養(yǎng)豬生產中應用的抗生素生長促進劑替代方案（綜述）（續(xù)完）

上期摘要：上一期主要介紹了AGPs替代方案中的卵黃抗體和植物精油的作用等。

關鍵詞：抗菌肽；粘土礦物；卵黃抗體；精油；桉樹油-中鏈脂肪酸；稀土元素；基因重組酶

中圖分類號：S816.73 文獻標識碼：C 文章編號：1001-0769（2014）07-0048-03

5 桉樹油-中鏈脂肪酸

桉樹油是從桉樹葉中提高的，桉樹屬于桃金娘科（Myrtaceae），能在全球范圍內種植。在人上發(fā)現，桉樹油對呼吸道致病菌有抗菌作用。桉樹油還能通過影響單核細胞來源的巨噬細胞的吞噬能力來刺激免疫系統(tǒng)。在家禽上的研究表明，日糧中添加桉樹油改善蛋雞的生產性能，并刺激其免疫功能。

中鏈脂肪酸被認為是仔豬日糧中抗生素的一種替換方案。已經證明，中鏈脂肪酸對沙門氏菌和大腸桿菌有抗菌作用。Hong等報道，用辛酸和己酸混合物飼喂3和4周齡斷奶仔豬，在斷奶后頭兩周內可仔豬生產性能和養(yǎng)分消化率。

中鏈脂肪酸的微囊包被是指將中鏈脂肪酸微粉化至極細的納米級顆粒，然后再進行微囊包被的處理技術。Han等檢驗了一種將桉樹提取物與辛酸和己酸混合并用棕櫚油進行包被的產品與抗生素或氧化鋅進行比較（表7）。飼喂桉樹油-中鏈脂肪酸混合物的豬的生產性能基本上與抗生素和氧化鋅組相當?；旌衔锂a品改善生產性能的效果可能與養(yǎng)分消化提高有關（表8）。生產微囊桉樹油-中鏈脂肪酸產品的技術已經得到韓國知識產權局（Korean Intellectual PropertyOffice）的專利授權，專利號為10-2009-0025329。

6 稀土元素

稀土元素包括鈧（scandium）、釔（yttrium）、鑭（lanthanum）及其后的14種鑭系元素（lanthanoids）。將稀土元素作為家畜飼料添加劑在中國已經有數十年的時間。在中文文獻中有許多關于稀土元素促進促生產性能的報道，還有更多的報道可見Rambeck和Wehr及Redling的綜述。在中文文獻中，稀土元素可改善體增重5 %～23 %，飼料轉化率4 %～19 %。

從2000年左右開始，才有關于稀土元素影響豬生產性能的西方文獻發(fā)表，其中一些表明稀土元素顯著改善豬的生產性能，而另一些卻發(fā)現沒有影響。表9給出了最近的一個試驗結果，添加鑭酵母混合物的斷奶仔豬的生產性能與添加抗生素或氧化鋅的相近。

豬日糧中常用的稀土元素添加劑通常主要是鑭、鈰和鐠的混合物。有機和無機稀土元素都可被用作飼料添加劑，但是認為有機稀土元素化合物的效果最好。

稀土元素的促生長作用有幾種可能機制。其中一種認為稀土元素的促生長作用可能是影響了動物胃腸道中的有害菌。比如，已經發(fā)現鑭可以結合到細菌表面，降低細菌表面的電荷，延緩電荷遷移。當細菌表面電荷補完全中和，細菌間就會產生絮凝作用。另外，鑭系元素對細菌的呼吸鏈有很強的抑制作用。

另一種觀點認為，稀土元素促生長的機制是通過改善養(yǎng)分消化利用率，如Han和Thacker的實驗結果（表10）。認為稀土元素可能影響腸道的通透性，從而促進不同營養(yǎng)素的吸收。促進消化液的分泌，增加胃腸道動力也被認為是稀土元素促進養(yǎng)分消化的原因。

稀土元素具有的幾個特性使其成為有吸引力的抗生素替代方案。通常，口服稀土元素的吸收率很低，超過95 %的量從動物糞便中排出。結果，肉中存留的稀土元素的量會很低，研究表明添加稀土元素后肉中的殘留量并不比飼喂普通商品日糧的肉中高。另外，還沒有研究報道細菌對稀土元素有耐受性。

7 基因重組酶

酶是一類具有生物活性功能的蛋白質，可以分解特定的化學鍵以釋放營養(yǎng)物質供消化吸收。它們可以促進機體內的化學反應，這些化學反應在體外進程會非常緩慢，甚至不反應。飼料工業(yè)中使用的酶通常是由細菌（如枯草芽孢桿菌）、真菌（如里氏木霉、黑曲霉）或酵母（如釀酒酵母）生產。

在豬日糧中添加外源酶促生長已經不是一個新的理念，該領域的研究文獻可以追述到20世紀50年代。日糧中添加外源酶最常見的主要原因有降低內源酶不能分解的飼料組分（如β-葡聚糖酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、果膠酶和半乳糖苷酶），消除抗營養(yǎng)因子（如植酸酶），以及補充內源酶的不足（如蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶）。本文將重點綜述外源酶對飼料中難消化組分的降解作用。

谷物、豆類和油料籽實粕的細胞壁是由復雜的碳水化合物構成的，通常稱為非淀粉多糖。非淀粉多糖由一個范圍很廣泛的多聚體組成，包括纖維素、半纖維素、果膠、β-葡聚糖、α-半乳糖苷（棉子糖、水蘇糖和毛蕊糖）和木聚糖。這些非淀粉多糖通過多種方式降低飼料原料的營養(yǎng)價值。首先，它們不被哺乳動物的消化酶消化，因而稀釋了日糧的能量和營養(yǎng)濃度。其次，非淀粉多糖還表現出所謂的“囚籠”效應，使正常情況下很容易被消化的淀粉、脂肪和蛋白質被包埋在非淀粉多糖中，使內源消化酶不能接觸這些底物。另外，某些非淀粉多糖還可能增加腸道食糜的粘度。有人指出，非淀粉多糖使微生物消耗的營養(yǎng)物質的比例更大，從而降低了宿主對養(yǎng)分的利用率。

碳水化合物酶包括所有催化碳水化合物多聚體分子量降低的酶，但是木聚糖酶和β-葡聚糖酶占了全球碳水化合物酶市場80 %以上的份額。其它商品化的碳水化合物酶包括α-淀粉酶、β-甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶和果膠酶。這些碳水化合物在家禽工業(yè)中被廣泛使用，但是在豬日糧中卻往往用得很少。

日糧中添加碳水化合物酶對豬生產性能的影響研究結果并不一致。有的研究報道添加碳水化合物酶有正面的效果，而另一些研究則報道對體增重沒有改善作用。報道對生產性能有正面效果的研究通常都增加了養(yǎng)分的消化率，很可能是外源酶水解或部分水解了非淀粉多糖，抑制了非淀粉多糖的“囚籠”作用，增加了內源酶接觸營養(yǎng)物質的機率。碳水化合物酶似乎還影響消化道中的微生物組成。非淀粉多糖的水解使大腸和小腸中的糖釋放量增加，從而刺激了乳酸桿菌（會產生乳酸）的增殖。乳酸比例的增加會抑制大腸桿菌屬（如致病性大腸桿菌）的增殖，促進腸道健康。

通過對文獻的綜述，很顯然豬對日糧中添加碳水化合物的反應不如在家禽日糧中添加時那么穩(wěn)定。問題是為什么會出現這種情況？豬和雞的哪些生理差異是導致試驗結果產生如此差異的原因所在。其中一個已經清楚的差異是腸道pH。就豬而言，飼料在低pH條件下停留的時間顯著長于雞。因此，在胃低pH條件下，外源碳水化合物酶部分或全部變性失活，這可能是在豬日糧中添加碳水化合物酶的效應低于在家禽中添加的原因。

過去使用的許多酶產品是不適合豬胃腸道的嚴酷條件的。豬胃的pH通常在2～3.5。有報道表明，將10種商品酶產品曝露在體外pH 2.5 或3.5條件下30 min，β-葡聚糖酶和木聚糖酶的活性大幅降低。

基因工程在酶生產工藝中的應用可以開發(fā)出特定應用目的的酶。近來，通過分子定向進化技術（Molecular Directed Evolution）開發(fā)出了幾種碳水化合物酶，這些酶在動物日糧中具有相當大的應用潛力。這些酶在很廣的pH范圍內都有活性，具有熱穩(wěn)定性，能抵抗胃蛋白酶和胰蛋白酶，在模擬的胃酸條件下也有活性。

與未添加酶的日糧相比，在玉米豆粕型生長豬日糧中添加一種基因重組β-甘露聚糖酶使體增重增加16.1 %，飼料轉化率增加17.7 %（表11）。生長性能的改善幅度顯著高于以前利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術生產的β-甘露聚糖酶的試驗結果。例如，Pettey等報道，在生長育肥豬日糧中添加β-甘露聚糖酶，體增重僅增加3.4 %，飼料轉化率改善3.9 %。

添加到飼料中的酶在消化道中像其它蛋白質一樣被分解，因此也就不存在殘留問題，飼喂酶制劑的豬在屠宰前也沒有必要設定休藥期?；诖?，酶的需要量遠小于底物的量，因此只需要在日糧配方中添加少量的酶即可。

8 其它化合物

還對許多其它化合物作為養(yǎng)豬生產中抗生長促進劑的替代方案進行了檢驗。由于數據巨大，不可能將它們的效果進行太詳細的描述。

9 結論

很顯然，已經檢測了許多化合物代替抗生素維持豬健康和生產性能的可能性，并且還有更多的化合物將被檢測。遺憾的是，絕大多數化合物的檢測結果并不一致，并且很少有效果能與抗生素相當。因此，該領域還需要進一步的研究，完美替代抗生素的方案目前還不存在。其中比較有前景的包括噴霧豬血漿、酵母培養(yǎng)物、噬菌體、牛初乳、乳鐵蛋白、共軛脂肪酸、殼寡糖和海藻提取物。

10 利益沖突

作者聲名與文中所涉添加劑相關的個人或單位組織無任何利益沖突?！酢?/p>

參考文獻：（略）

原題名：Alternatives to antibiotics as growth promoters for use in swine production： a review（英文）

原作者：Philip A. Thacker