王 磊 任有地 李寶才 張 敉
昆明理工大學生命科學與技術學院 昆明 650500
2019年7月10日,農業農村部第194號公告正式宣布,自2020年7月1日起,我國飼料生產企業停止生產含有促生長類藥物飼料添加劑(中藥類除外)的商品飼料。至此,意味著我國畜禽飼料全面進入“禁抗”時代。眾所周知,我國是畜禽與水產飼養大國。由于抗生素在促進畜禽生長和節約養殖成本方面效果突出,因此,我國也是抗生素生產與使用大國。然而,抗生素的使用和濫用,帶來的后果不容小覷。例如,抗生素進入食物鏈后對人體健康造成嚴重危害、長期使用抗生素易產生畜禽的“超級細菌”、含有抗生素的畜禽代謝物對環境造成嚴重破壞等。
尋找抗生素替代品或新天然飼料添加劑,是“禁抗”背景下保持畜禽養殖和水產養殖良性發展的有效途徑。腐植酸作為天然有機質,在促進植物生長方面作用突出。近年來,隨著對腐植酸功能活性的不斷深入研究,發現腐植酸不僅具有明顯的環保優勢,在抗炎、抗菌、抗病毒、提高免疫力、無耐藥性等方面也具有顯著作用,進而有大量的研究學者對腐植酸類物質在畜禽養殖和水產養殖中的應用進行研究。本文以此為切入點,對腐植酸類物質在畜禽養殖和水產養殖中的應用研究進展進行了綜述,以期為飼用腐植酸類物質的開發和利用提供參考。
胡新旭等[1]在綜述中表明,給豬喂腐植酸及其鈉鹽能夠很明顯促進仔豬增重、提高豬群的免疫水平,也能提高母豬的產活仔數與分泌乳汁的能力。白會新等[2]通過在豬飼料中添加1、2、4、6、8 g/kg黃腐酸,來研究不同劑量的黃腐酸對生長育肥豬生長性能、胴體性狀和豬肉品質的影響,結果表明,隨著黃腐酸用量的增加,豬的生長性能、胴體性狀和肉的品質均有所改善,其中在豬飼料中添加6 g/kg的黃腐酸最為適宜。常啟發等[3]通過在豬的基礎飼糧中分別添加0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的黃腐酸,來研究黃腐酸對生長豬生長性能、血清生化指標、血常規參數和免疫功能的影響,并測定了生長豬的生長性能指標,結果表明,飼糧中添加黃腐酸可以提高生長豬的平均日增重,降低料重比,促進免疫力的提升,且未對生長豬血清生化指標產生不良影響,在豬飼料中添加0.6%的黃腐酸最為適宜。方國天[4]研究表明,在斷奶仔豬日糧中添加1%的腐植酸鈉可以促進仔豬的生長,提高飼料的利用率。烏蘭等[5]通過在豬飼料中添加黃腐酸,發現能夠提高仔豬的抗病能力,降低腹瀉。Ji F等[6]研究發現,在豬的日糧中添加腐殖質可以減少糞便中的氮氨的排放,從而改善豬舍環境。
王晶等[7]通過在雞飼糧中添加0、0.012%、0.024%、0.048%、0.120%、0.240%的黃腐酸,來研究其對肉仔雞生產性能、血液生化指標和抗氧化指標的影響,結果表明,飼糧中添加0.024%~0.240%的黃腐酸可以改善肉仔雞的生產性能;在飼糧中添加0.240%的黃腐酸對肝臟功能有一定的不良影響,建議肉仔雞飼糧中黃腐酸的添加劑量應該少于0.240%。Eren M等[8]和Kucukersan S等[9]研究表明,在飼料、飲用水中添加腐植酸能顯著提高雞的產蛋率以及飼料轉化率,且對蛋殼的強度、死亡率以及蛋的重量沒有影響。魯鑫濤[10]研究了腐植酸對蛋雞產蛋后期生產性能、蛋品質、血清生化指標、抗氧化指標和激素水平的影響,結果表明,飼糧中添加1000 mg/kg的腐植酸可提高機體抗氧化能力,改善體內促性腺激素水平,促進蛋雞健康,提高產蛋性能。Abo-Egla E S等[11]研究發現,在產蛋雞的飼糧中添加0.1%~0.3%的腐植酸能夠顯著增加雞蛋的重量以及雞蛋的數量。Kompiang I P 等[12]在雞飼料中添加腐植酸后發現,腐植酸可以顯著提高雞的生長速度以及飼料的轉化效率。
秦立崗等[13]研究發現,在西門塔爾牛日糧中添加1%的腐植酸鈉能夠顯著提高西門塔爾牛的生產性能。張棉庫等[14]通過在牛飼料中添加3%、4%、5%、6%的腐植酸鈉來觀察其對育肥牛生產性能的影響,結果表明,在飼料中添加5%的腐植酸鈉可以提高育肥牛的日增重,并可提高育肥牛的皮毛光澤,具有治療腹瀉等作用。曾佳佳等[15]研究了腐植酸與乳酸桿菌聯合使用對奶牛產奶量和乳品質的影響,結果表明,腐植酸與乳酸桿菌聯合使用時能夠顯著提高奶牛的產奶量以及乳品質。于長青等[16]研究黃腐酸對奶牛DHI(奶牛群改良)部分指標的影響,在奶牛產前60天到產犢,在其日糧中每天每頭添加30 g黃腐酸;產犢到產后15天,在其日糧中每天每頭添加150 g黃腐酸;產后16到60天,在其日糧中每天每頭添加30 g黃腐酸,結果表明,黃腐酸能顯著提高產奶量,且對乳蛋白、乳脂肪、乳糖和干物質等乳質指標具有明顯改善作用;同時明顯降低體細胞數,提高機體免疫力。Kholif A E等[17]研究表明,在泌乳奶牛日糧飼料中補充20 g或40 g腐植酸可以提高奶牛的產奶量、總固體、非脂肪固體、脂肪和能量含量,還可提高飼料利用率、泌乳性能和牛奶營養價值,而不會對泌乳奶牛的血液化學性狀產生負面影響,然而,高劑量(即添加劑量為40 g腐植酸)的飼料比低劑量(即添加劑量為20 g腐植酸)的飼料更被推薦。
腐植酸分子中含有的多種活性官能團使其具有酸性、親水性、界面活性、陽離子交換能力、絡合作用及吸附分散能力,可螯合/絡合水中的金屬離子、吸附有害氣體、降低水體污染。良好的水體是養殖魚蝦等的關鍵,水體中出現對養殖產生不良影響的菌群及藻類等有害物質,會導致水體中氧含量降低,亞硝酸鹽含量增加,水體富營養化等,極大地影響了水質與魚蝦品質。趙銘武等[18]研究表明,在水體中投放10 mg/L腐植酸鈉與1.2×103cfu/mL枯草芽孢桿菌混合劑,對水體中氨氮和亞硝酸鹽的處理有明顯的凈水效果。王彩蘊等[19]將硒黃腐酸鈉投入到養殖凡納濱對蝦的養殖池塘中,檢測了不同時期的水質變化,結果表明,水質改良劑硒黃腐酸鈉不僅降低了養殖水體中亞硝酸鹽和氨氮的含量,而且還提高了凡納濱對蝦成活率與產量。
Deng J M等[20]在飼養羅非魚的飼料中添加0、0.1%、0.2%、0.4%和0.6%的腐植酸鈉,結果表明,腐植酸鈉可促進羅非魚生長,且在飼料中添加0.28%~0.37%的腐植酸鈉有助于改善腸道消化功能、抗氧化能力和非特異性免疫反應,從而改善羅非魚的生長性能和對嗜水氣單胞菌的抗性。Yilmaz S等[21]研究了腐植酸對虹鱒魚生長性能、血液免疫和生理反應以及虹鱒魚對魯氏耶爾森菌的抗性影響,結果表明,在日糧中添加腐植酸可顯著提高胃蛋白酶、腸胰蛋白酶和脂肪酶活性,并對魯氏耶爾森菌有明顯的抑制作用。Atamanalp M等[22]在鱒魚養殖中使用2%、5%和7%腐植酸作為飼料添加劑,喂養90天,研究了養殖結束冷藏15天后的理化參數[pH、硫代巴比妥酸反應物質(TBARS)、總揮發性堿性氮(TVB-N)]和微生物(嗜冷菌、總中溫需氧菌、乳酸菌、腸桿菌科和假單胞菌)計數參數評估魚片的保質期,結果表明,低劑量的腐植酸(即添加劑量為2%)在食物中可能具有保護作用。此外,在幼蝦育苗飼料中分別添加0、0.3%、0.6%、0.9%和1.2%的黃腐酸,研究黃腐酸對蝦的生長、抗氧化能力以及熱休克蛋白70(HSP70)的影響,結果表明,黃腐酸可顯著增加蝦幼苗重量,而幼蝦對黃腐酸的最適日糧需求量僅為0.897%,且在高密度飼養下可提高幼蝦的生長、飼料利用率、抗氧化能力和抗應激能力[23]。李志偉等[24]在泥鰍的基礎飼料中添加0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%濃度梯度的黃腐酸,與對照組相比,泥鰍腸道中溶菌酶、堿性磷酸酶、酸性磷酸酶、免疫球蛋白M活性得到明顯提高,且當飼料中添加黃腐酸濃度達到1.0%時可提高泥鰍腸道免疫功能。Gao Y等[25]在泥鰍飼料中添加黃腐酸還可有效改善泥鰍的生長性能和腸道健康狀況,表明黃腐酸及其鈉鹽可作為泥鰍培養的免疫增強劑。同樣,在泥鰍幼苗養殖中添加腐植酸鈉也可促進其生長和提高其抗氧化能力[26]。
腐植酸類物質具有無殘留、無重金屬、無耐藥性等優點,在畜禽上的應用已有40多年,是當前替代化學飼料添加劑和抗生素的最佳選擇之一。大量研究表明:腐植酸類物質是一種綠色飼料添加劑[27],在畜禽養殖中具有增強動物的抗病能力[28]、保護動物的胃功能[29]、提高動物的生長速度[30,31]、吸附飼糧中及消化代謝過程中產生的氨氣和硫化氫等氣體[32]的功能;在水產養殖中具有提高飼料的利用率[33]、降低水產動物的發病死亡率[34]、提高機體的抗氧化能力[25]、凈化水環境[35]等作用。
然而,國內外對腐植酸類物質在畜禽、水產養殖方面的研究多偏重于效果評價,作用機理研究較少,值得進一步深入探索,為腐植酸類物質在畜禽、水產養殖方面的科學應用和相關產品開發提供理論依據。