)，可以減少許多生化過

13、程，節(jié)約體能消耗。,短鏈酸化劑,定義一般指七碳以下（包括七碳）、帶有一個(gè)或一個(gè)以上羧酸基團(tuán)的短鏈脂肪酸 （Miller 等，2006）。包含：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、山梨酸、富馬酸、乳酸、酒石酸、檸檬酸等。Tung 與Pettigrew（2006）詳細(xì)綜述了有機(jī)酸對豬促生長的效果，結(jié)果表明：有機(jī)酸改善增重效果隨動(dòng)物年齡增高而呈下降趨勢；斷奶仔豬 0～2 周增重改善 12.25%，0～4 周改善6.03%，生長豬及育肥豬分

14、別改善 3.51% 及 2.69% 。,作用,殺菌防霉作用有機(jī)酸在低 pH 環(huán)境下具有親脂性，并且可以自由擴(kuò)散到細(xì)菌或真菌細(xì)胞中；進(jìn)入細(xì)胞，pH 的變化就會引起這些弱酸的離解；將H+轉(zhuǎn)移到胞外是耗能過程，這降低用于擴(kuò)散的可利用能量，達(dá)到殺菌作用；提高動(dòng)物對飼料中蛋白質(zhì)和能量的消化率作用方式是降低動(dòng)物的基礎(chǔ)免疫應(yīng)答水平，通過降低氨、抑制細(xì)菌生長或代謝、或降低有害微生物總量的方式，促進(jìn)機(jī)體免疫介質(zhì)的合成與分泌；調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)環(huán)境

15、；一元脂肪羧酸（如丁酸）促進(jìn)胃腸黏膜的生長；可以進(jìn)入腸道上皮細(xì)胞，氧化供能；無抗性,抗菌肽,是生物體內(nèi)經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的一種具有生物活性的小分子多肽；通常由 12～50 多個(gè)氨基酸組成，相對分子質(zhì)量一般在 4 kDa 左右,作用機(jī)制,抗菌肽能夠與細(xì)胞膜表面相互作用，使膜的通透性改變；進(jìn)入細(xì)胞，通過與細(xì)胞內(nèi)靶點(diǎn)的特異性結(jié)合干擾細(xì)胞代謝，抑制和殺滅細(xì)菌；抑制細(xì)胞壁的形成，抑制細(xì)胞呼吸作用和阻礙細(xì)胞外膜蛋白的合成；,抗菌肽特點(diǎn),較好的殺

16、菌效果易被機(jī)體消化不污染環(huán)境對飼料的口感無不良影響,不足,從未進(jìn)行系統(tǒng)、全面的毒理學(xué)研究和安全性評價(jià)，且因成分復(fù)雜，無法說明哪些成分有益或有害。受遺傳變異、年齡、使用劑量、提取方法、收獲時(shí)間和與其他成分的相容性影響，有效成分含量差異大，難以進(jìn)行準(zhǔn)確的藥效評定和質(zhì)量控制。通過部分變性作用，植物性飼料添加劑與酶制劑或蛋白質(zhì)飼料添加劑，可產(chǎn)生不良的相互作用。有益效果還受到動(dòng)物的營養(yǎng)狀況、感染、飲食成分和環(huán)境條件的影響；種植、炮制

17、、制劑、包裝、運(yùn)輸、儲存等各個(gè)環(huán)節(jié)缺乏國際認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差。,營養(yǎng)性添加劑的非營養(yǎng)性功能：,氨基酸：調(diào)節(jié)采食、免疫、蛋白質(zhì)的周轉(zhuǎn)、抗病和供能。 維生素：抗氧化、抗應(yīng)激、抗病、調(diào)節(jié)免疫、調(diào)節(jié)繁殖、調(diào)節(jié)畜產(chǎn)品品質(zhì)。 礦物元素：抗應(yīng)激、抗氧化、抗病、調(diào)節(jié)采食、調(diào)節(jié)免疫，調(diào)節(jié)微生態(tài)、調(diào)節(jié)繁殖、調(diào)節(jié)畜產(chǎn)品品質(zhì)等。,功能性飼料添加劑研究進(jìn)展,生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用研究功能研究,產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展,技術(shù)包括：提取、 化學(xué)合成

18、、微生物發(fā)酵、酶解、基因工程篩選技術(shù)的目的：提高或改善產(chǎn)品的產(chǎn)量、純度和活性,應(yīng)用研究進(jìn)展,應(yīng)用條件： 營養(yǎng)性的功能性添加劑在正常的生理、代謝和環(huán)境下可以發(fā)揮作用，而非營養(yǎng)性的功能添加劑在動(dòng)物正常的情況下不發(fā)揮多少作用，但當(dāng)動(dòng)物處于應(yīng)激、代謝等時(shí)可能有效果。添加量：過低無效，過高負(fù)效。 適宜劑量變異大，依條件和產(chǎn)品性質(zhì)而異。養(yǎng)分的非營養(yǎng)性作用劑量通常高于營養(yǎng)需要量。配伍：大部分功能性添加劑是具有加性效應(yīng)。,產(chǎn)品功能研究進(jìn)展

19、,酶制劑：基本功能是促進(jìn)養(yǎng)分消化，新功能是微生態(tài)效應(yīng)、解毒、抑菌；寡糖：基本功能是調(diào)節(jié)菌群結(jié)構(gòu)，新功能為調(diào)節(jié)免疫功能、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、吸附霉菌毒素等；抗氧化劑：基本功能是抗氧化，新功能為調(diào)節(jié)免疫、緩解霉菌毒素的毒性；天然著色劑：基本功能是產(chǎn)品著色，新功能為抗氧化，改善繁殖，提高免疫的作用；,功能性飼料添加劑發(fā)展趨勢,未來展望：前景光明，道路曲折；科技是根本，政策是保障。未來研究重點(diǎn)：產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)

20、品的質(zhì)量控制和檢查技術(shù)產(chǎn)品的安全評估應(yīng)用方式與作用機(jī)制添加劑與營養(yǎng)互作條件下的應(yīng)用條件依托手段：生物工程技術(shù)代謝組織學(xué)技術(shù)分析測試技術(shù)。,功能性飼料添加劑在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用,仔豬母豬育肥豬,仔豬,丁酸葡萄糖氧化酶霉菌毒素降解酶植物提取物-單寧,酸化劑對斷奶仔豬生長性能的影響,選擇平均體重相近斷奶仔豬90頭,隨機(jī)分為3個(gè)處理,每個(gè)處理6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)5頭。試驗(yàn)1、2組日糧分別在對照組基礎(chǔ)上添加0.12%、0.1

21、4%丁酸；試驗(yàn)時(shí)間為30 d,結(jié)果-1,,結(jié)果-2,,葡萄糖氧化酶對仔豬的影響,試驗(yàn)將 160 頭 28 日齡斷奶的三元雜交( 杜 × 長 × 大) 健康仔豬按體重隨機(jī)分為 4 組，每組 4 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù) 10 頭。對照組飼喂常規(guī)斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn) 1，2，3 組分別飼喂含 10，20，30 U/kg 葡萄糖氧化酶的日糧;試驗(yàn)持續(xù) 30 d。,結(jié)果：,,結(jié)果-2,,黃曲霉毒素解毒酶制劑對仔豬影響,選用日

22、齡相差不超過 3 d、品種相同的斷奶仔豬 108 頭，按照遺傳背景相同、體重相近、性別比例一致的原則隨機(jī)分為 3 個(gè)組，每組 6 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù) 6 頭仔豬。為對照組( 基礎(chǔ)飼糧) 、AFB1組( 基礎(chǔ)飼糧 + 0.1 mg/kg AFB1) 、ADTZ組( 基礎(chǔ)飼糧 +0.1 mg/kg AFB1+ 0.2% ADTZ) 試驗(yàn)期 30d。,結(jié)果-1,,結(jié)果-2,,單寧酸對仔豬生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)利用率及相關(guān)消化酶活性的影響,選用

23、180 頭斷奶仔豬，隨機(jī)分為 3 個(gè)處理，每處理設(shè)5 個(gè)重復(fù)，每重復(fù) 12 頭仔豬。,結(jié)果-1,,結(jié)果-2,,母豬,益生菌生殖營養(yǎng)素中藥提取物,益生菌對母豬生產(chǎn)性能的影響,為了探討益生菌對母豬生產(chǎn)性能的影響，試驗(yàn)將 40 頭妊娠母豬隨機(jī)分為對照組和試驗(yàn)組；試驗(yàn)組日糧中添加 800 g/t 益生菌；試驗(yàn)期為 50 d。,結(jié)果,,復(fù)合添加劑(諸姆安)在母豬上應(yīng)用,繁選擇以往繁殖正常的第3~4胎次、體重和體況相近,配種妊娠1個(gè)月的長大

24、(長白x大白)二元經(jīng)產(chǎn)母豬40頭,隨機(jī)分成試驗(yàn)組和對照組,每組20頭,試驗(yàn)組和對照組各分成5個(gè)小組,每個(gè)小組4頭母豬于母豬妊娠1個(gè)月開始進(jìn)入試驗(yàn)。對照組飼喂基礎(chǔ)曰糧,驗(yàn)組在基礎(chǔ)曰糧中每天每頭添加-劑復(fù)合添加劑, 連續(xù)使用7天。全程跟蹤測評兩組母豬的后續(xù)各項(xiàng)繁殖性能及其所哺乳仔豬的生長性能。,復(fù)合添加劑(諸姆安) 產(chǎn)品有效成分：,多種生殖營養(yǎng)素必需氨基酸維生素礦物質(zhì)元素其他當(dāng)歸、黨參、淫羊藿、黃芪等中藥發(fā)酵提取的活性物,結(jié)

25、果-1,結(jié)果-2,,生殖營養(yǎng)素和中草藥復(fù)方制劑（喜滿圈）對母豬繁殖性能影響,選擇繁殖正常的分娩1周的長大二元經(jīng)產(chǎn)母豬40頭，隨機(jī)等分成對照組和試驗(yàn)組，每個(gè)處理有4個(gè)重復(fù)。于母豬產(chǎn)后2周開始,至配種后21d結(jié)束。產(chǎn)品有效成分：蛋氨酸鋅、B-胡蘿卜素、吡啶羧酸鉻、維生素E、淫羊蕾、陽起石、當(dāng)歸、香附、益母草、莬絲子；,結(jié)果-1,,結(jié)果-2,,生長育肥豬,復(fù)合酶,酶制劑對生長豬的影響,試驗(yàn)選用日齡相差不超過4 d、品種相同的生長育肥豬1