新型無抗、無動物蛋白的仔豬日糧介紹

潘 超 張丹丹梁運祥

1.華中農業大學生命科學技術學院，武漢 430070；2.武漢朝暉畜牧發展有限公司，武漢 430070

眾所周知，現代化養豬生產中，仔豬飼養是養豬成功的關鍵環節。豬的生長性能不僅受制于出生重，更大程度還取決于斷奶前后的生長速度。仔豬階段是豬生長發育最強、飼料利用率最高、開發潛力最大的一個時期，同時在斷奶之后的整個保育過程中豬本身也存在自身發育未完善、受環境飼料影響較大、易感染、易應激等眾多問題。此階段也是死亡率最高、飼養管理最繁雜的一個階段[1]。斷奶仔豬疾病暴發與生產停滯的控制成功與否決定了養豬業利潤的高低。為了提高母豬繁殖力和欄舍利用率，減少疾病由母豬向仔豬的傳播，目前國內外在現代化仔豬生產中已廣泛采用了3～4周齡早期斷奶。但過早斷奶又會因仔豬消化系統不健全等易出現仔豬早期斷奶綜合征，表現為食欲降低、消化不良、飼料利用率低、抗病力下降，出現腹瀉、水腫等癥狀，最終導致生長抑制，甚至成為僵豬或死亡[2]。研究表明，營養應激是仔豬早期斷奶綜合征的主要原因之一。

近年來，由于農村經濟發展及城鄉結構發生變化，養豬散戶數量下降，規模化養豬場大量涌現，我國養豬業結構和規模發生了新的變化，養豬業正由粗放經營逐漸向現代化生產轉變。隨著養殖規模的不斷加大，養殖生產管理過程中各種疫情發生的風險也在不斷增加，許多養殖場不得不使用大量的抗生素來預防疫情的產生。然而，隨著科學認識的深入，人們在獲得經濟效益的同時，對抗生素所帶來的副作用有了更深刻的認識。抗生素的長期或超量使用會使病原菌產生耐藥性，并在畜禽產品中殘留而給人體健康帶來危害，為此，國內外動物營養專家從仔豬營養供應體系出發做了大量的研究工作。隨著動物營養科學研究的深入、生物工程人技術的發展，微生態制劑、酶制劑、寡糖制劑、草藥制劑等相繼出現，并成為飼用抗生素替代品研究的熱點，也為無抗飼料開發提供了技術可能[3]。本文重點介紹一種由新型寡糖制劑、4種微生態制劑和以大米為原料的酵母蛋白組成的新型無抗、無動物蛋白的仔豬日糧。

1 殼寡糖

殼寡糖（COS），廣義上是指分子量一萬以下、水溶性好的低分子殼聚糖；狹義上，是指聚合度（DP）為2～10的氨基葡萄糖低聚物。華中農業大學生命科學技術學院發酵工程實驗室通過酶解法制得的COS是具有安全性可靠、水溶性較好、功能作用大、生物活性高等特點的低分子量產品，具有殼聚糖所沒有的較高溶解度、容易被生物體吸收等諸多獨特的優點，也具有更獨特、優越的生理特性。

1.1 抗菌作用

Liu等[4]測定了分子量從5000到1.08×106的7種殼聚糖抑制大腸桿菌的能力，認為當分子量為5000～9.16×104時，其抑菌能力隨分子量增加而增加；當分子量在9.16×104～1.08×106時，其抑菌能力隨分子量增加而下降。鄭連英等[5]考察了不同分子量殼聚糖對金黃色葡萄球菌的抑菌性能，初步找出了殼聚糖分子量和濃度對抗菌、抑菌作用影響的規律，發現分子量在30萬以下時，殼聚糖對金黃色葡萄球菌的抗菌作用隨分子量減小而逐漸減弱；殼聚糖的抑菌效果是受其分子量影響的，而且因為其針對的菌種不同影響效果也不同。殼寡糖結構中最主要的特征基團是氨基，這些氨基被證明在抑菌作用中起了重要作用。最被廣泛接受的一種作用機理是認為殼寡糖能改變細胞膜的滲透性，從而阻止營養物質進入細胞或引起細胞組分的流失，最終導致細菌死亡。殼寡糖富含陽離子的特性使其能與含負電荷基團的真菌發生反應，從而對霉菌和酵母菌表現出抑制特性。

1.2 降低膽固醇的作用

低聚殼聚糖具有吸收膽汁酸和促使膽汁酸排出體外的作用，小腸內膽汁酸的減少促使肝內膽固醇向膽汁酸轉化從而降低肝臟中膽固醇的含量。也可與脂肪、脂肪酸、膽固醇等脂類物質結合成絡合物，產物具有很強的疏水性，不被胃酸水解，不被消化系統吸收，而隨糞便排出。Sugano等[6]報告殼聚糖分子量在2000以上有降血脂作用，分子量為5000時降膽固醇能力很強。

1.3 抗腫瘤免疫促進作用

低聚殼聚糖保持有殼聚糖增強免疫力、抗腫瘤的活性，并且活性更高，特別是聚合度6～8的殼聚糖。1986年，Suzuki等[7]就曾發現聚合度為4～7的低聚殼聚糖具有直接抑制腫瘤的作用。據推測，其作用機理是通過活化人體的淋巴細胞、抑制癌細胞毒素的釋放以及在正電荷的驅動下吸附到腫瘤細胞表面，從而表現出較強的抑制腫瘤細胞生長和轉移的功能。動物體的非特異性免疫系統啟動迅速并能對侵入的微生物作出普遍廣泛的響應。免疫增強劑通常被認為是能通過增強吞噬細胞（巨噬細胞和中性粒細胞）的防衛能力來增強非特異性免疫系統的功能。大多數免疫增強劑可以特定結合巨噬細胞或淋巴細胞上的受體蛋白，然后產生響應物質（如干擾素、白介素、補體蛋白等），這些免疫因子能刺激免疫系統。除此之外，一些免疫增強劑可以和被感染機體中目的細胞上特定的受體分子競爭。

2 糞腸球菌

糞腸球菌也稱為糞鏈球菌，是乳酸菌中的一種，該菌是一種兼性厭氧菌，能產生多種酶和維生素（主要是B族維生素），在動物體內可產生大量乳酸、分解酶和多種促生長因子。具有以下作用。

1）可調節畜禽腸道菌群平衡，改善腸道內有益菌的生存環境，切斷病原菌侵襲途徑，抑制有害菌的生長，激活巨噬細胞，促進機體免疫應答，全面提高動物的抗病能力。

2）在動物體內代謝可產生大量的消化酶，優化腸道內多酶消化體系，還可產生較多的B族維生素、有機酸、促生長因子等，可有效改善粗飼料營養不足，促進消化吸收。

3）分泌的乳酸可使腸道的pH值降低，促進維生素D及鈣、磷、鐵等礦物質的吸收，進而可促進肉雞、豬等肉用動物的生長。

4）可降低料蛋比，提高產蛋率，延長產蛋高峰期，預防性添加可以延長種雞、蛋雞的產蛋高峰期。

5）可提高斷奶仔豬的消化能力，加速仔豬免疫器官的發育，促進其盡早盡快成熟；可改善飼養環境，將氨氣濃度降低70%以上，減少呼吸道疾病和眼病的發生。

3 枯草芽孢桿菌

枯草芽孢桿菌屬好氧益生菌，不僅在飼料中應用比較廣泛，在污水處理及生物肥發酵或發酵床制作中應用也相當廣泛，是一種多功能微生物。

3.1 生物奪氧

枯草芽孢桿菌為需氧菌，在生長過程中需要大量的氧氣，進入動物腸道內后，可消耗大量的游離氧，降低腸道內氧濃度和氧化還原電勢，改善乳酸桿菌、雙歧桿菌等厭氧菌的生長環境，保持腸道微生態系統的平衡，提高動物機體抗病能力，減少胃腸道疾病發生幾率。

3.2 抗菌作用

動物飼喂枯草芽孢桿菌后，能顯著降低腸道大腸桿菌、產氣莢膜梭菌及沙門氏菌的數量，使機體內的有益菌增加而潛在的致病菌減少，因而排泄物、分泌物中的有益菌數量增多，致病性微生物減少，從而凈化體內外環境，減少疾病的發生。

3.3 提高免疫力

枯草芽孢桿菌能促進動物腸道相關淋巴組織處于高度的免疫準備狀態，同時使免疫器官發育加快，免疫系統成熟快而早，T、B淋巴細胞數量增多，動物體液和細胞免疫水平提高。

3.4 促生長和促消化

枯草芽孢桿菌在動物腸道內生長繁殖，能產生多種營養物質如維生素、氨基酸、有機酸、促生長因子等，參與動物機體新陳代謝。同時枯草芽孢桿菌能提高動物生產性能是其產生多種消化酶的一個重要體現。研究表明，枯草芽孢桿菌能產生多種消化酶，幫助動物對營養物質的消化吸收?？莶菅挎邨U菌具有較強的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性，同時還具有降解飼料中復雜碳水化合物的酶，如果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶等，這些酶能夠破壞植物飼料細胞的細胞壁，促使細胞的營養物質釋放出來，并能消除飼料中的抗營養因子，減少抗營養因子對動物消化利用的障礙。

4 凝結芽孢桿菌

凝結芽孢桿菌，革蘭氏陽性菌，屬于腸道乳酸菌，又稱為有孢子性乳酸菌，可以產生芽孢，對環境有很強的抗性。凝結芽孢桿菌是益生菌領域中的后起之秀，不僅具有乳酸菌和雙歧桿菌的保健特性，還具有較強的耐高溫、耐酸、耐膽鹽的抗逆性。除此之外，還對腸道內的致病菌有較強的抑制作用；能分解糖類生成L-乳酸，為同型乳酸發酵菌。

4.1 調節動物消化道的微生態平衡

凝結芽孢桿菌為兼性厭氧菌，當其進入腸道后會消耗游離氧，并在腸道內定植，降低氧化還原電勢，有利于腸道內厭氧微生物（如乳酸菌和雙歧桿菌）的生長，從而達到腸道內微生物的菌群平衡，提高機體的免疫力和抗病力，減少腸道疾病的發生，促進動物生長。凝結芽孢桿菌以活菌狀態進入動物腸道比以死菌（細胞組成部分和代謝產物）狀態進入腸道內的功效要好得多，其主要原因是死菌不能在腸道內消耗游離氧，也不能定植，不能促進腸道內厭氧菌的生長，只能從死菌的細胞和代謝產物的營養成分中供給腸道一部分養分。

4.2 促進動物機體的消化作用

動物攝取的營養物質進入機體后，需要經過一系列的理化作用才能被吸收利用。凝結芽孢桿菌以2種方式影響機體的消化作用：一是通過促進多種消化酶的分泌來提高對營養物質的消化和吸收；二是通過凝結芽孢桿菌在動物消化道內生長、繁殖和定植，直接產生多種營養物質（如維生素、氨基酸、短鏈脂肪酸等）來增加小腸蠕動的速度，改善腸道消化功能，進而促進機體對飼料中各種營養成分的消化和吸收。

4.3 改善動物機體的免疫功能

周映華等[8]研究凝結芽孢桿菌對斷奶仔豬生長性能影響的試驗結果表明，在斷奶仔豬日糧中添加0.05%的凝結芽孢桿菌能明顯提高日增重、飼料轉化率和糞便中乳酸菌和雙歧桿菌的數量，顯著降低腹瀉率和糞便中大腸桿菌的數量。對斷奶仔豬表現出較好的促生長和防治腹瀉的作用，從而改善其腸道菌群平衡，提高斷奶仔豬的生產性能和養殖效益。李國建[9]在生長育肥豬中用凝結芽孢桿菌替代抗生素，研究凝結芽孢桿菌對生長育肥豬的影響，研究結果表明，在生長育肥豬飼料中添加凝結芽孢桿菌制劑可顯著提高豬的平均日增重，降低飼料成本，飼養效果與抗菌藥沒有顯著差異。

5 丁酸梭菌

丁酸梭菌，又名酪酸菌，是梭狀芽孢菌屬中的一個種，是1993年由日本千葉醫科大學宮入近治博士首先發現并報告的，因此又叫宮入菌。1935年，Kingimiyairi博士從人的糞便和土壤中分離出丁酸梭菌，隨后發現其厭氧培養的過濾物中含有較少的脂肪酸，具有極強的整腸作用，可抑制腸道中的致病菌，促進腸道中有益菌（如雙歧桿菌和乳酸桿菌）的生長。

5.1 維持腸道菌群平衡

腸道菌群失衡會導致許多消化道疾病的發生。丁酸梭菌作為一種有益菌，對人體和動物沒有毒害，可以抑制葡萄球菌、念珠菌、克雷伯菌、彎曲桿菌、綠膿桿菌、大腸桿菌、痢疾桿菌、傷寒沙門氏菌以及腐敗菌的生長，從而減少了胺類、硫化氫等有害物質。丁酸梭菌還可促進腸道有益菌的繁殖，王松麗等[10]在 37℃條件下，對丁酸梭菌與鼠李糖乳桿菌進行了混合培養，結果顯示兩者在混合培養體系中表現出良好的互惠共生關系，混合培養生物量較純培養生物量分別增加80.0%和51.7%；朱曉慧等[11]研究了丁酸梭菌對雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌和糞鏈球菌的增殖作用和共生關系，表明3種菌在共培養條件下，活菌數分別增長了約24%、43%和7%；張雪平等[12]研究得出丁酸梭菌與嬰兒型雙歧桿菌混合培養后對幾株腸道致病菌有更強的抑制作用

5.2 增強免疫功能，預防腫瘤發生

試驗證明口服丁酸梭菌能增加人和動物體內血清中免疫球蛋白的含量。丁酸梭菌的細胞壁成分及其產生的胞外多糖半乳糖葡萄糖能抑制腫瘤細胞的生長。用加熱滅活丁酸梭菌制成的疫苗有激活細胞和巨噬細胞的作用。有人用小鼠肝癌H22株建立移植肝癌小鼠模型，1株丁酸梭菌作抑瘤試驗，得出這株丁酸梭菌對小鼠移植肝癌的抑制作用是強的，且與環磷酞胺聯合治療時抑癌作用更強，有望成為臨床上的抗腫瘤藥[13]。

5.3 產生益生產物

在腸道內丁酸梭菌能產生B族維生素、維生素K等物質，從而能夠促進人體健康。對維生素K缺乏具有高度敏感性的家禽進行試驗證明，丁酸梭菌能在腸道內產生動物體必需的維生素K[14]。丁酸梭菌在腸道內還能產生淀粉酶、蛋白酶、糖普酶、纖維素酶等。特別是，日本學者發現腸道中丁酸-拜仁梭菌組中的菌產生內切和外切果膠的裂解酶和果膠甲基化酶，能把腸道內的果膠降解為中間產物，最終分解為揮發性短鏈脂肪酸—乙酸和少量丁酸及甲酸。丁酸梭菌的主要代謝產物為丁酸，而丁酸是腸道上皮組織細胞的再生和修復的主要營養物質，因此，丁酸梭菌對腸道上皮組織的再生和修復有很重要的意義。

5.4 穩定性好

丁酸梭菌屬于芽孢菌，能產生內生芽孢，所以生存能力較強，能耐熱、耐酸、耐膽汁、耐抗生素。在人體內不受胃酸、膽汁酸等影響，因此在體內外都能長期生存不失活。丁酸梭菌對青霉素、氨芐西林、鏈霉素等抗生素有一定的抗性，因此可和抗生素合用，提高療效，被廣泛用于醫藥、功能性保健食品和動物飼料的添加劑中。

6 大米蛋白

長期以來大豆蛋白是豬飼料中的主要蛋白源，其蛋白質含量豐富，氨基酸組成適宜，賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸和異亮氨酸含量較高，但大豆中含有多種抗營養因子（如抗胰蛋白酶因子、植物凝集素等），會引起仔豬腸道的暫時過敏性反應，使腸絨毛大量脫落、隱窩加深，降低消化面積，導致腸道營養物質吸收不良、絨毛萎縮和腹瀉。

許多研究表明，大米蛋白是優質蛋白，具有氨基酸組成合理、低過敏性等特點，是蛋白質中的佼佼者。以大米渣為基礎，培養生產酵母，可使原料中蛋白質成分提高5%～15%（即蛋白質含量達60%以上），酵母蛋白可利用比率高達80%，氨基酸組分齊全，富含VB族，營養價值和魚粉相近，可替代魚粉利用，具有可消化性，適口性好，是一種優良的飼料添加劑，尤其對幼畜和消化不良動物有更好的飼養效果。大米蛋白氨基酸組成平衡合理，與動物的營養需求非常接近。大米蛋白低抗原性是其有別于其他植物蛋白食物的另一個特點。很多植物性蛋白中含有抗營養因子，如大豆和花生是常用的植物蛋白質來源，但大豆和花生含有對人體有害的胰蛋白酶抑制素和凝血素，大豆中還含有脹氣因子棉子糖、水蘇糖等；而大米蛋白不含類似致敏因子，安全可靠。

隨著人們生活水平的提高，對于肉制品的需求量與日俱增，同時也造成了養殖業對飼料蛋白的需求量日益增加。但是據聯合國糧農組織統計，目前全球蛋白質短缺量是比較嚴重的。魚粉是高質量動物蛋白質飼料，為當今動物平衡日糧的重要組成部分，富含蛋白質、脂肪酸、維生素、礦物質等營養成分，氨基酸組成較為平衡，各種必需氨基酸含量豐富且含有未知的促生長因子。但是由于對魚粉的需求量增大，使得近幾年魚粉價格飆升，養殖業的成本不斷提高。例如以秘魯普通級別魚粉為例，2012年魚粉價格從1月份的約7500元/t上升至13500元/t，最終年末成交價是13000/t。2013年7月份統計的數據顯示全國的魚粉價格也是13000/t。魚粉的成本價格高昂已經成為制約養殖業發展的重要因素。

自20世紀末，世界各國開始研究把農副產品廢料直接轉化為養殖業急需的微生物飼料蛋白。而我國現階段的畜牧業發展過程中蛋白質資源缺乏是很嚴重的。國內以大米為原料的味精廠、葡萄糖廠、酒廠、麥芽糊精廠等在利用完大米淀粉之后產生了大量的副產物米渣，其潛在的發展前景是非常廣闊的。針對目前畜牧業蛋白類資源短缺的現狀，能有效和合理的利用米渣，是對工業及農產品廢渣的資源優化利用。面對當今發展趨勢，國家提出了以畜牧養殖業帶動農村經濟的發展戰略，這就對我國飼料資源開發與飼料添加劑的開發提出了更高的要求，同時也對糟渣發酵蛋白飼料產業帶來了發展的商機。因此，加快我國糟渣酵母蛋白飼料產業化生產、推廣及應用步伐，不僅能提高我國蛋白質生產能力，占領可觀的市場份額，而且可以降低農產品的生產成本。

7 小 結

乳豬無抗飼料是指乳豬飼料中不含抗生素和化學藥物飼料添加劑，無機元素銅、鐵、錳、鋅和飼料衛生指標符合無公害飼料標準。動物蛋白固然消化率高、營養豐富，但是目前除了魚粉是比較理想的動物蛋白來源外，其他的動物蛋白（如骨肉粉等）對仔豬飼養存在一定的安全隱患。而魚粉的價格一直居高不下，成為制約養殖業發展的重要因素，本文闡述的這種新型的大米渣酵母蛋白飼料不僅具有其他植物蛋白沒有的低抗原性，同時酵母蛋白消化率可達80%左右，通過酵母發酵后蛋白含量以及各種氨基酸組分非常接近魚粉，再輔以前面論述的無抗飼料添加劑，具有改善動物腸道、提高動物免疫力等多功能作用。因此，此種新型的無抗、無動物蛋白的仔豬酵母蛋白飼料在未來的飼料市場上對于取代魚粉、血漿蛋白等價格昂貴的動物蛋白具有比較強的市場競爭力。

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