功能性饲料在动物生产中的应用研究进展与展望
2020-12-29刘银兰李国勤卢立志
■刘银兰 李国勤 卢立志*
(1.浙江省农业科学院畜牧兽医研究所,浙江杭州310021;2.福建农林大学,福建福州350000)
1 功能性饲料的概念和分类
在食品产业中,早已建立了功能性食品的定义,其被定义为比基本营养素更健康且更具有经济效益的膳食营养成分[1-3],更加重视改善身体的健康状态和减少疾病的风险[4]。然而,功能性饲料的研究是一个新兴领域,最初在渔业和食品工业中发现。由Austway集团开发的具有免疫功能的新型饲料添加剂罗飞26,是一种植物提取物,具有促进生长、增加抗病力、减少环境污染、提高经济效益等特点。近年来,随着人们的食品安全意识越来越强,无毒、无害、无残留的动物性食品越来越受到人们的关注,功能性饲料也逐渐成为目前饲料研究的热点。然而,迄今对于功能性饲料还没有明确的定义或概念[5]。一般认为,功能性饲料是指能促进动物健康生长、增强免疫力、改善动物产品品质,并可减少环境污染、改善生态环境的一类新型饲料。也就是说,功能性饲料属于动物性饲料添加剂中的一种,对动物的健康生长和发育具有促进作用、可增强动物自身免疫力,提高饲料中营养物质的吸收利用率,减少动物疾病的产生及对环境产生的任何不良危害[6]。汤利林等[7]认为功能性饲料具有维持动物健康生长和发育、提高畜产品的品质、在使用过程中或动物消化后产生的废料对环境污染小等作用。文利新等[8]认为功能性饲料类似于具有某一特定保健功能的健康食品,如可增强机体免疫力、改善动物机体亚健康等具有某一特定功能的特殊性饲料,又称其为保健饲料。通常来说,功能性饲料应满足以下三个条件:一是由动物性饲料的基础原料和营养成分组成、满足动物长期使用的需求,且对人类身体健康无不良影响,不污染生态环境等要求[5];二是便于动物饲喂,符合使用要求;三是为相应的动物在特定阶段定制符合动物生长发育的特点,同时兼具有多个功能,如促生长、增强免疫力、改善畜产品品质等[9]。此外,有人认为,功能性饲料应满足动物就某一营养成分在维持、生长、生产和功能4部分的需要,且在安全剂量内,不以治疗疾病为目的,具有靶向调节动物机体机能和新陈代谢,发挥改善动物健康水平、生产功能性动物产品及减少环境污染等特定生物学功能。
功能性饲料添加剂种类繁多[10],按照生产方法可以划分为生物加工类、化学合成类、天然提取物类;按照物质属性划分为营养性添加剂和非营养性添加剂;按照物质功能可分为生长调节剂、免疫调节剂、采食调节剂、代谢调节剂、畜产品品质调节剂和微生态调节剂。功能性饲料添加剂具有无毒、无残留等优点,是天然绿色、安全无公害的产品,主要以其所含的功能性成分为基础。中草药源自植物及其产品,具有维持动物有机体的自然生物状态和活动的各种结构成分,中草药饲料添加剂则成为目前关注的焦点。应用现代化科学技术制成的具有绿色、安全、无毒副作用的天然中草药饲料添加剂,在实际运用中具有促进动物的生长,改善动物肉质品质,对动物的毒副作用小,在动物体内残留药物低等特点,显示出良好的应用前景和发展潜力。
2 在动物生产中的应用
2.1 提高生产性能,促进健康生长
王清峰等[11]发现在肉鸡基础日粮中添加由青蒿和某些复合中草药组成的饲料添加剂,对肉鸡的平均日增重、全净膛率、腿肌率和血清总蛋白均起到促进作用。陆志款等[12]发现在红笛鲷饲粮中加入由黄芪、当归、甘草等按一定比例组成的复方中草药饲料添加剂可促进生长,减少死亡率,提高血清中的抗菌活性,增加免疫保护率。左瑞华等[13]研究发现,在幼鹅的日常饲粮中添加0.3%的小茴香和八角,能够增进平均日增重、降低料重比、促进采食量、降低药物残留,改善饲粮适口性和产品品质等。王艳等[14]在獭兔的饲粮中添加1%中草药饲料添加剂,在提高生产性能和改善机体免疫力方面有很好的效果,中草药中含有较高的生物活性物质,具有促进采食量,改善食欲,调节胃肠道消化,改善营养物质消化吸收和合成代谢。中草药的作用主要体现在其不仅可以避免由抗生素所带来的耐药性问题,而且可以满足动物的生长发育所需的各种营养成分,同时可改善人体的综合营养[15]。汤文杰等[16]进行16种中草药常规营养成分、微量元素和氨基酸含量测定,研究发现常规营养成分含量中甘草干物质含量最高;猪苓粗灰分含量最高;总能量含量中韭菜最高;韭菜籽粗脂肪、粗蛋白含量最高;在各种中草药中微量元素含量差异不大,如铜、锌等,但铁含量差异很大。任宏远等[17]采用常规营养成分分析法对党参、当归、黄芪等中草药进行各部分营养成分测定,研究发现能量饲料中当归(根)的能量含量要比麦麸和米糠粕的含量高,在粗饲料中黄芪(根)的营养成分含量偏低,当归根的营养成分与小麦麸和米糠粕某些营成分比较相近。
2.2 改善动物产品品质,提高产品质量
邱小琮等[18]发现,在银鲫的日粮中加入麦芽、山楂等药食,经过一段时间的饲喂后发现改善了银鲫的鱼肉品质,促使银鲫的鱼体脂肪含量明显提高。孙启等[19]发现在饲料中添加由金银花、当归、黄芪等中草药组成的饲料添加剂,对肉鸡进行相关性的实验,研究发现由金银花、当归、黄芪等组成的添加剂可以改善其肉鸡的组织结构,降低肌纤维直径,提高肉鸡的胸肌率,使肉鸡的肉质更加具有适口性。胡忠泽等[20]发现由姜黄素、杜仲、小茴香等配制而成的复方中草药添加剂,应用到肉鸡的相关性试验中,发现使用中草药添加剂可以提高肉鸡的瘦肉率、胸肌率、腿肌率、降低肉鸡的腹脂率、烹煮过程中的肉质损失率、使鸡肉更加具有质感。张拴峰等[21]使用香辛料进行饲喂实验,发现喂食过胡椒、大蒜、辣椒的肉鸡其肉质得到了很大的改善,鸡肉香味更加浓厚,肉的腥味得到降低、保鲜期得到延长。郑学斌等[22]对穿心莲、板蓝根、大黄、大青叶等中草药进行相应的化学提取,使用相应的提取物组成相应的饲料添加剂,加入到商品蛋鸡的日粮中,发现添加过此类添加剂的商品蛋鸡产出的鸡蛋中蛋白质的含量得到了提高,且可提高蛋品质、降低胆固醇和脂肪含量。
2.3 预防动物疾病,提高免疫力
崔青曼等[23]在河蟹饲粮中加入由黄芪、大黄、连翘、海藻多糖等中草药组成的饲料添加剂,对河蟹进行饲养实验,观察一段时间后发现食用过含有复方饲料添加剂的河蟹的免疫力明显强于没有食用过含有中草药饲料添加剂的河蟹,研究结果发现这些中草药组成的饲料添加剂可增强河蟹的免疫机能。张春刚等[24]研究发现在奶牛饲粮中添加由益母草、杜仲、蒲公英、金银花、黄芪等组成的自制复方中草药添加剂,可以提高奶牛自身机体的抗氧化能力和调节机体的免疫功能的作用。于翠平等[25]在雏鸡基础日粮中添加不同剂量的中草药饲料添加剂,发现中草药饲料添加剂可以提高鸡的免疫功能和抗氧化能力。张丽云等[26]用银翘解毒合剂喂饮海赛克鸡,可以提高机体的非特异性免疫功能。张晋川等[27]在滨海草鸡基础日粮中添加1%中草药制剂进行相关实验,经过一段时间后分别对饲喂中草药添加剂的实验组和空白对照组进行免疫器官指数和血清免疫球蛋白含量检测,发现实验组的免疫器官指数和血清免疫球蛋白含量明显高于对照组,说明在基础饲粮中添加1%中草药制剂对草鸡免疫器官指数、血清免疫球蛋白的含量具有促进作用。谢晓芸等[28]发现牛樟芝发酵液可开发为一种绿色、安全、高效、无残留的功能性饲料添加剂,有很大的市场发展潜力,而添加0.4%牛樟芝发酵液对肉鸡胸腺、脾脏、法氏囊的生长发育均具有显著改善作用,主要原因有以下两点:首先,抗原的侵入刺激可促进鸡的胸腺、脾脏和法氏囊等免疫器官的生长发育和成熟,且在细胞代谢过程中产生的多糖、多肽和功能性蛋白质是由牛樟芝发酵液中抗原物质刺激免疫器官生长发育的结果。其次,它具有增进免疫器官生长和发育等功能,是由于牛樟芝发酵液中菌体合成许多有益物质,如维生素、氨基酸等。张馨月等[29]在咖啡渣中发现粗蛋白、粗纤维和抗氧化物质等成分,有可提高瘦肉率、改善机体品质等特点。
3 展望
目前,食品安全问题不断受到消费者的关注,畜牧业因此对饲料产品的质量提出了更高的要求。我们积极倡导绿色、安全、环保型饲料为主的科技创新已成为未来饲料产业的科学理念、且顺应时代发展趋势,这有利于推进功能性饲料添加剂的研究开发与应用的速度,使得饲料工业的发展能够不断创新,顺应市场的需求,更具有活力的发展下去。随着社会的发展、生活品质的提高,人们将越来越关注畜产品品质、安全等问题。养殖业中对抗生素类药物的添加使用将会越来越少,药物饲料添加剂在2020年将全部退出,饲料端禁抗,养殖端减抗、限抗,那么对功能性饲料添加剂作用将会赋予新的研究意义。在过去,传统饲料添加剂的定义仅仅是防止饲料中营养成分的缺乏,添加相应的营养物质,提高饲养动物的生产性能。但是在将来的发展中,功能性饲料添加剂的作用还要兼顾提高饲养动物的免疫力和抗病力,对一些常见疾病问题可起到防治的效果,从而减少抗生素使用,为保障畜牧业健康发展和改善动物性产品的品质奠定一定的基础。