当前位置:首页 >> 农林牧渔 >>

抗生素添加剂的负面效应及其主要替代品的研究应用前景


抗生素添加剂的负面效应及其主要替代品的研究应用前景
人类自 1940 年证实青霉素可以作为有效的化学治疗剂以来,抗菌素的研究、 筛选、合成及应用发展迅速,抗生素在饲料中的应用创造了养殖业和饲料工业的 革命,规模养殖在全世界得到了迅速发展,动物的生产数量和饲料转化效率得到 了大幅度的提高。但是,正如所有工业文明的成果有它的负面影响一样,饲料中 抗生素的长期、大量滥用也存在

着严重的负面效应:全球产生大量高抗药性的菌 株甚至新的致病菌株;海洋产生赤潮,鱼虾大面积死亡;大量养殖场使用十余年 就不得不废弃; 动物产品中大量的抗生素残留直接影响了人类的生命健康。 现在, 饲料安全即食品安全的概念在世界范围内已成为共识。 很多国家和地区都发出禁 用抗生素的命令,食品和饲料在美国是同一概念,适用于同一部法律,丹麦政府 为了保证食品安全,制定了饲料生产中禁止使用抗生素的规定;欧盟为了保障食 品安全,明令从去年 6 月开始禁止在饲料中添加 4 种抗生素。世界卫生组织去年 6 月 13 日在日内瓦召开的有 70 多名专家参加的会议,提出了限制对牲畜使用抗 菌药的新建议,特别要求对治疗肉用牲畜疾病时使用各种抗菌素必须要有处方, 并且要求立即停止或排除使用抗菌素作为助长剂。 为了饲料工业和畜牧业的健康发展,为了子孙后代的健康,慎用、禁用抗生 素,积极开发安全、无毒、无副作用的替代品是一项紧迫、关键的任务。在人们 不懈的努力下,一些有效克服抗生素添加剂弊端,具有促生长作用的替代品不断 被开发出来,有代表性的抗生素替代品诸如微生物制剂(益生素)、低聚糖(化学 益生素)、酶制剂、中草药、糖萜素等。现将抗生素饲料添加剂的弊端和五种主 要替代品及其研究应用前景做一下简单的阐述。 一、抗生素饲料添加剂的负面效应 1.长期使用抗生素导致细菌产生抗药性 抗生素滥用导致耐药菌株增加,而抗生素饲料添加剂长期、大量的不合理使 用是其主要原因。1957 年,日本最早报道了病原菌抗药性现象,发现一些引起 产生疾病的宋内氏志贺氏菌具有 1 种以上的抗药性;到 1964 年,40%的流行株 有 4 种或多种抗药性。1972 年,在墨西哥有 1 万多人被抗氯霉素的伤寒杆菌感 染,导致 1400 多人死亡。美国也报道过具有六重抗药性的鼠伤寒杆菌引起食物 中毒事件。畜牧业中,大肠杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等过去并不严重或较少发 生的细菌病,现已上升为家禽的主要传染病,这与长期滥用抗生素有直接关系。 2.长期使用抗生素造成畜禽机体免疫力下降 大量抗生素在被摄入机体后,会随血液循环分布到淋巴结、肾、肝、脾、胸 腺、肺和骨骼等各组织器官,动物机体的免疫能力就被逐渐削弱,畜禽慢性病例 增多,一些可以形成终生坚强免疫的疾病频频复发。抗生素还会导致抗原质量降 低,直接影响免疫过程,从而对疫苗的接种产生不良影响。 3.长期使用抗生索引起畜禽内源性感染和二重感染 抗生素虽都有自己的抗菌谱,但基本都难以避免在作用于病原菌的同时会影 响机体内有益菌群生长,尤其是长期、大量使用,会造成机体内菌群失调,微生 态平衡破坏。潜伏在体内的有害菌趁机大量繁殖,而引起内源感染。另外,抗生 素还会消灭体内第三菌,在体内一些微生物附着点上造成大量空位,为外界耐药 病菌乘虚而入提供机会,从而造成外源感染。二重感染也是由于使用大量抗生素 杀灭某种细菌时,破坏微生态平衡,另外一种或多种内源或外源病菌随即再次感

染机体造成的。 4.长期使用抗生素在畜产品和环境中造成残留 抗生素被吸收到体内后的代谢途径多种多样,以肝脏代谢为主,经胆汁,由粪便 排出体外,也会通过泌乳和产蛋过程残留在乳和蛋中。一些性质稳定的抗生素被 排泄到环境中,从而造成环境药物残留。大多数抗生素都难以透过机体的几个" 天然屏障",如血脑屏障、血睾屏障等;这些残存的药物,通过畜产品和环境慢 慢蓄积于人体和其它植物中,最终以各种途径汇集于人体,导致人体产生大量耐 药菌株,失去对某些疾病的抵抗力,或因大量蓄积而对机体产生毒害作用。 二、抗生素饲料添加剂的替代品的研究应用前景 1.微生态制剂(益生素) 微生态制剂是最早研究出来的天然促生长添加剂。 它是动物有益菌经工业化 厌氧发酵生产出的菌剂。这种菌剂加入饲料中,在动物消化道内生长,形成优势 的有益菌群,提高动物健康水平,促进生长、减少药物的使用。 其原理是将外源有益菌接种而后增殖,使肠道达到最佳微生态平衡。常用的 活性微生物主要是乳酸菌、粪链球菌、芽胞属杆菌、酵母及其培养物,这些菌类 虽都有各自特点和不同作用效果,但其促生长机理在本质上是一致的。微生态制 剂的促生长机理可简单概括如下:益生素中有益微生物进入动物机体后,形成优 势菌群,与有害菌争夺氧、附着位点和营养素,竞争性的抑制有害菌的生长,从 而调节肠道内菌群趋于正常化;微生物代谢产生有机酸,降低动物肠道内 pH 值, 杀灭耐酸的有害菌;产生溶菌酶、过氧化氢等物质,可杀灭潜在的病源菌;产生 代谢物抑制肠内胺和氨的产生;产生各种消化酶,有利于养分分解;合成 B 族维 生素、氨基酸、未知促生长因子等营养物质;直接刺激肠道免疫细胞而增加局部 免疫抗 体,增强机体抗病力。 微生态制剂的研制比较广泛。国内的如"生态宝",是由酵母菌、乳酸杆菌、 链球菌、芽胞杆菌等菌种复合而成。"益菌多"(S-586)是一种复合微生态制剂。" 赐美健"也是一种乳酸链球菌制剂。 微生态制剂的促生长效果因受多种因素影响,而难以获得稳定成绩。微生态 制剂目前还存在许多应用方面的缺陷,表现为: ①活菌制剂多为厌氧菌,发酵生产的难度很大; ②产品质量标准难以统一; ③储运加工过程中氧气、高温等因素均可能使其大量失活;胃酸对它有失活 作用; ④因所需环境条件不一致,在动物肠道中生殖力不强。 针对上述缺陷,研究者们又开始把眼光转向了动物肠道固定有的有益菌上。 与其添加外源有益菌,不如直接利用肠道固有益菌,使其增殖。而能促使有益菌 增殖的一种短链分支的糖类物质,也称化学益生素,便成为专家、学者们研究的 对象。 2.低聚糖(化学益生素) 低聚糖,又称寡糖,是由 2~10 个糖基通过糖苷键连接而成的具有直链或支 链结构的低聚物的总称。寡糖种类很多,但目前用做饲料添加剂的主要包括:异 麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖、潘糖、果寡三糖、果寡四糖、果寡五糖、半 乳寡糖、甘露寡糖、大豆寡糖、龙胆寡糖、木糖寡糖等。寡糖因其调节动物微生

态平衡的作用与活菌制剂相似,营养界称其为化学益生素。 这些短链物质在通过动物肠道过程中,既不能被畜禽自身吸收和利用,又不 能被肠道大部分有害菌利用, 只能唯一被肠道有益菌选择吸收并促使增殖。 因此, 只要选择好特殊的短链带分支的糖类物质, 就能基本做到肠道有益菌唯一选择吸 收的目的,并通过这种唯一选择吸收来刺激肠道有益菌的增殖,形成最佳的微生 态区系,提高动物健康水平。寡糖可选择性地促进动物肠道中有益菌(主要是双 歧杆菌、真杆菌属、乳酸杆菌属)增殖。这些有益菌利用寡糖发酵产生短链脂肪 酸,降低肠道 pH 值,抑制病原菌在体内消耗养分,减少有毒和致癌的代谢物产 生,从而维护、增进动物健康。双歧杆菌能增进吞噬细胞的活性,增强机体的免 疫力。寡糖另外还可以结合病原细胞的外源凝集素,避免病菌在肠道壁上附着, 从而截断了病菌附着--繁殖--致病的感染途径,并携带病原菌排出体外,起到" 冲刷"病原菌的作用,维护了动物健康。某些寡糖可以提高机体对药物和抗原的 免疫应答能力,增进动物的免疫能力。幼龄动物肠道中有益菌占绝对优势,尤其 是双歧杆菌占总细菌数的 99%,大肠杆菌、球菌只占 1%,随着动物年龄增长, 有害菌呈上升趋势,而有益菌减少。 与活菌制剂相比,寡糖更稳定,对制粒、膨化、氧化和储运等恶劣环境条件 都具有很高的耐受性,能抵抗胃酸的灭活作用,克服了活菌制剂在肠道定植难的 缺陷。加上它无毒、无副作用,不被吸收,因此,虽然它目前生产效率低,生产 难度大,其发展应用前景仍十分广阔。我国动物营养界 90 年代才接触到这类添 加剂,但国家非常重视,1998 年 11 月国家科技部专门设立了一个 200 万元的项 目,从事该添加剂的专项研究,我国该领域的系统研究、开发工作才逐渐开展起 来。如目前国内的珠海溢多利有限公司所研制出溢康素。 3.酶制剂 饲用酶制剂是通过特定生产工艺加工而成的包含单一酶或混合酶的工业产 品。目前除植酸酶有单一酶产品外,其余饲用酶制剂大多是包含多种酶的复合制 剂。应用较多的有纤维素酶、beta-葡聚糖酶、木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶、果 胶酶、植酸酶等。这些酶中一部分动物自身可以分泌,如淀粉酶和某些蛋白酶; 而另一部分动物本身不能分泌,如纤维素酶、beta-葡聚糖酶和木聚糖酶不能分 泌。添加饲用酶制剂能补充动物内源酶的不足,增加动物自身不能合成的酶,从 而促进畜禽对养分的消化、吸收,提高饲料利用率,促进生长。酶制剂可以破坏 植物细胞壁,通过分解纤维素、半纤维素和果胶等由非淀粉多糖(NSP)构成的物 质,既把这些不可利用的多糖分解成可被消化吸收的小分子糖类,又可以暴露细 胞壁保护的淀粉、蛋白等养分,使其养分更充分。酶制剂还可以降低因可溶 NSP 造成的粘稠食糜的粘度。酶制剂还可以破坏稳定的植酸磷结构,提高饲料中磷和 其它养分的利用率。 饲用酶制剂是用细菌或真菌发酵生产的酶。它包括消化酶和非消化酶两大 类,它主要通过降解饲料中各营养组分的分子链或改变动物消化道内酶系组成, 促进消化吸收,从而大幅度提高饲料效率,降低饲料成本,促进动物健康生长。 饲用酶制剂应用于畜禽饲养主要功能有四个方面:①促进饲料消化吸收,并 且有特殊的诱食作用,明显促进动物食欲和生长;②有一定的消炎、防止腹泻和 改善消化系统功能的作用;③防止和减缓动物的应激反应;④据试验,饲养动物 的日增重,饲料效果显著提高,排泄物中的营养物质含量明显减少。 我国对酶制剂的研究起于 80 年代,但发展较快,年产 2000t 以上的酶制剂 厂已有 40 多家。目前全世界已发现 1700 多种酶,生产用酶已达 300 多种,饲用

酶也有 20 多种。酶制剂的应用效果受多种因素的影响。酶制剂作为生物活性物 质,一般最适温度在 35-40℃之间,最高不能超过 50℃,高温、高湿会使酶失活 或活性降低。动物因素(如品种、生理状态、健康状态等)、环境条件(如温度、 pH 值等)、酶制剂种类等因素对应用效果影响的变化规律还有待进一步研究。酶 制剂作为一种新型高效饲料添加剂,以其使用范围广,提高饲料效率明显而成为 21 世纪饲料工业发展的一项重要技术。 4.中草药饲料添加剂 中草药是我国特有的中医理论与实践的产物,是一类兼有营养和药用双重作 用,具备直接杀灭或抑制细菌和增强免疫能力的功能,且能促进营养物质消化吸 收的无残留、无耐药性的天然药物。 中草药添加剂含有生物碱、多糖、甙类、挥发油、鞣质、有机酸等生物活性 物质,它既可以直接杀菌、抑菌,又可通过大量活性物质调节机体免疫功能和新 陈代谢,提高畜禽健康水平。中草药在畜牧生产上应用,在生长速度、降低饲料 消耗方面效果比较显著。 中草药作为绿色添加剂,无毒副作用,无药物残留等副作用,有得天独厚的 研究和应用基础, 但是, 中草药作为添加剂, 存在着人畜争药、 产品成分不稳定、 成本较高等弊端, 有关专家认为, 应在其加工工艺上加以改进, 使成分含量稳定, 在产品定位上,侧重其药性即防病作用。可以预见,以糖萜素为基础添加剂,辅 以中草药,前景将十分广阔。


相关文章:
抗生素添加剂的负面效应及其主要替代品的研究应用前景
现将抗生素饲料添加剂的弊端和五种主 要替代品及其研究应用前景做一下简单的阐述。 一、抗生素饲料添加剂的负面效应 1.长期使用抗生素导致细菌产生抗药性 抗生素滥用...
抗生素替代品
关键词:抗生素替代品 中草药 饲料添加剂 发展前景 ...1· 有效成分、作用原理及主要功效的研究 1.1 ...抗生素添加剂的负面效应... 4页 免费 畜禽饲用抗生素...
饲用抗生素的替代品
抗生素被批准用作饲料添加剂后, 为畜牧业发展起...近年来,饲用抗生素替代品的研究主要有益生 素(微...可防止腹泻,提高产蛋率饲料转化率,应用前景广阔。...
饲用抗生素的替代品
近 年来,饲用抗生素替代品的研究主要有益生素(微...但是随着分子生物学的发展,抗菌肽在饲料行业的前景 ...某些成分可能对其它饲料添加剂发生负作用,如对益生...
替代抗生素的饲料添加剂应用与存在的问题
替代抗生素的饲料添加剂应用与存在问题近年来有些新产品替代抗生素,更加安全健康,但也存在一些不足。 近年来,人们研究开发出了饲用酶制剂、饲用微生物制剂、酸化...
后抗生素时代
近年来,饲用抗生素替代品的研究主要有益生素(微生物...可防止腹泻,提高产蛋率饲料转化率,应用前景广阔。...某些成分可能 对其它饲料添加剂发生负作用,如对益生...
绿色饲料添加剂的研究进展及其应用现状
安全的主要问题,饲料 添加剂是引起有害物质残留超标的主要因素之一,研究和开发安 全、绿色饲料添加剂,替代抗生素添加剂,发展绿色畜牧业已成为现 代畜牧业的发展...
2016年畜禽养殖中抗生素使用现状研究及发展趋势 (目录)
抗生素使用行业现状调研及发展趋势预测报告 (3)抗生素替代品的使用现状市场前景...(2)生猪工业饲料中抗生素平均添加成本最高,每吨全价料的药物添加剂成本平 均在...
肉桂醛替代饲用抗生素的趋势及应用研究
肉桂醛替代饲用抗生素的趋势及应用研究 抗生素曾经为动物养殖业的发展做出了历史性...但是, 由于持续饲喂抗生素,抗生素生饲料添加剂造成的细菌耐药性、畜产 品药物...
更多相关标签:
抗生素替代品 | 抗生素的替代品 | 抗生素饲料添加剂 | 替代品效应 | 负面效应 | 收入分配负面效应 | 科学技术的负面效应 | 负面外溢效应 |