■李愛科 林 燕 趙永欣

（國家糧食局科學(xué)研究院，北京 100037）

飼用抗生素能促進動物生長，防治動物腹瀉，但同時也引起藥物殘留、細菌耐藥性等負面問題，對動物、人和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。然而，飼料中禁用抗生素后，動物生產(chǎn)性能顯著下降，病死率顯著升高，嚴(yán)重影響畜牧業(yè)的健康發(fā)展。據(jù)報道，歐盟等國禁用飼用抗生素后，飼用藥物使用量大增，使每頭豬的飼養(yǎng)成本增加6美元以上。我國是飼用抗生素使用大國，有調(diào)查表明，我國畜產(chǎn)品藥物殘留發(fā)生率達40%～60%。因此，研發(fā)安全、高效、綠色的新型飼用抗生素替代產(chǎn)品已迫在眉睫。

近年來，一些具有抗病促生長作用的替代抗生素飼料添加劑已開始應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)中，并且取得良好的應(yīng)用效果。這些飼用抗生素替代品主要有微生態(tài)制劑、寡糖、抗菌肽、酶制劑、植物提取物（包括中草藥）、酸化劑等。

1 微生態(tài)制劑

微生態(tài)制劑，是指在微生態(tài)學(xué)理論指導(dǎo)下，將從動物體內(nèi)分離得到的有益微生物通過特殊工藝制成的含活菌或包含菌體及其代謝產(chǎn)物的制劑。微生態(tài)制劑能改善腸道菌群平衡、促進消化吸收、增強畜禽的免疫功能、促進畜禽的健康生長。美國食品藥品管理局和美國飼料管理協(xié)會1989年公布了42種可以直接飼喂，且通常認為是安全的微生物，我國農(nóng)業(yè)部也于2000年公布了干酪乳桿菌、植物乳桿菌等16種安全微生物可以應(yīng)用于飼料工業(yè)中。

我國微生態(tài)制劑的研究起步較晚，但發(fā)展速度很快，已有多種微生態(tài)制劑在畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中得以應(yīng)用，它們在促進動物生長、預(yù)防常見疾病以及改善養(yǎng)殖環(huán)境等方面顯示出傳統(tǒng)抗生素?zé)o法比擬的優(yōu)越性。魏衎等[1]在健康A(chǔ)A肉仔雞小腸中，經(jīng)過病原菌抑制能力、生長性能、產(chǎn)酸能力和逆性環(huán)境耐受力獲得乳酸乳球菌GJ0007；對其進行微囊化包被后可改善肉仔雞的平均日增重、料重比和免疫器官指數(shù)。郭蘊劼[2]通過對初生嬰兒糞便和仔豬腸道內(nèi)容物等樣品中腸球菌的篩選，獲得1株屎腸球菌和1株糞腸球菌，通過對其生長、代謝及抑菌能力的研究發(fā)現(xiàn)，篩選的菌株具有較高的生長和代謝活性，并對常見病原菌具有一定的抑制作用；考慮到微生物制劑的活性受很多因素的影響，通過微膠囊包被來提高菌種活性，研究結(jié)果證明，包被后的屎腸球菌在膽鹽、模擬胃腸環(huán)境中活菌數(shù)量高于未包被組。王婷婷等[3]采用發(fā)酵前包被工藝對屎腸球菌進行微膠囊化處理，試驗結(jié)果表明，微膠囊化的屎腸球菌對致病菌有很強的抑制作用，且形態(tài)、粒徑合適，在高銅和模擬胃液環(huán)境下生長良好。閆東方[4]在AA肉雞中添加不同劑量的唾液乳桿菌菌液和微囊化唾液乳桿菌，試驗結(jié)果表明，與對照組相比，菌液組都能改善肉雞的成活率、日增重和飼料轉(zhuǎn)化效率，降低腹瀉率，且21～42日齡的后期效果更明顯；在免疫性能方面，添加菌液組肉雞血清抗氧化能力、血清GSH-Px活性和血清IgG含量顯著提高；同時，血清丙二醛含量降低；添加108cfu/kg微囊化唾液乳桿菌組效果最好。

納豆枯草芽孢桿菌能夠提高瘤胃中丙酸和氨態(tài)氮的濃度，促進微生物對飼料的分解[5]。趙獻芝等[6]研究表明，和添加抗生素組相比，在肉雞前期添加地衣芽孢桿菌內(nèi)生芽孢可顯著提高日增重和成活率。李春麗等[7]將0.1%的微生態(tài)制劑（含乳酸桿菌、酵母菌等有益菌株，活菌數(shù)＞109個/ml)添加于試驗組哺乳母豬及其仔豬飲水中，結(jié)果表明，微生態(tài)制劑能顯著提高試驗組仔豬的平均日增重和抗病力，腹瀉率有所下降，且試驗組哺乳母豬的母乳IgA抗體濃度比對照組高。許國煥等[8]在奧尼羅非魚的基礎(chǔ)飼料中分別添加3.0×1011cfu/kg的枯草芽孢桿菌、漢遜德巴利酵母和凝結(jié)芽孢桿菌，結(jié)果表明，凝結(jié)芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌能顯著提高奧尼羅非魚的增重率和餌料系數(shù)，顯著改善粗蛋白和干物質(zhì)的表觀消化率。

2 寡糖

寡糖又稱低聚糖，是指含有2～10個糖苷鍵聚合而成的化合物，糖苷鍵是一個單糖的苷羥基和另一單糖的某一羥基縮水形成的；常常與蛋白質(zhì)或脂類共價結(jié)合，以糖蛋白或糖脂的形式存在。寡糖廣泛運用于食品、保健品、飲料、醫(yī)藥、飼料添加劑等領(lǐng)域，用作飼料添加劑的主要有低聚果糖、半乳聚糖、甘露寡糖、半乳蔗糖、大豆寡糖和低聚麥芽糖。

張宏福等[9]研究表明，在28日齡斷奶仔豬飼料中添加0.5%異麥芽低聚糖，可提高仔豬盲腸和結(jié)腸的乳酸桿菌和雙歧桿菌濃度，降低大腸桿菌濃度。在AA肉雞日糧中添加0.4%異麥芽低聚糖，能促進腸道有益菌的增殖，增加蛋白質(zhì)合成[10]。馬秋剛等[11]研究表明，在35 d杜×長×大斷奶仔豬日糧中添加果寡糖，顯著提高平均日增重，降低料肉比和腹瀉率，0.4%果寡糖添加組與抗生素效果相似。在大鼠日糧中添加50 mg/kg果寡糖，以三氧化二鉻纖維素為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，證明果寡糖能促進大鼠結(jié)腸、直腸的鈣磷元素吸收[12]。添加甘露寡糖、果寡糖，可改善腸道黏膜細胞密度與細胞增殖，改善結(jié)腸黏膜上皮細胞的排列和絨毛高度[13]，降低豬血清膽固醇、甘油三酯水平，提高IgG、IgA水平[14]。

Rozeboom等[15]研究表明，在保育仔豬日糧中添加甘露寡糖，在改善仔豬平均日增重、平均日采食量和料重比上具有與泰樂菌素和磺胺嘧啶抗生素組相似的效果。Yang等[16]研究表明，在肉雞日糧中添加甘露寡糖可提高飼料表觀代謝能和凈能，降低可溶性非淀粉多糖中樹膠醛糖的濃度和腸道黏膜上大腸桿菌的定植。王繼成等[17]研究表明，低聚木糖能促進雙歧桿菌和乳酸桿菌在腸道的定植和增殖，同時降低大腸桿菌在腸道的濃度，達到間接促生長的效果。郭雪峰等[18]研究表明，低聚木糖能改善仔豬平均日增重、平均日采食量和料重比，降低腹瀉率；低聚木糖和酸化劑配伍使用效果更佳。

3 抗菌肽

抗菌肽是由宿主產(chǎn)生的一類能夠抵抗外界病原體感染的小分子多肽，廣泛存在于各種生物體內(nèi)，具有抑制或殺死細菌生長和繁殖的功能，還具有抗病毒、抗真菌[19]、殺滅寄生蟲[20]和原蟲[21]、抑制或殺傷腫瘤細胞[22]等功能。抗菌肽的抗菌活性[23-24]與傳統(tǒng)抗生素的抑菌機制不同，故不易產(chǎn)生細菌耐藥性。目前世界上已知的抗菌肽共有1 700余種，并且新研發(fā)的抗菌肽種類日益增多[25]，研究比較深入的是天蠶素、蛙皮素、蜂毒素和防御素等。

劉莉如等[26]在海蘭褐蛋用仔公雞日糧中添加350 mg/kg天蠶素抗菌肽可降低料肉比，提高胸腺、法氏囊和脾臟指數(shù)，降低前炎性細胞因子IL-6、IFN-γ、TNF-α的mRNA相對表達水平；改善小腸黏膜上皮細胞形態(tài)，增加免疫活性細胞數(shù)量[27]。郭麗君等[28]將畢赤酵母分泌表達的鱟素tachyplesinⅠ添加到蘆花雞日糧中，結(jié)果表明，與對照組相比，抗菌肽添加組能降低胸肌滴水損失和肌纖維直徑，提高肌纖維密度和胸肌硒含量；抗菌肽和酵母菌合用的效果更好。

在斷奶仔豬日糧中添加抗菌肽和抗生素，結(jié)果表明，兩者有互作效應(yīng)，能改善仔豬的生長性能，降低腹瀉率和死亡率[29]。侯振平等[30]用5.5×109cfu/ml腸產(chǎn)毒性大腸埃希菌對28日齡德國大白雜交二代斷奶仔豬攻毒后，投喂乳鐵蛋白素B和天蠶素P1，結(jié)果表明，與攻毒組比較，乳鐵蛋白素B和天蠶素P1組有效提高平均日增重，降低腹瀉率，且添加天蠶素P1的改善效果更好。郭志強等[31]研究表明，在肉兔日糧中添加200 mg/kg天蠶素抗菌肽提高空腸和回腸絨毛高度，十二指腸、空腸和回腸絨毛高度與隱窩深度的比值，刺激有益菌的增殖，抑制有害菌的增殖，增加血清免疫球蛋白M和補體3的含量。

姜珊等[32]研究表明，用5 mg/kg中國明對蝦抗菌肽飼喂吉富羅非魚幼魚，能提高白細胞、紅細胞和血紅蛋白的數(shù)量，提高過氧化物酶的活性；用嗜水氣單胞菌攻毒后，5 mg/kg抗菌肽組能顯著降低死亡率。宋麗華等[33]研究表明，在奶牛飼糧中添加抗菌肽制劑50 g/(d·頭)，產(chǎn)奶量顯著提高，隱性乳房炎痊愈率77.5%，體細胞數(shù)降低69.53%。

4 酶制劑

酶制劑是一類從動物、植物和微生物中提取的具有生物催化能力的蛋白質(zhì)。飼用酶制劑是一種以酶為主要功能因子并通過特定生產(chǎn)工藝加工而成的飼料添加劑。在飼料中添加酶制劑可以強化分解功能，提高消化率，促進營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。已發(fā)現(xiàn)酶的品種多達1 700多種,可用于生產(chǎn)應(yīng)用的飼用酶也有20余種[34-37]。飼用酶制劑的應(yīng)用在提高動物生產(chǎn)性能、改善飼料的利用效率、減少環(huán)境污染方面發(fā)揮著巨大作用。酶制劑并不能直接發(fā)揮抗菌促生長和免疫的效果，其是通過提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率，減少后腸有害微生物的底物，消除抗?fàn)I養(yǎng)因子而實現(xiàn)類似抗生素作用的。目前，工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用推廣較多的是淀粉酶、纖維素酶、β-葡聚糖酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶、麥芽糖酶、甘露聚糖酶、果膠酶、植酸酶、蛋白酶、直鏈淀粉酶、木聚糖酶。

任建波等[38]在長×大斷奶仔豬日糧中分別添加復(fù)合酶A、B、C（由α-淀粉酶、β-木聚糖酶、β-葡聚糖酶、蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶和β-甘露聚糖酶按不同組合和添加量組成），研究結(jié)果表明，與基礎(chǔ)日糧組相比，復(fù)合酶添加組的平均日增重顯著提高，料肉比顯著下降，且有機物、粗蛋白和磷消化率顯著改善；復(fù)合酶B組效果最好。在斷奶仔豬玉米-豆粕型日糧中添加0.1%含酸性蛋白酶、中性蛋白酶、α-淀粉酶、糖化酶、β-葡聚糖酶、β-甘露聚糖酶及木聚糖酶的復(fù)合酶制劑可使ADG（平均日增重）提高15.06%，料重比降低10.53%，蛋白質(zhì)、纖維以及磷的消化率顯著提高[39]。Guggenbuhl等[40]研究表明，在28日齡斷奶仔豬日糧中添加酸性蛋白酶，用0.4%三氧化二鉻作為標(biāo)記物，與對照組相比，酸性蛋白酶組能顯著提高粗蛋白、必需氨基酸、蛋+胱氨酸和支鏈氨基酸的表觀回腸消化率。

添加非淀粉多糖酶，能提高肉雞干物質(zhì)、粗脂肪和能量的利用率，提高前期腸道絨毛高度，降低隱窩深度和肌層厚度[41]，能改善蛋雞的產(chǎn)蛋率、料蛋比指標(biāo)和蛋殼厚度，同時提高氮和磷的表觀消化率[42]。林謙等[43]研究證明，在黃羽肉雞日糧中添加25 g/t益生菌和150 g/t復(fù)合酶制劑，與基礎(chǔ)日糧組相比，屠宰率提高0.75%，全凈膛率提高5.8%。在櫻桃谷鴨的雜粕型日糧中添加2種復(fù)合酶制劑，與對照組相比，添加酶制劑組肉鴨的消化酶活性和血清生化指標(biāo)有改善效果，但不同的復(fù)合酶制劑效果不一樣[44]。

在水產(chǎn)飼料中添加酶制劑，不僅可以消除飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子的抗?fàn)I養(yǎng)作用，而且還能夠促進蛋白質(zhì)、淀粉等營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，從而達到提高生產(chǎn)性能的效果。鐘國防等[45]在尼羅羅非魚日糧中添加不同比例的木聚糖酶和復(fù)合酶制劑PS，與對照組相比，處理組都能提高增重系數(shù)和蛋白質(zhì)利用效率，降低餌料系數(shù)，其中0.1%木聚糖酶和0.15%復(fù)合酶制劑PS組效果最好。在草魚日糧中添加由木聚糖酶、β-葡聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶組成的復(fù)合酶制劑，與對照組相比，顯著提高草魚的增重率和餌料轉(zhuǎn)化效率。同時，干物質(zhì)、粗蛋白、粗纖維和粗脂肪的消化率也顯著提高；白細胞的吞噬活性和血清殺菌能力也相應(yīng)增強[46]。

Zobell等[47]在生長期和育成期的肉?；旌先占Z中添加內(nèi)源葡聚糖酶和木聚糖酶，與對照組相比，酶制劑添加在平均日增重、干物質(zhì)采食量和飼料轉(zhuǎn)化率上均無顯著差異，對胴體品質(zhì)也沒有影響，但對生長早期的飼料轉(zhuǎn)化效率有提高的趨勢，這說明內(nèi)源葡聚糖酶和木聚糖酶可能在肉牛早期生長中有效果。在荷斯坦奶牛精料中添加500 g/t酶制劑（含木聚糖酶、葡聚糖酶和纖維素酶），與對照組相比，酶制劑組產(chǎn)奶量提高1.14 kg/d，乳脂率和乳蛋白含量分別提高0.19%和0.08%，乳酮含量下降0.65 mg/dl[48]。

5 植物提取物

所謂的植物提取物，通常是指以物理、化學(xué)和生物學(xué)手段，從植物的種子、根、莖、葉等部位分離、純化的某一種或多種有效成分為主體的產(chǎn)品。天然植物提取物含有與動物的免疫功能密切相關(guān)的生物堿、茶多酚、皂甙、低聚糖、黃酮類物質(zhì)、揮發(fā)油類等，能提高機體的特異、非特異免疫力與抗氧化能力，維持腸道菌群平衡，同時植物提取物本身含有多糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素及微量元素等，能促進動物的生長。

Traesel等[49]研究表明，在肉雞日糧中添加牛至、迷迭香和辣椒的提取物，與對照組相比，可顯著降低總球蛋白和β-球蛋白的含量，提高免疫力。肉仔雞日糧中添加600 mg/kg冬蟲夏草的熱水提取物，與對照組相比，能顯著提高肉仔雞日增重和成活率、小腸有益微生物數(shù)量和新城疫抗體的滴度，效果與添加20 mg/kg卑霉素的效果相似，且有益微生物數(shù)量比抗生素組多[50]。史東輝等[51]研究表明，飼糧中添加止痢草提取物可以改善肉仔雞的飼料報酬，提高血清IgG水平，降低肉仔雞球蟲病的發(fā)生。侯曉礁等[52]研究了添加黃芪多糖粉對母豬的影響，結(jié)果表明，黃芪多糖粉能有效提高妊娠后期母豬的生產(chǎn)性能，改善初生仔豬的健康水平，能夠有效預(yù)防妊娠母豬的各種繁殖障礙和疾病，窩均產(chǎn)仔數(shù)和窩均活仔重均高于對照組；弱仔率、死胎率、木乃伊率和畸形率分別比對照組降低3.53%、1.03%、0.35%和0.32%；孫明梅等[53]指出，在哺乳母豬基礎(chǔ)日糧中添加植物提取物能明顯改善哺乳母豬的泌乳性能，提高哺乳仔豬的生長性能，降低哺乳仔豬的腹瀉率及死亡率。劉波等[54]研究表明，添加200～300 mg/kg植物提取物能提高機體免疫機能與抗氧化能力，抵抗病原菌感染，促進魚體生長。丁賢等[55]研究表明，植物提取物可以改善凡納濱對蝦飼料系數(shù)，提高飼料利用率和消化酶活性及超氧化物歧化酶、溶菌酶和酚氧化酶的活性，增強機體免疫力，促進生長。

6 酸化劑

酸化是人為地將有機酸或無機酸，單獨或以混合物的形式添加到畜禽飼糧或飲水中，以降低其pH值的過程。研究表明，在飼料中添加酸化劑不僅可以維持機體健康，還可以提高動物生產(chǎn)性能和飼料利用率等。目前，大量的研究表明，酸化劑主要是由檸檬酸、延胡索酸、乳酸、異位酸、乙酸、丙酸、甲酸及其鹽類，山梨酸、琥珀酸、蘋果酸和無機酸化劑以單獨或混合形式組成的。

賈剛等[56]研究表明，在肉雞日糧中添加緩釋復(fù)合酸化劑，可以通過降低肉雞消化道pH值、改善腸道微生態(tài)環(huán)境，提高肉雞的免疫力而促進肉雞生長，并降低雞舍氨濃度。董樂津等[57]研究表明，在肉用仔鴨日糧中添加0.25%的延胡索酸可以降低飼料消耗3.2%～6.2%，提高增重1.58%～5.35%，提高成活率6.6%～12.2%。李鵬等[58]研究表明，添加磷酸型酸化劑和乳酸型酸化劑均可顯著增加仔豬日采食量、提高日增重、改善飼料轉(zhuǎn)化率、降低腹瀉率，其中以添加0.3%乳酸型酸化劑效果最佳；添加磷酸型酸化劑和乳酸型酸化劑都可顯著降低仔豬胃和十二指腸食糜pH值，顯著提高仔豬胃蛋白酶和胰蛋白酶活性。張愛忠等[59]報道，泌乳早期奶牛日糧中添加140 g/d延胡索酸，可顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量。李春華等[60]研究發(fā)現(xiàn)，在泌乳中后期奶牛日糧中添加延胡索酸120 g/d，可顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量。

雖然這些抗生素替代品在不同程度上可以替代抗生素，并對動物的生長和健康產(chǎn)生了積極的影響，然而一些飼用抗生素替代產(chǎn)品在抗病促生長效果和全面替代抗生素方面還存在較大局限性，例如微生物制劑和酶制劑在生產(chǎn)、運輸、使用和保存過程中易失活，在消化道環(huán)境中抵抗力差；現(xiàn)有抗菌肽產(chǎn)品生產(chǎn)成本過高，還存在轉(zhuǎn)基因安全性等問題。更為重要的是，在養(yǎng)殖業(yè)中單獨使用一類產(chǎn)品往往效果不佳，難以完全控制動物拉稀、腹瀉，尤其在幼齡動物上很難推廣應(yīng)用；而幾類產(chǎn)品復(fù)合使用時，飼養(yǎng)效果雖有改善，但每噸全價飼料中的使用成本增加，遠高于添加抗生素的成本，經(jīng)濟效益競爭性很差。因而隨著人們對食品安全意識的增強，各國對抗生素使用監(jiān)管力度的加強，安全、高效的抗生素替代物必將日益廣泛地應(yīng)用到動物營養(yǎng)與飼料業(yè)中。