我國的飼料工業起步于上世紀70年代末,飼料添加劑產業的發展一直伴隨著飼料工業的發展而發展,或者說是相輔相成、互相支撐的。飼料添加劑是配合飼料的核心,它的種類繁多、成份復雜、功能廣泛,因此是飼料產業當中最活躍、技術含量最高、最引人關注的領域,同時也是爭議最大的領域為什么說爭議最大呢?第一,社會上有些人說,現在的肉不安全、奶不安全、蛋不安全,就是你們養豬的、做飼料的在飼料中加了添加劑。他們不了解飼料添加劑,認為添加劑就是壞東西。第二,我們行業內對某些飼料添加劑的功能怎么去評價?怎么去合理使用?效果如何?這些問題在學術界和產業界也有一些爭議。
當前,添加劑產業的發展面臨著許多新的挑戰:畜禽水產品種的多樣化、養殖模式與環境的多樣化、消費者對畜產品需求的多樣化,對添加劑產業的發展提出了許多新的要求,同時,近年來國家對飼料添加劑的管理更加嚴格、規范,門檻提高,這些新要求也是推動我們飼料添加劑產業進一步發展的動力。
1飼料添加劑的分類
首先,我先講一下飼料添加劑的分類方法。根據《飼料和飼料添加劑管理條例》(2012)《附則》中的說明,飼料添加劑的官方分類包括:營養性飼料添加劑、一般飼料添加劑、藥物飼料添加劑。其中值得斟酌的是:把酶制劑歸在營養性飼料添加劑是否合適?我們知道,酶制劑應該不屬于營養物,而是能促進底物分解、促進飼料消化的物質。
我個人認為,飼料添加劑應該按功能分為:
(1)營養性添加劑(補充營養):如氨基酸、維生素、微量元素、非蛋白氮等;
(2)非營養性添加劑(通常稱為功能性添加劑),主要包括以下幾大類:①促進營養物質的消化吸收和動物生長:如調味劑、酸化劑、酶制劑、乳化劑、生長促進劑等;②抑制病原、促進動物健康:如酸化劑、抗生素、微生態制劑、驅蟲劑、中草藥添加劑、抗應激添加劑、其他藥物添加劑等;③飼料保藏與加工輔助劑:如抗氧化劑、防霉劑、霉菌毒素吸附劑、飼料加工輔助劑等;④其他添加劑:如畜產品品質改良劑等。
2 飼料添加劑產業發展面臨的問題
目前,飼料添加劑產業的發展面臨著諸多問題,包括政策問題和技術問題。在政策層面上,首先是違禁添加物在飼料中的使用問題,這已經引起社會的廣泛關注,管理部門也一再加大執法檢查和處罰力度。第二是飼料添加劑的超量、超范圍、超時限使用問題。盡管農業部的 1224公告《飼料添加劑安全使用規范》中對各種添加劑的使用要求都有非常明確的規定,但在實際養殖過程中還是一些存在違規現象。
我今天主要從技術層面上做一些思考:
?。?)現有添加劑產品的優化問題?即如何使飼料添加劑產品及其使用更加科學、高效、合理。
(2)新型飼料添加劑產品的研發問題,主要提供一些信息,供同行參考。
在講以下的內容之前,我先引用《周易·系辭上》的一句話,“仁者見之謂之仁,知者見之謂之知。”以下內容純屬個人觀點,對其中的不當或錯誤之處,敬請同行們批評指正。
2. 1酸化劑
酸化劑在上世紀60年代開始已廣泛地應用于畜禽生產中,目前已成為通用的飼料添加劑。研究認為,酸化劑的主要作用是降低胃腸道pH值,促進飼料的消化吸收,促進腸道有益菌的生長,抑制腸道有害微生物的繁殖。在禽類中,酸化劑還用作抗應激添加劑。酸化劑的產品類型有液態酸、粉劑和包被型酸化劑。用于酸化劑的酸包括無機酸(磷酸、鹽酸) 和有機酸(甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、山梨酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、延胡素酸 <富馬酸>)。
無機酸價格較低,但添加劑量較高時會影響飼料適口性、損害口腔黏膜和腐蝕飼料加工機械?,F有的酸化劑主要是復合型有機酸,以乳酸、檸檬酸、延胡素酸的使用比較廣泛。目前,對酸化劑產品的認識,特別是一些企業在產品的宣傳和應用上還存在定的問題。
有關酸化劑的學術問題與應用問題:
問題 1:添加多少酸化劑才能使飼料酸化?
目前養豬生產中酸化劑的添加量大多為0.2%~0.3%,并且依據產品的價格和豬價的變化而有小幅波動。這個添加量能夠滿足飼料酸化的要求嗎?在生理條件下,飼料在胃中存在分層現象,同時,胃的不同區域(賁門部、胃底部、幽門部) 的泌酸能力也有差異,因此,胃內容物的pH值存在一定的梯度,由此導致準確測定消化狀態下胃內容物的生理性pH值有較大難度,即使將胃內容物全部取出并測定其平均pH值,也未必能準確反映胃內的消化狀況。其次,動物的胃腸道存在動態變化,能夠對不同的刺激做出相應的反應。例如,胃內容物降低會導致胃泌素分泌較少,從而減少胃酸的分泌。如果飼料的酸度過高,反而不利于內源性胃酸的分泌。因此,學術界以往提出的“測定飼料系酸力”的觀點值得質疑,按照系酸力的測定結果添加足夠的酸不僅難以在生產中實現,而且也不能反映飼料在胃腸道的真實酸度及其變化。因為飼料系酸力的測定是在燒杯中進行的,而胃酸分泌是動態的。國外一項研究表明,在日糧中添加0.5%的檸檬酸、乙酸、蘋果酸、乳酸或丙酸并不能真正降低胃內容物的pH值。這個結果值得生產、銷售和使用酸化劑的企業加以關注和思考。那么,酸化劑的作用主要是通過何種途徑來實現的呢?
問題 2:酸化劑進入腸道會帶來哪些生理變化?如何解釋添加酸化劑產生的飼養效果?
實際上,酸化劑對胃腸道消化具有多方面的影響。經典的生理學理論早就提出,口腔的酸性物質不僅能促進唾液分泌,還能夠促進后段消化道的蠕動和分泌;特別是酸性食糜進入十二指腸后,能夠刺激多種胃腸道激素、小腸液、胰液和膽汁的分泌提高多種消化酶的活性,并促進胃腸運動,從而有利于營養物質的消化吸收。另外,近年來一系列研究表明,某些有機酸還具有特殊的生理調控作用,我們實驗室的研究表明,在日糧中添加0.05%~0.2%的有機酸,能夠提高斷奶仔豬血清總蛋白、白蛋白的含量和 IGF-1水平,顯著提高仔豬體重,還能夠提高試驗前期仔豬的采食量,顯著降低料重比。因此,今后酸化劑產品的升級換代值得考慮選擇一些具有特殊調控作用的有機酸。
問題 3:哪些酸化劑進入腸道能促進有益菌生長、抑制有害菌生長?
許多綜述文章和一些企業宣傳都提出酸化劑產品能夠促進有益菌生長,抑制有害菌生長,但是究竟哪些酸能夠產生這種作用?多大劑量才有效應?酸化劑具體作用的有益菌和有害菌是哪些?其作用是如何實現的?由于對這些問題的深入研究還很不夠,因此難以說清楚。我們實驗室近兩年針對酸化劑的抑菌和促菌作用也開展了系統研究,先后選擇了 9種常用的酸化劑原料和10種腸道菌進行交叉試驗和濃度梯度、時間梯度試驗,其結果與目前許多有關酸化劑作用的綜述文章報道的結果很不一致,我們目前還在重復試驗。另外,腸道具有很強的緩沖能力,其目的是降低內容物的酸度,以維持腸道消化酶的適宜pH值。如果有大量的酸進入腸道特別是到達腸道后端去抑制有害菌,可能也會帶來腸道消化酶活性的變化,從而影響腸道的消化功能。我個人認為,如果要實現酸化劑對腸道有害菌的抑制,可能需要以成熟的酸化劑包被技術和腸道定點釋放技術為基礎,而且需要篩選真正有效的酸化劑,并確定其有效抑制濃度和作用時間。
2.2 酶制劑
酶制劑是飼料添加劑產品中比較活躍、應用范圍較廣、技術難度較高、種類比較復雜的產品之一,最初用于豬、雞飼料,隨后拓展到反芻動物和水產飼料中。美國在上世紀70年代就將酶制劑作為添加劑應用于配合飼料,我國在80年代初開始研究飼料酶制劑,相關企業最初以引進產品為主,然后是引進菌種,目前有自主研發能力的企業也在不斷增加。酶制劑的功能已得到廣泛認可。在飼料中添加酶制劑能夠補充內源酶分泌的不足、促進植酸、纖維素及半纖維素等營養物質的消化分解、消除某些抗營養因子,最終促進飼料營養物質的消化吸收。
飼用酶制劑產品可以分為:
(1)單一酶制劑與復合酶制劑;
(2) 內源消化酶(蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等)與非內源消化酶(植酸酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纖維素酶、果膠酶、甘露聚糖酶等)。酶是能催化特定化學反應(將底物分解成產物)的生物催化劑,絕大多數酶的化學本質是蛋白質。影響酶促反應的因素很多,包括:酶的濃度、底物濃度、溫度、值、激活劑與抑制劑等。
有關酶制劑的學術問題與應用問題:
問題1:飼用酶制劑的分類——外源消化酶與非消化酶?
我從幾篇已發表的文章中看到一個有關酶制劑分類的說法,文章提出“將飼用酶制劑分為外源消化酶與非消化酶,其中外源消化酶是指動物自身能夠分泌,但大部分來源于微生物和植物的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。非消化酶是指動物自身不能分泌到消化道內的酶,主要有纖維素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、植酸酶和果膠酶等。”其本意是用于區別某種酶是否能由動物胃腸道所分泌。但是,我個人認為“非消化酶”的提法值得商榷,因為迄今加入飼料的各種酶都是起消化作用的,都是消化酶。其次,即使像纖維素酶這些動物腸道細胞自身不能分泌的酶,也可由腸道微生物分泌。并不是飼料中不加這些酶,腸道就不存在這些酶。實際上,腸道微生物能夠產生大量的酶,這是單胃動物能夠消化纖維素和半纖維素的主要原因。飼料中加酶的觀點恰恰是基于“腸道內的酶含量不足”這一認識而提出的,有不足,才需要添加,但不能為了片面夸大外源酶的作用而忽略腸道微生物分泌的酶。
問題 2 酶制劑能替代抗生素嗎?
關于“酶制劑替代抗生素”的說法我看到過多次,在學術界和企業界都有人提過。對此也存在疑義。抗生素的主要作用是抑制或殺滅病原微生物,但迄今在飼料中添加的各種酶都是起消化分解作用的。這兩類添加劑屬于功能完全不同的兩大類型,不能互相替代。
關于酶制劑還有一些問題值得探討和研究,例如,每一種酶的添加都有必要嗎?實際上,添加酶制劑最根本的依據是胃腸道某種酶不足,具體到某種動物、某一生理階段、某種日糧類型的條件下是否需要添加某種酶,都需要科學合理的依據,不能隨意添加,否則不僅效果不佳或不穩定,而且會帶來資源的浪費。由此問題還可以引申出更加復雜的一些問題:外源酶在動物消化道內的酶解效果如何?
復合酶制劑的配比依據是否科學、合理?酶制劑產品對飼料高溫制粒的穩定性如何?對胃蛋白酶的穩定性如何?制粒后其活性損失多少?實驗室檢測的酶活與進入動物腸道后的酶活差異有多大?等等,對上述問題的深入研究和科學認識,是進一步優化酶制劑產品及其使用效果的前提和基礎。
總之,對酶制劑的功能和產品使用的研究還需要精細化和科學化,對如何優化酶制劑產品及其使用效果,我提出以下建議:
(1)酶制劑生產企業要重視優良產酶菌種的培育和改造,優化生產工藝,要舍得在產品研發上投入,不能僅依賴“拿來主義”,要從源頭上提高產品的質量,從技術上形成競爭優勢,培育企業和產品的可持續發展能力。
(2)酶制劑的銷售企業要提高產品的技術服務能力,針對不同的畜禽品種、不同生長階段、不同飼料原料的組合,提供科學的試驗數據,為用戶合理使用酶制劑提供指導,提高產品的使用效果和穩定性。

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