在欧盟在饲料中添加促生长抗生素一直受到限制，已经有很多研究集中在寻找可能的替代化合物。本文重点阐述饲料添加剂如有机酸、益生菌、益生元和精油在改善家禽和猪生产性能的潜力。

简介

大约20年前，饲料抗生素以及其他抗菌化合物用作生产性能增强剂成为公众批评和政治争论的对象（特别是在欧盟国家）。

作为欧洲的第一个国家，瑞典早在1986年就明令禁止使用抗生素生长促进剂。丹麦在1995年5月首次禁止使用阿伏霉素作为生长促进剂，随后在德国（1996年1月），最后所有剩下的欧盟国家在1997年4月全部禁止使用抗生素。

基于各种安全问题以及部分是作为一项预防措施，欧盟部长理事会在1999年7月暂停了其他四个饲料抗生素（螺旋霉素、泰乐菌素、维吉尼亚、锌杆菌肽）以及在1999年停止了两个喹恶啉衍生物（卡巴氧、喹乙醇）的使用。

截至2006年1月，欧盟禁止使用另外四个饲料抗生素，即默诺霉素、阿维拉霉素、盐霉素钠和莫能菌素钠（肉牛专用）开始生效。

这种全面禁止抗生素用作生长促进剂的禁令已被纳入欧盟饲料添加剂法规（No. 1831/2003）中。

在完全禁止使用抗生素生长促进剂的禁令实施之前，一些专家试图评估这些禁令对生长速度和饲料转化效率的影响，并讨论禁令后可能的替代方案（Brufau，2000；Verstegen和Schaafsma，1999；温克2003，Wenk等，2000）。

对其严重问题进行了预计，尤其是早期断奶仔猪，日增重平均降低8％，料肉比增长5％。另外，仔猪的一般健康状况急剧恶化，从而导致各种治疗的抗生素用量在预防上的使用量明显增加。

禁令实施后这种趋势确实在很多国家都存在。

合生素：抗生素生长促进剂替代产品

在讨论目前批准可作为抗生素生长促进剂有效替代品的饲料添加剂之前，从科学的角度研究这个主题是有帮助的，探讨它们的主要作用模式。

目前还没有疑问，它们的功效主要基于抗菌效果以及它们影响和部分改变了肠道微生物群落的组成和浓度。

考虑到这一点，我们可以了解各种新的和一些传统的饲料添加剂是如何影响肠道微生物的组成或活力的，如有机酸、益生菌、益生元、精油化合物以及锌和铜化合物。

近年来，有些这些产品已经使用通用术语“eubiotics”（合生素），这来自希腊的“eubiosis”一词，是指胃肠道中微生物处于最佳平衡状态。

使用这样的合生素的主要目的是维持肠道菌群平衡，这将改善农场动物的健康状态和性能。

有机酸

添加有机酸和有机酸盐到复合饲料中已经有很多年，尤其是在早期断奶仔猪料中。

日粮酸化剂的作用是为了克服消化功能不全以及仔猪的断奶问题，这已经被研究好多年了。

富马酸、柠檬酸、甲酸、乳酸、山梨酸以及一些盐（甲酸钙、甲酸钠）的效果已得到证实。在欧盟所有这些化合物都被正式批准为饲料防腐剂，然而，其中一些在日粮中添加比例为0.5-2.0%，主要用于改善健康状况和生产性能（Gabert& Sauer，1994；Partanen&Morz，1999）。

为了减少日粮添加水平，在经济可行的成本内增强它们的效力，近年来出现了有机酸混合物或包被形式的有机酸。

关于有机酸作用模式和有益效果的各种假说在文献中已被描述，如：

•改善适口性，降低日粮pH；

•在饲料中的抗菌和保存效果；

•降低胃pH以及增强胃蛋白酶活性；

•对胃肠道中微生物的作用效果，抑制大肠杆菌和腹泻；

•增加养分消化率。

自2001年7月以来，甲酸钾已被欧盟批准为饲料添加剂，包括在动物添加剂中。

在2003年5月，苯甲酸已被批准作为饲料添加剂用于生长肥育猪，添加比例是0.5-1.0％。由于其特定的代谢，该有机酸显示出多种有益效果（Broz，2004）。

日粮补充导致尿pH降低，同时伴随有氨的排放以及生长性能的改善。

自2006年11月，0.5％添加水平的苯甲酸也已批准用于断奶仔猪，作为畜牧动物添加剂。

由于其抗菌活性以及较慢的吸收，日粮苯甲酸也能够显著降低仔猪肠道菌群的密度和代谢活性（Kluge等，2006；Broz & Paulus，2006）。

平衡试验已经证实对日粮能量和氮的表观消化率有显著有益效果，以及氮沉积显著增加。在一系列性能试验中，0.5％的苯甲酸已被多次重复证实能显著提高断奶仔猪的生长速度。

益生菌

益生菌被用作单胃动物饲料添加剂的活微生物。益生菌概念主要基于微生物培养物直接饲喂可影响肠道微生物的组成的假设。

筛选的微生物菌株被认为对消化过程或动物健康具有有益作用。肠球菌和形成孢子的芽孢杆菌是猪最经常使用的益生菌微生物。

大约在二十年前益生菌被确立为欧盟饲料添加剂的一个新的类别，目前，被批准用于动物营养的菌株超过40个。在美国，这样的产品通常是直接饲喂的微生物。

益生菌的作用模式没有很好的定义，因此在文献中各种假说被提出（Kelly，1998；Simon等，2001年）：

•益生菌微生物有竞争性地粘附到上皮受体，可以防止致病菌的吸附（“竞争性排斥”）；

•益生菌和致病菌的聚集；

•益生菌和致病菌竞争营养物质；

•增加了乳酸的合成，降低了肠道pH值；

•生产特定的抗菌物质；

•有毒胺产量下降以及胃肠道氨水平下降；

•对肠道免疫系统的有益作用，抵抗病毒感染改善肠道的防御的防御功能。

对于微生物益生菌已经建立了几个有利的权利要求，但它并不总是能够提供充足的科学证据支持这些权利要求。它们通常值表现有限的而且不稳定的生长促进作用，而且通常情况下，“益生菌效应”不像抗生素一样效果稳定。

益生元

益生元的概念最早是由Gibson和Roberfroid（1995）在人类营养上提出的。

它是基于饲喂一些非消化性寡糖以控制或调控微生物组合物和/或活性，从而帮助维持有益微生物的活性（Zimmermann等，2001）。

最初，来自植物天然组分的各种低聚糖被认为是动物营养潜在的益生元产品，如低聚果糖、低聚木糖、异麦芽低聚糖、反式半乳寡糖（TOS）、甘露寡糖和一些果聚糖（菊粉，乳果糖）。

潜在的益生元日粮添加水平通常为0.1?0.5％，而许多供应商则向市场推出作为饲料原料，声称肠道菌群的选择调节剂，可以抑制病原体和促进有益微生物（如双歧杆菌，乳酸杆菌）的增殖。

Roberfroid（2007）在人类营养上重新审视了改定义，并得出结论，只有2种非消化性寡糖，即菊粉和TOS（通过酶促转糖苷生成的乳果糖寡糖的混合物）满足所有益生元分类的标准。

它们包括抗胃液酸度、抗消化酶水解和胃肠道吸收，抗肠道菌群发酵以及选择性刺激肠道细菌的生长和/或活性，从而改善动物健康和福利。

不幸的是，这些成分对农场动物，如家禽和猪的性能的影响是不一致的。

精油化合物

另一组表现出可潜在地替代抗生素生长促进剂的饲料添加剂是精油化合物，它是各种植物和香料（如百里酚、香芹酚、丁子香酚）的活性成分

由于它们的抗菌活性，它们可能能够改变肠道菌群的组成从而对家禽和猪的性能产生有益效果。目前，所有活性成分都划分在欧盟法规的调味剂一组中。

在家禽中，几位作者报告说，特定组成的精油化合物对体内微生物的作用效果：Hume（2006）研究表明精油对整体菌群的改变，Mitsch（2004）则发现精油减少产气荚膜梭菌的数量，Jang（2007）则发现降低了肉鸡盲回肠食糜中大肠杆菌的数量。

此外，Lee（2003）和Jang（2007年）还发现消化酶产量增加。

然而，单用精油化合物对生产性能产生的积极影响却鲜有报道。相反，最近已发现苯甲酸和精油化合物的组合提高了肉鸡（Weber，2012）和火鸡的生长性能（Giannenas，2014）。

虽然在家禽上精油化合物有效果，在猪上还需要更多的研究以更好地理解这些精油化合物单独或组合的益处。

未来创新概念

在过去几年中大量的研究评估了可替代的抗微生物剂在替代抗生素生长促进剂的潜力。

某些天然化合物，如乳铁蛋白、溶菌酶、细菌素和抗菌肽似乎具有有益效果。

对从牛乳中分离的乳铁蛋白在早期断奶仔猪上作为潜在的饲料添加剂进行了研究，发现添加2000ppm对生长性能参数具有明显的积极效果。但是，由于其相对高的生产成本，在动物营养上的实际使用在目前是不可行的。

溶菌酶（1,4-β-N-乙酰胞壁质酶）是一种表现出抗菌特性的酶。它以低浓度存在于动物产品，如牛奶、鸡蛋以及许多其他组织中。

最近发表的结果证实日粮添加溶菌酶改善了青年仔猪的生长性能，也可能是一种抗生素生长促进剂替代品。R

细菌素和抗菌蛋白也被认为是潜在的抗生素替代品，但是除了高生产成本外，有些规定，特别是欧盟的有些规定也阻止了它们在未来的实际应用。

作者：Jiri Broz博士，Christophe Paulus博士

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