功能型飼料添加劑研究進展及在養(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)動物科技學(xué)院,概念,指通過飼料添加、 進入動物體內(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、細胞、體液）調(diào)控機體免疫反應(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)重點神經(jīng)內(nèi)分泌成分中樞神經(jīng)細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

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、有機鹽、中草藥、甜菜堿、多糖、肉堿； 蛋：電解質(zhì)、有機鹽、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、有機酸、酶制劑、有機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， 選用動物體內(nèi)正常微生物制成的可直接飼喂動物的活性微生物或其培養(yǎng)物。

7、作用機理通過在數(shù)量上或種類上補充腸道內(nèi)減少或缺乏的正常微生物， 增強對病原菌的拮抗作用和對有益菌的促生作用，從而達到調(diào)節(jié)動物腸道微生態(tài)平衡。微生態(tài)制劑是良好的免疫激活劑， 直接飼喂動物可有效刺激腸道局部免疫反應(yīng)， 提高巨嗜細胞的活性，增強機體的免疫力。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，不能被人和單胃動物直接利用，但可以提高人和動物的免疫能力、促進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。,作用機制,調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)促進動物腸道后段有益

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動物機體免疫力具有免疫佐劑和抗原特性；激活動物機體體液免疫和細胞免疫；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、植酸酶作用對動物消化酶方面是內(nèi)源的補充；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。 特點功能性強、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)動機體內(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、對組織細胞的破壞作用； （2）激素樣作用。 中草藥本身不含動物激素，但有些可以起到激素樣作用。 （3）增強免疫作用 富含生物活性物質(zhì)，可以調(diào)節(jié)機體免疫系統(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)品的商品價值,有機微量元素,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。有機微量元素與無機微量元素比較具有下列優(yōu)點：有更高的生物學(xué)效價； 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)合物或螯合物是動物機體吸收和轉(zhuǎn)運金屬離子的主要形式， 又是動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）、帶有一個或一個以上羧酸基團的短鏈脂肪酸 （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）詳細綜述了有機酸對豬促生長的效果，結(jié)果表明：有機酸改善增重效果隨動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,殺菌防霉作用有機酸在低 pH 環(huán)境下具有親脂性，并且可以自由擴散到細菌或真菌細胞中；進入細胞，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，這降低用于擴散的可利用能量，達到殺菌作用；提高動物對飼料中蛋白質(zhì)和能量的消化率作用方式是降低動物的基礎(chǔ)免疫應(yīng)答水平，通過降低氨、抑制細菌生長或代謝、或降低有害微生物總量的方式，促進機體免疫介質(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）促進胃腸黏膜的生長；可以進入腸道上皮細胞，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 多個氨基酸組成，相對分子質(zhì)量一般在 4 kDa 左右,作用機制,抗菌肽能夠與細胞膜表面相互作用，使膜的通透性改變；進入細胞，通過與細胞內(nèi)靶點的特異性結(jié)合干擾細胞代謝，抑制和殺滅細菌；抑制細胞壁的形成，抑制細胞呼吸作用和阻礙細胞外膜蛋白的合成；,抗菌肽特點,較好的殺

16、菌效果易被機體消化不污染環(huán)境對飼料的口感無不良影響,不足,從未進行系統(tǒng)、全面的毒理學(xué)研究和安全性評價，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、運輸、儲存等各個環(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物正常的情況下不發(fā)揮多少作用，但當(dāng)動物處于應(yīng)激、代謝等時可能有效果。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)品功能研究進展

19、,酶制劑：基本功能是促進養(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：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,隨機分為3個處理,每個處理6個重復(fù),每個重復(fù)5頭。試驗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；試驗時間為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分為 4 組，每組 4 個重復(fù)，每個重復(fù) 10 頭。對照組飼喂常規(guī)斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧，試驗 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分為 3 個組，每組 6 個重復(fù)，每個重復(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，隨機分為 3 個處理，每處理設(shè)5 個重復(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，試驗將 40 頭妊娠母豬隨機分為對照組和試驗組；試驗組日糧中添加 800 g/t 益生菌；試驗期為 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個月的長大

24、(長白x大白)二元經(jīng)產(chǎn)母豬40頭,隨機分成試驗組和對照組,每組20頭,試驗組和對照組各分成5個小組,每個小組4頭母豬于母豬妊娠1個月開始進入試驗。對照組飼喂基礎(chǔ)曰糧,驗組在基礎(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，隨機等分成對照組和試驗組，每個處理有4個重復(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,試驗選用日齡相差不超過4 d、品種相同的生長育肥豬1