功能性饲料添加剂的研究进展及其在动物生产中的应用
2022-11-22杨为敏孟玉学
杨为敏,孟玉学
(汝州市中等专业学校,河南汝州 467599)
与普通饲料添加剂相比,功能性饲料添加剂是富含功能性成分的一类添加剂,是通过饲料添加进入畜禽体内后能发挥一定生物学功效的添加剂,是根据畜禽生理特点设计生产的具有调节肠道平衡、促进营养吸收、降低饲料消耗、提高生产性能的专用饲料添加剂。在研究功能性饲料添加剂时发现,功能性饲料的营养成分更高,且具有促进生长、增强免疫力、改善肉品质、减少环境污染等方面的功能,因而对功能性饲料添加剂的研究尤为重要。首先,要确保功能性饲料添加剂中的成分含量处于安全范围;然后,要确保功能性饲料添加剂成分具有较高的营养价值;最后,要保障功能性饲料添加剂不会对动物生长性能和肉品质造成负面影响,且动物食用功能性饲料后产生的排泄物对环境污染小,这是开发和推广功能性饲料添加剂的基本前提(许喜林等,1997)。
1 功能性饲料添加剂的分类
常用的功能性饲料添加剂按照其生物学功能可以分为以下5类。
1.1 生长调节剂 生长调节剂的作用是调控、改善、促进畜禽的生长发育,或者是在某些条件下可稳定体重、保持体况的一类饲料添加剂,其核心作用是提高畜禽生长速度,生产中常用的生长激素就属于生长调节剂。
1.2 免疫调节剂 免疫调节剂是当前研究应用较多的一类功能性饲料添加剂,可通过某种方式(黏膜、细胞、体液)调控机体免疫反应,常见的有以下几种:糖类(包括来自植物的多糖和低聚糖)、蛋白类(包括抗体、氨基酸、小肽等)、脂类(主要是多不饱和脂肪酸)、核酸(即核苷酸)、微量养分(包括矿物元素、维生素)、植物提取物(如酮、苷等)以及其他抗氧化剂、防霉解毒剂等(陈代文,2011)。
1.3 采食调节剂 采食调节剂调控的方向是提高采食量或控制采食量,其调控机理是通过神经、内分泌、化学、物理途径来达到调节畜禽采食量的作用。以前在饲料中添加香料、调味剂只是表面条件,不能从根本上发挥作用,现在采用添加外源性神经内分泌物质γ-氨基丁酸、瘦素、CCK、NPY等具有明显的调控作用。
1.4 微生态调节剂 微生态是指畜禽肠道内环境,影响肠道环境的因素很多,包括消化道形态结构,消化液的组成,食糜的理化性质,pH,温度,微生物菌群,微生物代谢产物等,这些统称为微生态环境。能调节微生态环境的物质称为微生态调节剂。生产中常见的抗生素、益生素、活菌制剂、有机酸、酶制剂、有机盐及植物提取物等都是微生态调节剂。
1.5 畜产品品质调节剂 畜产品品质调节剂是指影响畜产品品质的一类添加剂,即影响畜禽肉蛋奶化学组成和肉蛋奶化学结构的物质(陈代文,2011)。对于肉来说,抗氧化剂、有机盐、中草药、甜菜碱、多糖、肉碱等都会对肉的品质产生影响。对于蛋来说,电解质、有机盐、着色剂、酶制剂、中草药、多不饱和脂肪酸等都能调控蛋的品质。
2 功能性饲料添加剂的研究进展
2.1 添加剂提取技术 常用的功能性饲料添加剂提取技术有分离提取技术、化工技术、微生物发酵技术和基因工程技术(陈代文,2011),如寡糖天然存在于动物、植物或微生物细胞壁中,对这类添加剂我们可以通过溶剂萃取法或水蒸气蒸馏法分离提取出来。但随着科学技术的不断创新发展,寡糖也可通过人工制造的方式获取。生产中常见的微量元素添加剂、饲料改良剂和大部分维生素主要是通过化工技术获取的。饲用酵母蛋白、植酸酶、氨基酸等都是通过微生物发酵方法获取的,目前微生物发酵工程已成为饲料添加剂原料生产的主要途径之一。生产中使用的酶制剂、激素、合成氨基酸、生长促进剂、抗菌肽等都是通过基因工程育种技术获取的。科技的发展,技术的创新促使添加剂的获取途径越来越多,进而推动了功能性饲料的发展,使其被广泛应用。
2.2 添加剂的功能性 功能性饲料添加剂多种多样,有的添加剂能促进消化系统发育,使动物能更好地吸收营养成分;有的添加剂进入动物体内循环,从而提高动物免疫能力,在一定的程度上降低了动物发病率,从而提高动物存活率,提高动物产量和生产效益。按照物质成分的功能可以划分为生长调节剂、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。如王新峰等(2010)研究表明,低聚糖能改变断奶羔羊瘤胃菌群结构,对断奶羔羊消化道代谢功能有积极影响;在艾维因商品代肉仔鸡日粮中添加果寡糖(添加量为0.4%~0.8%),不仅能显著提高日增重、显著降低料重比,而且胸肌和肝脏的胆固醇水平显著降低,说明寡糖对肉仔鸡有促生长作用,这与其改善肠道健康度有密切关系。只有充分研究功能性饲料添加剂的成分才能充分发挥其功能和作用,更好地促进动物健康生长,这也是功能性饲料添加剂研究的重要内容(魏宗友等,2010)。
2.3 功能性饲料添加剂的应用 虽然功能性饲料添加剂具有一定的功能性,但并不是过多过量使用的效果就更好,因此,还是要按照合适的应用范围进行,如有的动物需要补充一定的蛋白质来促进发育,但食用过量的蛋白质会导致突发性营养问题,动物本身摄入一定的蛋白质会促进生长,但过量摄入蛋白质会引起动物不适,从而造成得不偿失的效果(乔惠敏,2018)。章世元等(2010)研究发现,在蛋鸡饲料中加入0.5%的植酸酶,能有效提高蛋鸡生产性能,改善蛋鸡的蛋壳品质,提高蛋鸡养殖收入,并且有效改善了蛋鸡粪便中磷的排放量,有效减少了蛋鸡粪便对环境的污染(刘银兰等,2020)。因此,在应用功能性饲料添加剂时要按照适合的应用条件进行,按照正常比例使用,有效增强动物免疫力,促进消化系统吸收能力,同时还需要注意有些功能性添加剂不能直接添加饲喂,而是需要进行一定的转化,在适宜环境条件下才能食用(马元山,2017)。
3 功能性饲料添加剂的作用
动物生长与饲料密不可分,普通饲料虽然能满足动物的食用需求,但营养成分不一定全面合理,易限制动物的生长发育,降低动物生产性能、机体免疫力、存活率,影响畜产品品质。功能性饲料添加剂的研究能极大程度解决这些问题,不仅能改善动物体质,使其正常生长发育,促进产量的提升,同时还能确保消费者的食品安全。功能性饲料添加剂的成分需要严格按照安全量进行使用,且绝大部分成分都是绿色健康的,功能性饲料既要保证动物的安全健康,又要确保消费者的食品安全。另外,随着科技的不断发展,对环境保护的呼吁声越来越大,因而功能性饲料添加剂的研究满足了绿色发展的主题。
3.1 提高生产性能 在传统饲料应用中生产性能普遍较低,导致养殖收益也相对较低。生产性能与动物生长息息相关,功能性饲料添加剂的应用能有效提高动物生产性能,主要是因为功能性饲料添加剂中含有大量动物生产所需要的营养成分,根据不同动物的需求进行调节,能有效改善动物产量,要想动物生产性能有所提高,必然先要保证动物健康、营养充分才能更好的繁育后代,同时使用采食调节剂(氨基酸、肽类、维生素等)来调整动物食欲,进而提高动物的生产性能,使用微生态调节剂(益生素、活菌制剂、酶制剂等),避免出现吃得多却消化不了的现象,因此,需要采用多种功能性饲料添加剂对动物生命活动进行调节,从而提高动物的生产性能。功能性饲料不仅是为了满足动物的饱腹感,还能调节动物所需营养和生命活动,从而使动物自身的体质有所增强,生产效益有所提高。
3.2 提高存活率 幼小畜禽免疫系统不健全,对环境的适应能力较差,需要调节才能更好的预防疾病。雏鸡如果不及时对其进行疾病预防存活率十分低,为了提高其抵抗疾病的能力,可以在雏鸡饲料中添加部分免疫调节剂和相应的营养成分,促使雏鸡能更好地吸收营养,进而增强自身免疫力,从而更好的抵抗疾病,提高雏鸡存活率。不同种类的动物其体质也不同,需要根据动物自身体质进行增强免疫力。鱼类对水质非常敏感,水质出现问题极易发生大面积疾病,因此,可以在鱼类饲料中添加一些药食来调节其免疫力,能有效改善其疾病抵抗能力,从而提高鱼类存活率,同样,其他动物也可通过饲料添加剂来改善和提高存活率。
3.3 提高动物源食品质量 随着人们生活水平的不断提高,对动物产品的质量也有更高的要求,因而,功能性饲料添加剂的使用要求也就随之提高。研究发现,在鲫鱼饲料中添加山楂、麦芽等药食能有效改善鲫鱼的鱼肉品质,使鱼肉口感更佳,起到提高产品质量的作用(向枭等,2009),同样可以在不同动物饲料中添加一些类似的营养物质,有效改善动物体质,或者能有效改善动物产品质量,再比如为了能提高鸡肉品质,在其饲料中加入一些谷物,久而久之,鸡肉口感也随之改变,食用谷物的鸡肉比没有食用谷物的鸡肉更香,将食用谷物的鸡肉熬制炖汤,汤味更浓郁更香醇。研究发现,饲料添加维生素不仅具有抗氧化、抗应激、抗病的功效,还可以调节免疫、繁殖、畜产品品质。因而,功能性饲料添加剂的应用相对于普通饲料而言具有绝对优势,能提高动物源食品质量。
4 功能性饲料添加剂的问题及前景展望
4.1 技术方面 随着科技的不断发展,各行各业的技术都需要有所改进和创新,才能更好地促进行业发展。饲料产业也是如此,功能性饲料添加剂主要应从产品提取技术、产品生产技术、产品安全评估、应用方式与应用机制几个方面进行跟进和研究(陈代文,2011),研究中需要依托新手段、引用新技术才能更好地促进饲料产业的发展。不论是添加剂提取技术还是饲料制作和研究技术,都需要不断改进,才能更好地推动养殖业的健康发展。
4.2 添加剂研究应用 目前对功能性饲料添加剂的成分已有所了解,有所研究,但对其安全使用范围还需要进一步研究和评估,还是要特别注意一些成分的用量要严格按照标准要求进行,避免超量使用引发产品质量问题。如在研究中发现其中存在一定的有害物质,要及时解决并引以重视,特别是在生产过程中要严把质量监控关,使用过程中要严把应用条件关,及时发现问题及时解决问题,促进功能性饲料添加剂行业的稳健发展。
5 结束语
功能性饲料添加剂具有多样性,发展前景较为广阔,因此,需对功能性饲料添加剂的生产、应用、质量等多方面进行把控,同样还要提高生产技术,紧跟时代步伐,不断学习与创新,严把功能性饲料添加剂的质量关,才能促进功能性饲料添加剂的良好发展。随着消费者生活水平的提高,要严格控制功能性饲料添加剂中的成分,确保产品质量,才能更好地推动饲料产业的可持续发展。