11第十章 饲料添加剂

(一)自学目的与要求1、一般了解：各种维生素的特性和效价。2、熟练掌握：维生素A、D、E、K、B1、B12、C、和胆碱、生物素的主要（二）功能和缺乏症。简单运用：日粮能量浓度与泛酸需要量的关系。第九章维生素的营养第十章饲料添加剂在学习了解饲料添加剂概念和分类的基础上，重点掌握抗生素、益生素和酶制剂等饲料添加剂的主要种类、作用特点、应用效果和各类添加剂的发展方向。目的要求内容第四节其他饲料添加剂第一节抗生素第二节酶制剂第三节益生素第一节抗生素一、概述二、饲用抗生素的种类及应用效果三、抗生素的作用机制四、应用抗生素存在的问题一、概述微生物(细菌、放射菌、真菌等)的发酵产物，对特异微生物的生长有抑制或杀灭作用。广义的抗生素也包括用化学合成或半合成法生产的具有相同或相似结构或结构不同但功效相同的物质。1、抗生素(Antibiotics，曾称抗菌素)指以亚治疗剂量应用于饲料中，以保障动物健康、促进动物生长与生产、提高饲料利用率的抗生素。一、概述2、饲用抗生素第一阶段50—60年代，种类：人畜共用；第二阶段60年代以后，研制专用饲用抗生素；第三阶段从80年代开始“无残留、无毒副作用、无抗药性”专用饲用抗生素，人兽药分开。一、概述3、发展分三阶段•多肽类杆菌肽锌、硫酸粘杆菌素、持久霉素、维吉尼亚霉素等•大环内酯类红霉素、泰乐菌素、北里霉素、螺旋霉素、林肯霉素等抗生素二、饲用抗生素的种类及应用效果1、种类：200多种，作为饲料添加剂的有60多种•含磷多糖类黄霉素、魁北霉素；•聚醚类莫能菌素、盐霉素；•拉沙里菌素；•四环素类土霉素和金霉素；•氨基糖苷类潮霉素B、越霉素A等；•化学合成抗菌化合物磺胺类、喹乙醇、卡巴多、呋喃唑酮、硝呋烯腙及有机砷制剂。二、饲用抗生素的种类及应用效果2、饲用效果表10-1抗生素作猪生长促进剂的效果使用抗生素后的改善程度（%）1950-19771978-19851990-1996断奶猪日增重16.115.024.53饲料利用率6.96.55.9生长育肥猪日增重4.03.69.0饲料利用率2.12.43.6(1)幼年动物比成年动物更有效(2)生产潜力发挥越低的动物效果越好；(3)环境条件越差，效果越突出(4)抗生素联合使用，效果更好•与抗生素使用效果有关的因素二、饲用抗生素的种类及应用效果表10-2抗生素结合使用的效果抗生素生长猪生长鸡提高日增重(%)提高饲料利用率(%)提高日增重(%)提高饲料利用率(%)四环素10.86.37.35.1青霉素9.58.78.114.5链霉素--7.31.9青霉素+链霉素14.97.4--四环素+青霉素+磺胺22.98.5--1.抑制或杀灭病原微生物，减少发病率；2.抗生素能抑制动物肠道内有害微生物区系，有利于维持肠道微生物的平衡态；3.抗生素使小肠重量变轻，肠壁变薄，肠绒毛变长，提高养分吸收收率；4.减少幼龄动物的腹泻；三、抗生素的作用机制杆菌肽锌作用机理之一与病原菌的细胞膜结合，使其通透性增加，胞浆易于流失。+杆菌肽锌细胞壁细胞质细胞核细胞分裂胞浆流失四、应用抗生素存在的问题（1）病原菌产生抗药性问题；（2）抗生素在动物产品和环境中的残留问题；1、焦点（1）加强管理，限用或禁用；（2）加强兽用专用抗生素品种的开发，不与医用抗生素争品种；（3）加强专用饲料添加用抗生素的研究开发；（4）抗生素替代品的研究和开发。四、应用抗生素存在的问题2、趋势（1）立法：《饲料与饲料添加剂管理条例》日本：“饲料安全法”（2）制定畜产品中抗生素的最大允许残留标准及检测方法；四、应用抗生素存在的问题3、采取的措施第二节酶制剂一、概述三、应用酶制剂尚需解决的问题二、酶制剂的应用酶是一类具有生物催化活性的蛋白质,作为饲料添加剂的主要是助消化的水解酶，品种约20-30种。一、概述1、概念用量最大的有：五大类非淀粉多糖酶；包括纤维素酶、葡聚糖酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、半乳糖苷酶、胶酶。植酸酶；淀粉酶；蛋白酶；脂肪酶。一、概述（1）饲料资源的利用与开发；（2）动物由于生理（如幼龄、老年、高产）或病理（如应激、疾病）因素的影响使体内缺乏某些酶（如单胃动物的纤维素分解酶、植酸酶）或消化酶分泌不足；一、概述2、饲用酶制剂发展迅速的主要原因（3）生态畜牧业的需要；提高饲料养分的利用率，大大降低有机质、氮、磷等物质的排泄量，减少对环境的污染（4）酶制剂是一种最安全的饲料添加剂，“天然”或“绿色”。一、概述二、酶制剂的应用品种虽然有20多个，但主要集中在少数几种。在欧洲，木聚糖酶用量最大，占使用总量的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%，果胶酶占5%。美国由于饲粮类型是玉米—豆粕型，甘露聚糖酶的用量较大，占酶总消耗量的10%。1、基本情况(1)饲料类型不同饲料因所含的抗营养因子的种类和数量不同，所适用的酶制剂种类就有异。(2)动物状态单胃动物、幼龄动物、老龄动物、高产动物以及患病动物使用酶制剂的效果明显。2使用条件二、酶制剂的应用动物需酶幼龄动物断奶时健康状态不佳应激状态状况时蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶。动物在断奶前后、高温季节、换料之后以及其他试应激状态下更应使用酶制剂。目前市场上主要使用的复合酶二、酶制剂的应用(3)环境条件3、酶的应用效果（1）饲料加酶能够提高动物生长速度；（2）改善饲料利用率；（3）降低动物发病率；（4）减少养分的排泄量；（5）提高生产效益；二、酶制剂的应用植酸酶，显著提高磷的利用率，降低无机磷的添加量，提高饲粮磷的利用率30-70%，从而减少磷的排泄量。麦类饲料的NSP（β-葡聚糖和木聚糖）对肉鸡的危害很大。NSP对猪的作用较小。家禽饲粮应特别注意使用β-葡聚糖酶和木聚糖酶。二、酶制剂的应用1)家禽日粮中的应用植酸酶对低质和普通质量的小麦的表观代谢能的影响(Ravandrinetal1999)LowMEwheat低代谢能小麦Normalwheat普通小麦-P植酸酶+P植酸酶2,7853,3862,6463,239-5001,0001,5002,0002,5003,0003,500ME,kcal/kg19june2002-S.MAISONNIER,P-AGERAERT(R&D)酯类蛋白淀粉高粘度吸水性肠内粘度肠内流动速度排泄物湿度高粘度EndogenousDigestiveEnzymes(Amylase,Lipase,...)cannotactbecauseofthecageeffecttrappingvaluablenutrients内源酶内源酶木聚糖作用木聚糖作用19june2002-S.MAISONNIER,P-AGERAERT(R&D)酯类蛋白粘度下降没消化的NSP片降低回肠微生物发酵木聚糖酶作用木聚糖酶作用淀粉内源酶木聚糖酶木聚糖酶早期断奶仔猪饲喂复合酶，增重和饲料转化率得到改善；生长猪日粮+木聚糖酶，日增重提高22.6%；生长猪日粮+植酸酶，Fe、Zn、Cu的表观消化率提高。二、酶制剂的应用2）猪日粮中的应用某复合美对玉米豆粕型日粮消化率(仔猪)的影响727476788082848688NGEOMControlAllzymePS对照组复合酶%•增乳：乳牛日粮+纤维素酶，增乳•增重：幼年反刍动物饲喂酶，助消化，促生长。•兔、鹿日粮中应用取得良好效果。二、酶制剂的应用3）草食动物中的应用酶处理后：细胞壁被分解，细胞内营养物质释放出来，可被动物所吸收利用。纤维素酶对植物细胞壁的降解酶处理前：营养物质被细胞壁包围，不易被动物吸收利用。4、酶制剂的应用方式主要有以下几种：（1）直接将固体状的饲用酶制剂添加在配合饲料之中。目前的主要应用方式，特点是操作简单，但饲料制粒可能破坏酶的活性。二、酶制剂的应用（2）将液态酶喷洒在制粒后的颗粒表面。国际上正在推行这种方式，其优点是避免了制粒对酶活的影响，但液态酶本身的稳定性比固态酶差。（3）用于饲料原料的预处理。（4）直接饲喂动物。二、酶制剂的应用三、应用酶制剂尚需解决的问题底物，酶和终产物酶必须与其作用的底物相匹配终产物的可消化性，可利用性，可吸收性底物酶主要在两个方面：（1）基础研究1)酶动力学及其变异规律；2)外源酶与内源酶的作用机制；3)酶活力检测标准；4)酶的生产工艺和稳定化技术等内容的研究。三、应用酶制剂尚需解决的问题1)专用高效的酶制剂配方；2)酶的最适添加量、添加时机与使用方法；3)加工贮藏影响、与其他添加剂的关系等。三、应用酶制剂尚需解决的问题（2）应用研究第三节益生素一、概述二、益生素的种类三、益生素的应用效果五、化学益生素四、存在问题与发展方向Parker（1974）提出：可以直接饲喂动物并通过调节动物肠道微生态平衡，达到预防疾病、促进动物生长和提高饲料利用率的活性微生物或其培养物。一、概述1、概念•必须能够到达小肠并在此繁育；•必须是非病原性的和无毒的；•必须有足够数量的活菌以建立和维持肠道微生物平衡；•可被迅速激活并有很高的生长率；•在储存和加工条件下有很强的耐受能力。一、概述2、益生素产品，必须具备以下特性二、益生素的种类1、乳酸杆菌类：•G+,厌氧或兼性厌氧；•耐酸(pH3.0-4.5),不耐热(65-75℃)；•产生—酸菌素（Acidoline），可有效抑制大肠杆菌和沙门氏菌的生长。目前主要应用的是嗜酸乳酸杆菌、双歧杆菌和粪链球菌。美国已批准菌种有43种。主要有两大类：2、芽孢杆菌类：（1）需氧芽孢杆菌中的不致病菌，（2）耐酸、耐盐、耐高温（100℃）、耐挤压。（3）蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶（4）平衡和稳定乳酸杆菌目前使用的主要是枯草杆菌、地衣芽孢杆菌和东洋（toyi）杆菌。二、益生素的种类益生菌的作用机理益生菌肠道屏障，抑制致病菌，排出毒素三、益生素的应用效果（1）提高增重和饲料转化率；（2）增强机体免疫机能，防病治病；（3）降低死亡率、提高生产效益等功效；1、效果（1）动物种类；（2）动物年龄与生理状态、环境卫生状况；（3）益生素种类、使用剂量、饲料加工储藏条件；（4）饲粮中其他饲料添加剂（如抗生素、矿物元素）的使用情况等。三、益生素的应用效果2、影响益生素作用效果的因素四、存在的问题和发展方向1、存在的问题（1）益生素的作用机制了解少。（2）品种较少，菌种单一。（3）产品缺乏质量标准，应用效果不稳定。(4)影响应用效果的因素缺乏定量研究。基础研究与应用研究的重点利用生物技术开发具有独特功效的遗传工程菌。如产赖氨酸乳酸菌、高纤维分解菌、植物毒素分解菌等。四、存在的问题和发展方向2、发展方向五、化学益生素有害菌有益菌不消化、不吸收、不利用不能利用？我能利用，爽•是一类具有益生素功效的化学合成物质，本质上为低聚糖。•增殖有益菌，使其在肠道形成优势种群，维护肠道健康，促进动物生长。•目前已形成产品的化学益生素有果寡糖、甘露寡糖和半乳寡糖三种。五、化学益生素第四节其他饲料添加剂一、激素六、离子交换化合物五、离子载体和甲烷抑制剂四、缓冲剂三、酸化剂二、营养重分配剂（1）激素曾作为牛、猪、禽的生长促进剂，获得良好增重效果。（2）食品安全问题（3）目前激素只在少数国家作为饲料添加剂使用,许多国家则用法律禁止使用一、激素1、概述（1）性激素：已烯雌酚(DES)、已雌酚(Hexestrol)、孕酮可提高蛋白质合成强度，但实用尚有问题（2）促、抑甲状腺激素类：•碘化酪蛋白—人工合成，促甲状腺制剂•硫脲嘧啶—人工合成，抑甲状腺制剂一、激素2、常用激素有两类:能改变体内瘦肉与脂肪比例的化合物,称为营养重分配剂。生长激素和β-肾上腺素能刺激剂就是其中两类化合物。二、营养重分配剂1、概述（1）生长激素—具有调节动物代谢，并将吸收的营养物质朝着有利于肌肉组织增长方向分配的作用。生长激素是一种蛋白质,有种属特异性。二、营养重分配剂（1）生长激素1）牛生长激素(BST)：促使母牛产奶量增加15-20%,饲料利用率可提高15.2%2）羔羊注射生长激素：体重可提高21%,饲料利用率提高11%。3）猪生长激素(PST)：可使增重速度提高17-18%,饲料利用率可提高8-20%,可多增加13-16%的瘦肉,背膘厚