专题报告
仔鸡NDV 抗体的调节作用的研究显示,饱和油脂的抗体滴度非常低,因此在饲料生产中,如果使用过多的动物油脂,对免疫抗病无益。而不饱和油脂的作用效果则较好。研究显示,在相同饲养条件下,对鸡进行IBDV 攻毒,感染后7d 饲喂CLA 的鸡IBDV mRNA 的检出率较未饲喂共轭亚油酸的对照组鸡低,而抗体滴度则较对照组高,说明
3.2养分富集
脂肪酸:鸡肉脂肪酸含量低,ω-3PUFA 含
量低。
微量元素:有机与无机微量元素在动物体内代谢利用存在差异,应针对性选择。有报告显示,有机形式的微量元素吸收利用率高,但有机的形式有多种,配体有多种,如氨基酸、多糖等,但配体的不同,机体吸收之后沉积的部位不同,因此在生产微量元素富集产品时,应考虑微量元素化合物的代谢途径和沉积部位。
CLA 是具有潜在用途的饲料添加剂。它对肉仔鸡
免疫器官的发育也有很好的促进作用。
3营养性饲料添加剂对产品品质的影响3.1品质稳定性3.1.1
维生素
一些维生素可以保护肌红蛋白被氧化和维持肉脂的稳定性,使产品品质得到改善,其添加量高于满足最高生产性能的需要量。
4环境保护
我们的研究显示,应用有机微量元素减少金
属元素排放的效果非常好。但由于未涉及生产效益方面的问题,饲料生产企业还不太重视该问题。未来,有关环境控制将会越来越严格,有机微量元素的应用技术将会受到推崇。
3.1.2脂肪酸(FA )
肉蛋脂肪酸组成及含量与家禽日粮中脂肪酸
5发展趋势
未来营养性饲料添加剂将向新的必需养分、新
组成显著正相关,因此,可以通过脂肪酸的添加改变肉蛋的脂肪成分;肉蛋脂质硬度与日粮脂肪酸密切相关,并且日粮脂肪酸类型及含量显著影响肉蛋品质稳定性。研究显示,在鸡饲料中添加共轭亚油酸,鸡肉中的共轭亚油酸含量会增加。鸡肉刚屠宰后或在超市储存一段时间以后,稳定性有明显差异。刚屠宰时,高剂量共轭亚油酸添加组(2%)过氧化脂质的生成量较对照组和1%组显著降低,4℃储存5d 后,仍然低于对照组。
的功能和新的剂量方面发展。未来的营养性饲料添加剂不再仅仅是防止营养缺乏症或是满足生长、
生产性能的需要,而且还有免疫、产品品质的功能。新的剂量标准与传统的最低需要量标准差距将非常大。过去传统的添加量,现在已远远不能满足生产需要。添加量将根据满足不同的生产目的进行确定。如满足免疫机能、产品品质的添加剂量将很高,具体的添加量不同元素有差异。
功能性饲料添加剂的应用与研发探讨
陈代文
(四川农业大学,四川雅安
625014)
1功能性饲料添加剂的概念
功能性添加剂指通过饲料添加、进入动物体
工、储存和处理中发挥一定的作用,但进入动物体内后不一定发挥作用。
内发挥一定生物学功能的添加剂。
1.2功能性添加剂所具备的条件
1.1功能性添加剂的内涵①具有生物学功能。对动物体的营养代谢、生
理作用有没有生物学功能是评判功能性添加剂的核心条件。②效益成本比高。③生物安全性高。
①途径:添加到饲料或经口引入。
②功能:对动物(而不是饲料)具有生物学功
能。不是所有的饲料添加剂都是功能性饲料添加剂。饲料在加工过程中、没有饲喂前和动物没有关系,添加到饲料中的许多物质很可能在饲料的加
④环境污染小。2
功能性饲料添加剂的分类
按物质属性分为:营养性添加剂和非营养性
专题报告
添加剂。在化学本质上属于已知的营养物质,但这种营养物质已经超出传统营养的概念,所以它属于营养性添加剂。其他的属于非营养性添加剂。
按物质功能分为:生长调节剂,免疫调节剂,采食调节剂,代谢调节剂,畜产品品质调节剂,微生态调节剂。
代谢产物等,这些要素统称为微生态环境。凡是能调节微生态环境的物质称为微生态调节剂。动物的健康是实现高效、优质、生态生产的前提,要实现这一目标,必须保持肠道微生态环境的平衡。动物疫病的防治有两个途径:药物治疗和非药物治疗途径。生产中需关注非药物的预防和治疗途径。
具有微生态效应的添加物有两大类:一类称为添加剂,传统大量使用的抗生素实际上就是很重要的微生态调节剂;另一类就是狭义的微生态调节剂,包括益生素、活菌制剂、有机酸、酶制剂、有机盐以及植物提取物等。
肠道环境的调控单靠这些物质远远不够,最关键的因素是进入肠道的大量养分,包括蛋白质、淀粉、NSP 和脂肪等。把大量养分通过特殊加工形成特殊的营养性微生态制剂,如淀粉,通过一定技术转变为低聚糖或抗性淀粉,以及通过不同来源的淀粉实现肠道本身的优化。只有在宏观养分比较合理的情况下,不足的部分通过微生态添加剂来调控才能实现最好的效果。
2.1生长调节剂
主要是调控生长、改善生长、促进生长,或者
是在某些条件下稳定体重、保持体况的一类添加剂,大部分情况下就是提高生长。这类添加剂的开发或归宿应该从动物的生长调节轴上考虑。这条轴最核心的环节是生长激素。目前的研究表明,调节该轴上的环节、节点或者物质种类非常多,从下丘脑分离的物质,如生长激素释放激素或者是生长抑素,都有很多物质对它实施了调控效果。
2.2免疫调节剂
当前研究应用较多的免疫调节剂有:糖类:包
括来自植物的多糖以及低聚糖;蛋白类:包括抗体(Ig 卵黄抗体)、氨基酸、小肽;脂类:PUFA (不饱和脂肪酸);核酸:核苷酸;微量养分:矿物元素、维生素;植物提取物:酮、苷;其他:抗氧化剂、防霉解毒剂。
2.5畜产品品质调节剂
影响畜产品品质的因素包括:营养、遗传、疾
病控制、饲养管理以及加工技术等。畜产品品质形成的原理是构成畜产品的化学组成和化学结构。凡是能影响肉蛋奶化学组成的物质一定都会影响肉的品质,凡是能够影响肉蛋奶化学结构的物质也会影响肉的品质。对于肉来说,抗氧化剂、有机盐、中草药、甜菜碱、多糖、肉碱等都对肉的品质产生影响。对于蛋来说,电解质、有机盐、着色剂、酶制剂、中草药、PUFA 等都能调控蛋的品质。
2.3采食调节剂
采食量调控方向是提高采食量和控制采食量。采食量的调控机理:神经调节,内分泌调节,
化学调节,物理调节。这些机制决定了这类添加剂的开发前景。
目前在采食的神经内分泌方面的研究已成为动物生理、动物营养的热点领域。一些肽类物质,甚至有些是小肽,中枢神经细胞或者外周组织分离的肽类物质对采食量具有明显的调控作用。可以从外部调控其分泌量,也可从外部直接引入这些物质进行调控。由于很难从外部引入这些物质,所以调控其分泌就成了现在研究的重点。目前对采食量有调控作用的物质很可能都要通过这些环节发挥作用,如氨基酸、微量元素、矿物元素、维生素,植物提取物、中草药,卵黄抗体等,这些在生产中常用的与采食有关的物质都和神经内分泌有关。
3功能性饲料添加剂研究进展3.1产品生产技术的进展
功能性添加剂研发技术包括提取、化学合成、微生物发酵、酶解、基因工程,筛选这些技术的目的是为了产品的产量、纯度和活性,这是功能性添加剂的重要特征。
3.1.1酶制剂
稳定性:在对酶制剂高温、高饲、高压、耐酸的
稳定性方面研究尚没有实质性进展。
酶制剂酶谱还比较少:尚有更多需要酶制剂解决的问题去研究开发,如角质蛋白能不能分解、霉菌毒素能不能用酶分解、植物饲料里的木质化成分能不能分解。
2.4微生态调节剂
微生态主要指肠道的内环境,其影响因素有
很多,包括消化道形态结构,消化液的组成,食糜的理化性质,pH 值,温度,微生物的菌群,微生物的
复合酶生产发酵:现在的复合酶是用单酶按照需求复合,这既有优点也有缺点;已有技术直接——有的发酵生产复合酶,但这涉及到菌种问题—菌种以产单酶为主,有的菌种可以生产多种酶。可以把多种产单酶的菌种放在一起发酵,也可以把产多酶的菌种放在一起。
耐高温的酶和不耐高温的酶在结构功能上差异很小,构象完整的蛋白质在高温下蛋白质降解反应发生很慢,耐不耐高温关键是看酶的构象是不是完整,因此酶构象的完整性是酶耐不耐高温的决定因素。在这一前提下,天然酶的高温稳定性不可能超过这个酶微生物生长的最适温度。比如,某个微生物是耐高温的,将其提取进行基因工程生长,生产的酶耐高温程度不会超过原来的生长环境。基因改造耐高温性程度很小,且会降低酶活性,但可能高于自然酶。据报道,日本2009年培育出能自我分解霉菌毒素的转基因玉米,其基因来自于一种霉菌。
木质素降解酶系:木质素与其他纤维类、非纤维类物质形成复杂的互作关系存在,会干扰其他养分的利用。木质素酶的开发是酶工程中的重要部分,漆酶、锰过氧化物酶。白腐真菌,基因工程菌的构建已在进行。
行免疫调控,而且是主动免疫。
3.1.4抗菌肽
基因工程技术:包括基因、载体、表达模式。目
前已有宣称一些产品进入产业化阶段。
分离提取技术:从果蝇、黄鳝、家蚕等提取一些物质。现在已有好多申请专利的提取技术。
酶工程技术:通过酶来水解油脂蛋白,如乳铁蛋白、酪蛋白、鸡蛋蛋白等,产生小分子物质来实现抗菌效果。现在一些高等院校已进行了大量的研究工作。
3.1.5有机盐
有机盐的生产有很多技术:如酵母富集技术,
将酵母作为富集子生产酵母盐,目前也有很多产品;化工合成技术(有机酸盐、氨基酸盐)。
3.1.6寡糖
酶工程技术:通过酶解来生产寡糖,涉及到所
用原料、酶解工艺,产品的得率、纯度等问题。
发酵技术:利益微生物发酵,借助微生物分解的酶来生产。
果寡糖、异麦芽低聚糖、大豆低聚糖、甘露寡糖、木寡糖等都有生产。寡糖的功能主要是促进有益微生物增殖,产品生产技术比较成熟,但在动物中的应用前景还有很多问题需要研究。
3.1.2寡肽
酶工程技术:酶解以后如何分离、纯化比较困
3.2产品功能研究进展
酶制剂:基本功能是促进养分消化,新功能是
难,目前还没有真正实施。另外,2个或3个氨基酸作为科学研究可以合成,但作为产品还比较困难。寡肽要进入实用阶段还需要一个过程。
微生态效应。
寡糖:基本功能是调节菌群结构,新功能为调节免疫功能、调节脂质代谢、改善畜产品品质、吸附霉菌毒素等。
抗氧化剂:基本功能是抗氧化,新功能为调节免疫、缓解霉菌毒素的毒性。
天然着色剂:基本功能是产品着色,新功能为抗氧化,改善繁殖,提高免疫的作用。
营养性添加剂的非营养性功能:①氨基酸:基本功能是参与蛋白质的合成;非营养功能为调节采食、免疫、蛋白质的周转、抗病和供能。②维生素:基本供能是以辅酶辅助因子参与代谢调节;非营养功能包括抗氧化、抗应激、抗病、调节免疫、调节繁殖、调节畜产品品质。维生素需要量的研究以及新型复合制剂的开发已成为重要研究领域。③矿物元素:基本功能是构成体组成,参与代谢调节;非营养功能为抗应激、抗氧化、抗病、调节采食、调
3.1.3采食调节剂
很多的采食调控是在饲料中加入香料、调味
剂,这只是表面的条件,不能从根本上发挥作用,最终的研究必须是在神经内分泌方面。而瘦素、
CRH 、ACTH 、CCK 、NPY 、Orexin 等这些神经内分
泌的物质都是肽类物质,可以外源性的生产再添加进饲料,但是经过口腔还能否发生作用值得研究。
不论是合成还是微生物工程,目前产品的生产成本还不能进入实用阶段。当前将这类物质作为调控剂使用还不现实,但肽类物质有很多技术可以实施内源性的调控,其中主动免疫是非常好的。把内源性的物质作为抗原,或者外源性的生产类似抗原,进入动物体内产生相应的抗体来对抗特异性的内源性物质。理论上,这类物质都可以进
节免疫,调节微生态、调节繁殖、调节畜产品品质等。④支链氨基酸:有报道称,添加支链氨基酸后可延长寿命。在支链氨基酸中真正起作用的为亮氨酸。⑤V D :调节钙磷代谢,参与骨骼代谢。
核苷酸:正常条件完全不必添加。
有机盐:在正常条件和预防一般性的缺乏方面不一定优于无机盐。
3.5需注意的问题
第一,功能性添加剂评价效果的标识是要找
V D 还是很好的免疫调节剂,其本身就是天然的
免疫抑制剂,对抑制自动免疫性疾病具有很好效果,其免疫功能值得开发。⑥铜:具有调节采食,调节微生态。
到这一产品特异性功能而非生产性能,有时候生产性能不一定有明显变化,但是功能会变化,如抵抗力增加、产品质量增加、环境保护效应增加等。
第二,切忌颠倒添加剂和营养素的作用与贡献。饲料中如果营养等基本要素都达不到需要量,却通过加入添加剂来扭转局面,这是错误的。
3.3应用研究进展
应用条件:营养性的功能性添加剂在正常的
生理、代谢和环境下可以发挥作用,而非营养性的功能添加剂在动物正常的情况下不发挥多少作用,但当动物处于应激、代谢等时可能有效果。
添加量:过低无效,过高负效。适宜剂量变异大,依条件和产品性质而异。养分的非营养性作用剂量通常高于营养需要量。
配伍:大部分功能性添加剂是具有加性效应。
4功能性饲料添加剂发展趋势
未来展望:前景光明,道路曲折;科技是根本,
政策是保障。
未来研究重点:产品的生产技术,产品的质量控制和检查技术,产品的安全评估,应用方式与作用机制,添加剂与营养互作条件下的应用条件。
依托手段:生物工程技术,代谢组织学技术,分析测试技术。
3.4部分添加剂的应用问题探讨
酶制剂:需拓展酶谱,同时注意内源酶的使
用;应用方式包括:体外和体内,液态酶和固态酶,单一酶和复合酶,哪个更好,值得探索!
中草药和植物提取物:各成分各有优缺点,未必提取就好。
寡肽:未必不能口服。
抗菌肽:未必能口服,要找到合理使用途径。
5
结语
功能性添加剂是具有一定生物学功能的饲料添加剂;功能性添加剂种类多、作用广、功效变异大;功能性添加剂符合行业发展方向,前景广阔,但生产、质量控制、应用条件和技术尚不成熟,有待深入研究。
有机锰锌的络合强度与其在肉鸡体内吸收利用的关系及机制
罗绪刚
(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京
100193)
1有机微量元素的概念和分类1.1有机微量元素的概念
有机微量元素是指微量元素的无机盐与有机配位体形成产物的总称,如赖氨酸铜、白锰等。有机微量蛋元素产品被研发企业称为所谓的“第三代”微量元素添加剂。有机微量元素营养是动物营养工作者目前研究的热点之一。
盐与一种特定氨基酸形成的金属氨基酸络合物,如蛋氨酸锌络合物、赖氨酸铜络合物等。②金属氨基酸络合物:由可溶性金属盐与某种或几种氨基酸形成的金属氨基酸络合物,如氨基酸锌等。③金属氨基酸螯合物:由某种可溶性金属盐中的一个金属元素离子同氨基酸按一定的摩尔比(1∶1~1∶3,最好1∶2)以共价键结合而成。水溶性氨基酸的平均分子量必须为150ku 左右,生成螯合物的分子量不得超过800ku ,如氨基酸锌(1∶3或1∶2)等。
1.2有机微量元素的分类
根据美国饲料管理官员协会(AAFCO ,2001)
分类法:①金属特定氨基酸络合物:由可溶性金属
④金属蛋白盐:由可溶性金属盐与部分水解的蛋