張碩 竇秀靜
(東北農業大學動科學院 150030)
飼用抗生素是指將亞治療劑量用于飼料中,從而保證動物健康,促進動物正常生長,提高飼料利用率。豬生產中普遍采用飼用抗生素來減少疾病的發生,但不規范和長期使用飼用抗生素會產生抗生素殘留、細菌耐藥性和環境污染等問題,嚴重危害人類健康。在此背景下,合理、規范使用抗生素替代品對安全、綠色、高效生豬生產至關重要。為此,文章從飼用抗生素促生長作用的原理入手,分析當前的替代技術,以期為飼用抗生素減量替代方案提供依據。
在以往認知中人們認為,飼用抗生素主要是通過對腸道微生物的抑制作用來實現促進生長代謝的[1]。但相關實驗研究發現,飼用抗生素可以使乳酸桿菌量上升29%,使大腸桿菌量上升78%,厭氧菌量上升18%[2]。學者對飼用抗生素對腸道微生物作用的實驗得出了很多結論,現在仍然無法從腸道微生物方面解釋其促生長作用。雖然現階段對飼用抗生素的促生長作用機理仍然沒有明確定論,但普遍認同以下觀點。
飼用抗生素可以抑制動物消化道內特定致病菌,增強牲畜抵抗力,起到對疾病的預防和治療作用。通過使用飼用抗生素可以使動物內部保持正常、動態的生理生化狀態,減少動物發病率,確保動物正常健康生長[3]。
飼用抗生素可以通過殺滅微生物減少微生物對重要營養成分的消耗,如蛋白質、氨基酸等。而節省的這些營養物質又可以被動物自身吸收利用,從而促進動物自身的生長發育[4]。
相關學者研究了土霉素發酵殘對仔豬消化的影響,結果發現,食用土霉素發酵殘渣的幼齡豬糞便減少,并且排出的糞便含水量比較少,這表明食物大都停留在腸道中,動物也有更多的時間充分吸收和消化這些食物,吸收更多的營養成分,促進自身生長發育[5]。
一些抗生素可以使動物腸道內壁變薄,增強細胞膜的通透性,進一步促進腸道內壁對食物的消化吸收,增強飼料利用效率。
一些抗生素可以對動物腦部下垂體產生刺激,從而促使這一組織產生生長激素,促進動物的生長發育,激發動物食欲,增加動物體重[6]。
我國是畜牧生產大國,隨著人們生活水平的不斷提高,畜產品質量已成為消費者購買產品時的主要指標。與此同時,人們已認識到飼用抗生素雖然在一定程度上對動物生長起到促進作用,但也相應加劇了細菌傳染性疾病和環境污染。因此,飼料和養殖業應加快推廣飼用抗生素減量替代方案,積極做好應對措施。
天然藥物添加劑一直是我國飼料添加研究中的重要內容,近些年相關學者將中草藥提取物作為飼料添加劑。這一添加劑的使用可以進一步促進動物食欲,增強動物抵抗力,減少細菌傳染類疾病。就目前來說,在各種飼料替代品中,中草藥的使用最普遍,常見的有板藍根、魚腥草、益母草等,這些重要添加劑可以進一步提高豬的免疫力和抗病力,減少疾病的出現。但需要注意中草藥的作用比較慢,在使用時需要加大劑量,在未來中草藥在飼料中應用需要解決的問題是其價格和適口性。
所謂植物提取物是指從植物中提取具有生物活性的物質,可以采用相應的溶劑和操作將植物中的有用成分提取出來。這種植物提取添加劑的方法存在很多優點,如副作用小、耐藥性強、安全無害、成本低等。其中,植物精油是從植物的原料中提取的芳香油狀液體,其和植物本身的氣味相似,這類物質通常是植物次級代謝物的混合物,可能含有生物堿類化合物、多肽化合物等物質。
研究發現,禽畜腸胃道內的消化菌適宜在酸性環境內生長繁殖,致病菌則更加適合在堿性或中性環境中生存。因此,可以在飼料中添加酸化劑來降低腸道酸堿度,對致病菌的生長形成抑制作用,同時為對生長有益處的菌類提供良好的生長環境。但需要注意的是,在使用有機酸作為飼料添加劑時要考慮其腐蝕性,可能對設備、料槽等產生腐蝕作用,同時這類物質的成本也比較高。
微生態制劑是將已知有益微生物經過培養、提取等手段進行加工,最終形成對動物有作用的活菌制劑。微生態制劑可以促進體內益生菌的生長,對致病菌的繁殖產生拮抗作用,同時促進禽畜對飼料的消化吸收,增強動物免疫力,改善動物體內外的生態環境。微生態制劑主要使用真菌類、乳酸菌類、芽孢菌類,最具使用前景的、可以替代抗生素的菌類是乳酸菌。但由于微生態制劑產品的生產效率和生產質量不穩定,目前在市場上流通的產品也存在耐溫性差、活性低等問題。因此,在未來開發穩定性高、活性好的乳酸菌制劑是未來發展的主要方向。
抗菌肽是一種具有抗菌活性的多肽,在所有生物體中都存在這種物質,是機體抵抗疾病的重要組成部分,能直接抗菌。目前已知的抗菌肽類有七百多種,可用來治療革蘭氏陰性細菌、真菌、寄生蟲等致病菌引起的疾病,研究中通常采用克隆技術、生物篩分技術評估抗菌肽物質是否具有替代抗生素的潛質,一旦確認就可以通過各種生化方法合成抗菌肽,但合成成本往往較高。
低聚糖是指糖單元通過核酸核苷鍵連接形成直鏈或支鏈,聚合度在2~10的單糖基聚合物,具有穩定性強、無毒、安全等性能。目前,禽畜飼料中經常用甘露寡糖、果寡糖等寡糖類作為添加劑替代抗生素。這類寡糖能加快腸道益生菌的生長和繁殖,對病原菌起到吸附作用,提升生物健康狀態。但寡糖的作用效果和動物種類、年齡、生理狀態有很大關系,不同寡糖組合也會影響飼料效果,對低聚糖的使用產生影響。
國家2020年7月1日起全面禁止促生長藥物飼料添加劑的使用,因此,飼料和養殖業應加快推廣飼用抗生素減量替代方案。就目前來說,飼用抗生素替代技術還有待進一步深入,在未來可以從天然藥物添加劑、植物提取劑等方面入手,加強對飼用抗生素替代技術的研究,克服對飼用抗生素的依賴。