陈新新
(武汉工业学院食品科学与工程学院,湖北武汉430023)
近年来,伴随着很多关于食品安全新闻的报道,食品安全问题日益受到社会各界的关注。动物食品是我们日常生活中获取营养与能量的不可或缺的重要来源,各种饲料是动物主要的直接食物,那么饲料产品无疑成为了人类的间接食品,其对动物的安全性与我们息息相关。目前抗生素是动物饲料的主要添加剂,但是众所周知其副作用明显,这就使得我们必须寻求更加高效、安全无公害的绿色饲料添加剂。糖萜素是从植物中提取的三萜类和寡糖,目前作为一种安全绿色的饲料添加剂正在被推广使用中。
糖萜素是由糖类、配糖体和有机酸组成的天然活性物质,为棕黄色微细状结晶体,味微苦而辣,理化性质稳定,不溶于乙醚、氯仿、丙酮、苯、石油醚等溶剂,可溶于温水、二硫化碳和醋酸乙酯,易溶于含水甲醇、含水乙醇、正丁醇以及冰醋酸。其中以70%—80%的甲醇和乙醇中溶解度最大。在碱性水溶液中溶解度显著增加,糖萜素可分别与醋酸酐、钼酸铵、三氯化铁、香荚兰素起化学呈色反应。糖萜素主要技术指标:三萜皂甙量≧30%,总糖量≧30%,干燥失重≦9.0%.颗粒度通过3号筛≧85.0%[1]。糖萜素主要成分为三萜皂甙和寡糖,见表1。
表1 糖萜素理化常数
糖萜素与抗生素的作用机理不同,抗生素主要是作用于动物的小肠、盲肠等消化器官内,通过抑制有害微生物的繁殖或直接杀灭部分有害微生物,提高抗病力;而且它可以使机体肠壁变薄,从而促进营养成分的渗透和吸收,加快蛋白合成,促进动物生长,但是仅发挥短期效应;而糖萜素则是通过提高动物机体的整体免疫性能和内分泌系统功能,进而提高动物的健康水平,改善动物的生长性能和动物产品质量。
糖萜素能明显提高动物机体的免疫和抗病抗应激功能[2];糖萜素可清除机体有害自由基,提高机体组织细胞抗氧化功能;糖萜素可降低饲料酸值和过氧化值;糖萜素具有调节cAMP/cGMP系统的功能,促进蛋白质合成,提高小肠内消化酶(淀粉酶、脂肪酶、蛋白水解酶)活性,对沙门氏菌、大肠杆菌等多种致病菌有良好地抑制作用[3];糖萜素能降低动物产品中重金属含量,并能提高肌肉脂肪和苏氨酸含量,明显改善肉质。
糖萜素饲料添加剂已获得了中国、美国、澳大利亚和俄罗斯等国的发明专利。2000年7月,中国绿色食品发展中心为糖萜素颁发了AA级纯天然绿色饲料添加剂证书。其主要应用价值在于:完全取代饲料中的抗生素饲料添加剂,无药残、无抗药性;无配伍禁忌,可配制成预混合饲料,与其他营养性和非营养性饲料添加剂配伍使用效果更好;可适当降低氧化剂和酸化剂的使用量;应用糖萜素后,机体免疫力增强,日常治疗用药大大减少[4];高温条件下使用,具抗热应激效果,有效成分性能稳定,使用安全。
3.1.1 糖萜素在猪饲料中的应用
在仔猪饲料中添加糖萜素可以降低仔猪腹泻率,提高抗病率,提高仔猪生长速度并改善生长性能。使用添加糖萜素的饲料饲喂21日龄左右的杜长大猪,饲料转化率明显提高,而且它与黄霉素具有一定的协同作用,仔猪腹泻率明显降低,仔猪平均日增重明显提高;仔猪盲肠、结肠、直肠中大肠杆菌显著降低,盲肠中双歧杆菌数和乳酸杆菌数显著增加[5]。李官兵[6]等在母猪饲料中添加糖萜素,母猪繁殖性能提高显著,并且母猪初乳免疫球蛋白含量明显增加,有益于提高仔猪生长性能,总体效果优于抗生素类添加剂。
刘永和[7]等试验表明在仔猪饲料中添加200—500 mg/kg糖萜素,显著提高了仔猪的抗病力和免疫力,促进其生长,日增重及饲料的转化率显著提高,可替代抗生素,并有抗应激的效果;不但无残留、不污染环境,而且使猪场环境明显改善,如蚊蝇减少、臭味降低等。詹勇[8]等报道,在肥育猪饲料中添加500 mg/kg糖萜素-Ⅱ,使屠宰率提高5.44%,肌肉中胆固醇含量降低9.32%,肌苷酸含量提高14.43%,肉品的红色度值也明显提高。表明在育肥猪饲粮中添加糖萜素可以在提高猪的生长性能和屠宰性能的同时使肉质得到很好改善。
3.1.2 糖萜素在牛羊养殖中的应用
王雅静[9]等在黑白花土种杂种牛基础日粮中添加800 mg/kg糖萜素,试验结果显示:牛屠宰率提高1.75%,背膘厚度增加5mm,熟肉率提高1.06%,嫩度更佳,大理石花纹提高1个等级。
在山羊精料中添加糖萜素能使山羊的肥育性能明显提高,糖萜素添加量为l000mg/kg的饲料促进山羊生产性能的效果最好,可使山羊日增重提高31.33%,饲料报酬提高15.51%[10],从而明显提高经济效益。
3.1.3 糖萜素在兔生产中的应用
在2日龄新西兰肉兔日粮中添加400mg/kg糖萜素,可使日增重提高11.3%,同时料肉比降低,饲料利用率提高6.2%,经济效益显著[11]。李云格[12]对断奶仔獭兔做糖萜素饲喂试验也表明:糖萜素能使其平均日增重提高11.92%,成活率提高14.35%,饲料报酬提高11.90%,经济效益大幅度增加。
闵亚宏[13]等研究了糖萜素对断仔乳兔生产性能的影响,选用体重相近、雌雄各半的(40±2)日龄断乳仔兔,在其饮水中添加一定浓度的糖萜素,结果表明:糖萜素使断乳仔兔的日增重、日采食量、料重比显著提高,说明在饮水中添加一定浓度的糖萜素可提高断乳仔兔的生产性能并提高饲料转化率。后来他们又探讨了糖萜素对腹泻断乳仔兔生产性能的影响。结果表明:将3%糖萜素添加到用氨苄西林诱导的腹泻仔的兔饮水中,其腹泻率显著降低、平均日增重量、日采食量和生产性能均明显提高[14]。
3.2.1 糖萜素在不同肉鸡生产中的应用
在肉鸡基础饲料中添加糖萜素后,饲料转化率、肉鸡成活率、平均日增重和肉质质量均优于添加抗生素等药物的效果[15]。糖萜素饲料添加剂在黑龙江、吉林等地肉鸡中示范应用表明,糖萜素与抗生素相比提高平均成活率4.03%,提高增重1.24%,降低料肉比0.88%。张爱忠[16]等用贵妃鸡作饲喂试验,结果表明:饲料中添加糖萜素显著提高了饲料中粗蛋白、粗灰分以及磷的利用率;显著提高白蛋白、钙和碱性磷酸酶的含量,显著降低血清尿素氮和胆固醇以及乳酸脱氢酶的含量。山东诸城外贸公司也通过在 AA肉鸡使用糖萜素表明,成活率提高3.47%,料肉比降低5.5%,证明了在肉鸡日粮中添加糖萜素,提高了肉鸡的成活率和肉鸡日增重,饲料转化率增加。
在肉鸡日粮中添加糖萜素相对于抗生素可更加有效提高肉鸡机体的免疫力,促进肉鸡生长,并可降低肉质中重金属含量,改善肉品的品质。糖萜素对肉鸡肠道微生物作用显著,添加糖萜素可以在不同程度上抑制大肠杆菌等有害菌,促进乳酸杆菌和双歧杆菌等有益菌增殖[17]。黄鹏、赵珊珊[18]等通过对固始鸡的研究证明糖萜素能促进肉鸡肠绒毛生长,降低隐窝深度,从而增加肠道对营养的吸收面积,综合各方面得出500 mg/kg为最适添加水平。肖传发[19]指出,禽流感爆发高峰期间,在鸡饲料(或饮水)中添加糖萜素,可促进其较快较好的康复。褚玲娜[20]等报道,在肉鸡基础日粮饲料中添加500 mg/kg糖萜素-Ⅱ与添加抗生素相比:胸肌肌红蛋白含量提高15.98%,鸡肉颜色明显改善,肌苷酸含量提高12.07%,肉质鲜味明显提高,肌肉中胆固醇、铅、镉含量比抗生素组分别降低 37.10%,27.83%,37.96%。杨慧[21]以艾维茵肉鸡为试验对象做同样试验,糖萜素组成活率提高2.65%,料肉比下降4.32%,慢性呼吸道病、大肠杆菌病的发病率下降14.29%,胸肌中肌苷酸含量提高13.45%,胆固醇,铅,镉含量分别降低 15.49%,38.75%,32.26%,肌肉脂肪和肌肉中苏氨酸含量和胸肌总色素也明显提高。另外,糖萜素和酵母培养物可以促进雏鸡生长,提高雏鸡免疫器官指数[22]。综上所述,可以用糖萜素代替药物添加剂,生产无公害绿色肉鸡产品,经济效益显著。
3.2.2 糖萜素在蛋鸡生产中的应用
在蛋鸡饲料中添加糖萜素,能够促进饲料的消化吸收,提高饲料利用率,改善产蛋性能,抗病能力增强,死淘率减少,养鸡经济效益增加。林元银[23]等在蛋鸡料中前期添加400 mg/kg糖萜素,后期添加300 mg/kg糖萜素,使蛋鸡全期死亡率下降15.5%,产蛋量提高2.0%,料蛋比下降3.35%;热应激期间死亡率降低22%;产蛋率提高2.71%,产蛋重增加,表明糖萜素具有较强抗应激作用,而且浓度高效果好。陈宝江[24]等在绿壳蛋鸡日粮中添加糖萜素600 mg/kg,结果表明采食量下降2.41%,产蛋率提高7.9%,蛋重增加2.1%,料蛋比降低14%,综合经济效益明显提高;并能显著促进盲肠中双歧杆菌增殖,提高了鸡群的健康水平,使发病率由3%降至0。王喜明[25]等试验也表明,饲料中添加糖萜素不但可使产蛋率提高1.96%,而且还能促进蛋鸡提前产蛋。石传林[26]等在种鸡日粮中添加400 mg/kg糖萜素,受精率提高1.5%,种蛋孵化率提高1.7%,产蛋率提高4.5%,饲料报酬提高8.4%,死亡率降低1.1%,可见糖萜素对提高种蛋受精率和孵化率有一定作用,并能提高产蛋性能,降低饲料消耗,从而降低养殖成本。
3.2.3 糖萜素在鸭生产中的应用
糖萜素的使用可以改善肉鸭的生产和屠宰性能,肉质也明显提高。糖萜素和金霉素都具有显著减少肉鸭死淘率的作用,但是糖萜素在提高日增重和饲料转化率方面优于金霉素;而且糖萜素还提高了肉鸭的胸腺重和腔上囊重[27]。胡民强[28]也报道,添加糖萜素可使肉鸭日增重提高0.84%,料重比降低3.07%。糖萜素对对提高蛋鸭的生产性能效果也很明显。浙江绍兴市某食品[8]公司的研究表明在绍兴麻鸭饲料中添加200 mg/kg和400 mg/kg糖萜素,产蛋率分别提高12.35%和12.51%,每枚蛋重提高4.7%和5.3%,料蛋比降低5.42%和8.67%。
糖萜素可以提高水产动物饲料转化率,通过凋节水产动物神经内分泌免疫网络、促进免疫器官生长发育、增强体液免疫和细胞免疫功能,提高其全身免疫机能和抗疾病抗应激能力,使成活率提高,同时也改善了水产动物体内环境,促进其生长;并同时起到改善肉质品质和风味的作用。
3.3.1 糖萜素在鱼类养殖中的应用
在鲫鱼饲料中添加500 mg/kg糖萜素能使饵料系数显著降低,优于添加4 mg/kg黄霉素的效果[29],说明糖萜素能显著提高鲫鱼的生长性能及其肝胰脏和肠道中的淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性。李定梅和詹勇[30]试验表明糖萜素可显著增加罗非鱼血清总蛋白质含量,提高小肠内消化酶活性,从而有效改善机体消化吸收功能;肌苷酸含量增加、胆固醇含量[31]降低和血清溶菌酶活力显著提高,也使罗非鱼成活率和增重率显著提高。张艳秋[32]等报道,在淡水白鲳饲料中添加125 mg/kg的糖萜素,提高增重率52.38%,增加鱼肉肌肝酸含量14.79%;添加250 mg/kg糖萜素,使鱼肉中胆固醇含量减少46.05%,增重率提高57.14%。金明昌[33]等报道,在鲤鱼饵料中添加450 mg/kg的糖萜素,可使饵料系数降低且体重提高19.06%;当在饲料中添300 mg/kg糖萜素,鲤鱼的头肾生长发育最佳,攻毒15 d后鲤鱼的成活率以及血清溶菌酶活力明显提高,可见糖萜素对增强鲤鱼的免疫功能作用明显。肖明松[34]等试验表明,在异育银鲫的基础饲料中添加糖萜素能够显著提高其相对增重率和日增重,降低饲料系数,其中添加水平为900 mg/kg糖萜素时,肝胰脏和肠道消化酶的活性最高。
3.3.2 糖萜素在海参养殖中的应用
包鹏云[35]等以海参为研究对象,研究糖萜素对海参生产性能和消化酶活性的影响。试验结果表明:糖萜素能促进海参生长,提高增质量,以糖萜素4.5 g/kg试验效果最好;同时糖萜素也能提高海参消化酶的活性,脂肪酶活性显著提高,淀粉酶和蛋白酶与对照组比较差异极显著。
3.3.3 糖萜素在虾类养殖中的应用
以沼虾为例,在沼虾饲料中添加2000 mg/kg糖萜素,其血清溶菌酶活力以及肝胰脏中酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性明显提高,血清总蛋白含量、溶血素含量显著增加;肌苷酸含量提高32.7%,沼虾的肉质鲜味得到改善,虾肉中丙二醛含量降低21.76%,抗氧化性能明显提高[36]。
3.3.4 糖萜素在中华鳖养殖中的应用
在中华鳖基础饲料中添加糖萜素,其消化酶(淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶)活力随着糖萜素添加量的增加而增强,免疫器官重量和免疫器官指数也显著增加[37];在一定范围内提高饲料中糖萜素的添加水平,可使中华鳖平均日增重显著提高,饲料系数显著降低,同时其还可显著减少血清中尿素氮、甘油三酯及胆固醇的含量,增加白蛋白和总蛋白的含量[38]。
综上所述,在养殖业中使用糖萜素能够明显提高饲料利用率,减少发生率,并改善动物机体的生长和生产性能,能够替代抗生素饲料添加剂生产出更加安全优质的动物食品,在增加经济效益的同时更重要的是保护了消费者的健康,相信随着人们对生活质量和健康的重视,绿色饲料添加剂糖萜素的推广和应用无疑会给人类带来福音,前景广阔。
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