药物饲料添加剂及其发展前景概述

李树纲

(甘肃省兽药饲料监察所,甘肃兰州 730030)

药物饲料添加剂及其发展前景概述

李树纲

(甘肃省兽药饲料监察所,甘肃兰州 730030)

我国药物饲料添加剂的应用始于20世纪70年代中期,最早使用的大多是人畜共用的品种。目前在《饲料药物添加剂使用规范》中规定的药物饲料添加剂有57种。随着畜牧业的发展和生物发酵技术水平的提高,我国药物饲料添加剂的生产能力也得到了很大提升,大型生产企业不断涌现。中草药饲料添加剂具有与食物同源、同体、同用的特点,是化学药物、激素、抗生素类等药物无法比拟的,具有增强免疫、激蛋增乳、催肥、催情、改善肉质等作用,无疑是新型绿色添加剂。

药物饲料添加剂;中草药饲料添加剂;抗生素;作用机制;发展前景

人类对于药物饲料添加剂的研究始于20世纪五十年代，我国药物饲料添加剂的应用始于20世纪七十年代中期。目前在《饲料药物添加剂使用规范》中规定的药物饲料添加剂有57种。随着畜牧业的发展和生物发酵技术水平的提高，我国药物饲料添加剂的生产能力也得到了很大提升，大型生产企业不断涌现，中草药饲料添加剂也取得了一定的发展。

1 药物饲料添加剂概述

根据《兽药管理条例》（2004年修订，中华人民共和国国务院令第404号）第七十二条兽药的定义[1]，药物饲料添加剂属于兽药。根据《饲料和饲料添加剂管理条例》（2011年修订，中华人民共和国国务院令第609号）第四十九条规定，药物饲料添加剂，是指为预防、治疗动物疾病而掺入载体或者稀释剂的兽药的预混合物质[2]。

根据《饲料和饲料添加剂管理条例》（2011年修订，中华人民共和国国务院令第609号）[2]第五十条规定，药物饲料添加剂的管理，依照《兽药管理条例》的规定执行。为规范和指导饲料药物添加剂的合理使用，防止滥用饲料药物添加剂，农业部2001年6月4日制定了《饲料药物添加剂使用规范》（农业部公告第168号）[3]。《饲料药物添加剂使用规范》共收载了57种饲料药物添加剂，在《饲料药物添加剂使用规范》公布之后，农业部又单独批准了一些药物饲料添加剂。

2 药物饲料添加剂分类

2.1 按功效分类

药物饲料添加剂包括抗球虫药类、驱虫剂类以及抑菌促生长类等。其中抗球虫药类包括盐霉素等；驱虫剂包括伊维菌素、越霉素等；抑菌促生长类包括金霉素、杆菌肽锌、泰乐菌素等。

2.2 按化学结构分类

2.2.1 多肽类

常用的有杆菌肽锌、硫酸粘杆菌素等。作用特点是吸收差、排泄快、无残留、毒性小，抗药性细菌出现率低，且抗药性不易通过转移因子传递给人。该类药物饲料添加剂抗菌谱较窄，用于抑制革兰氏阳性菌或革兰氏阴性菌。

2.2.2 四环素类

包括金霉素、土霉素和四环素，均由链霉菌发酵产生。为广谱抗生素，对畜禽呼吸道和家畜的细菌性腹泻有效，连续低剂量使用有促生长效果。但属人畜共用，易产生抗药性，属于淘汰型药物。欧洲已全部淘汰。我国目前仍在使用金霉素和土霉素钙盐。

2.2.3 大环内酯类

包括红霉素、泰乐菌素、螺旋霉素等。由放线菌或小单孢菌产生，具有大环内酯环。对革兰氏阳性菌、一些革兰氏阴性菌、耐青霉素的葡萄球菌和支原体有较强的抑制能力，使用量仅次于四环素类抗生素，可从肠道吸收，能产生交叉耐药性。

2.2.4 含磷多糖类

指含磷酸糖脂质的产品，主要作用于革兰氏阳性菌，分子量大，不被消化吸收，排泄快。主要包括黄霉素、魁北霉素等。

2.2.5 聚醚类

包括莫能菌素、盐霉素、马杜霉素等。抗菌谱广，具有离子运输作用，在动物消化道内几乎不被消化吸收，无残留。既是很好的促生长剂，又是有效的抗球虫剂。

2.2.6 氨基苷类

一般用于抑菌或驱虫。根据作用分为两类，一种是抗菌性抗生素，如新霉素、壮观霉素和安普霉素；另一种是驱线虫抗生素，如潮霉素B、越霉素A等，常被归为驱虫剂。尽管作用不同，但具有一个共同点，就是在肠道不易吸收。

2.2.7 合成抗菌药物饲料添加剂

人工合成的具有类似抗生素的作用的药物，添加到饲料中具有很好的抑菌、杀虫效果，且一般是单一化合物，比抗生素作用强，大多数抗菌驱虫作用强于促生长作用，且毒性较强，长期使用有不良作用，有些存在残留和耐药性问题，有的甚至有“致畸、致癌、致突变”作用。多短期添加使用。

2.2.8 中草药饲料添加剂

中草药饲料添加剂是指以中国天然中草药的特性、物味和物间关系的传统理论为指导，辅以饲养和饲料工业等学科理论技术而制成的纯天然饲料添加剂。效果好，无残留、无抗药性、无污染，是新型绿色添加剂。中草药饲料添加剂的有效成分主要有生物碱、甙类、挥发油、鞣质、糖类、氨基酸、蛋白质、酶、油脂、无机成分及色素，此外，有些中草药中还含有黄酮类，萜类，挥发油，植物甾醇，香豆素及一些杂环衍生物。对于中草药，其有效成分的不同决定了其作用的不同[4]。

2.3 药物饲料添加剂的特性

2.3.1 区域性

由于药物饲料添加剂用于促进禽畜生长和疾病防治，因此在国内养殖业产值较大的省份或地区需求量相对较多，而且由于各地养殖品种的不同，造成所使用的种类也有差异。从全球范围来看，畜牧业发达的国家和地区对药物饲料添加剂的需求量相对较大，美国、欧洲和我国是全球药物饲料添加剂的三大产地。

2.3.2 季节性

从药物饲料添加剂促进生长作用的角度分析，每年“春节”、“五一”、“十一”等节日前，市场上肉、禽、蛋等产品的消费量会有所增加，禽畜会在这段时间内大量出栏，其中春节前消费的季节性增长尤为明显，在节日后通常会出现消费疲软期。因此，在禽畜出栏前的一段时期需育肥禽畜，形成其销售的旺季。

3 药物饲料添加剂的作用机制

总体来看，使用药物饲料添加剂不仅可以治疗动物疾病，而且还有预防疾病的发生、减少疼痛、避免继发性感染、避免流行病的发生、稳定肠道微生物菌群、增强动物的生理和代谢性能、促进动物生长和改善饲料利用效率等作用。中草药饲料添加剂还具有增强免疫、增加动物产品产量等作用。

3.1 抗生素类药物饲料添加剂的作用机制

3.1.1 治疗作用——抑菌杀菌作用

主要是通过影响细菌菌体的代谢过程，改变细菌细胞的菌体形态而发挥其抑菌和杀菌作用，其作用机制主要有四种类型。

（1）干扰细胞壁的合成

细菌细胞壁中含有肽聚糖，青霉素、杆菌肽、万古霉素等抗生素作用于细胞壁肽聚糖合成的不同阶段，使细胞壁缺损，抗渗透压能力降低，引起菌体变形、破裂而死亡。

（2）改变细胞膜通透性

多肽类抗生素等具有表面活性剂的作用，能降低细菌细胞膜的表面张力，改变细胞膜的通透性，甚至破坏膜的结构，使氨基酸、单糖、无机盐离子等外漏，影响细胞正常代谢，致使细菌死亡。有些选择性地作用于细胞膜含固醇的微生物，与膜结合后形成膜-多烯化合物，引起细胞膜的通透性改变，导致胞内代谢物外泄而使细胞死亡。

（3）影响细菌细胞内的蛋白质合成

四环素类、氨基苷类和大环内酯类等抗生素均可影响病原微生物体内蛋白质合成，但它们的作用点和作用环节各不相同。如大多数氨基苷类抗生素都能阻碍蛋白质合成的起始；四环素类抗生素则阻断肽链的延长；大环内酯类抗生素抑制肽链的移位反应。

（4）抑制核酸合成

有些抗生素（如放线菌）能和DNA结合，使DNA失去模板功能，从而抑制它的复制和转录，而有些抗生素（如利福霉素）则是通过与细菌RNA聚合酶的结合而抑制转录。

3.1.2 促生长作用

抗生素类药物饲料添加剂的促生长和提高饲料利用率的作用机理目前尚不完全清楚，主要有影响肠壁的组织结构、抑制动物肠道内有害微生物等几种解释。

（1）影响肠壁的组织结构

饲用抗生素可使小肠重量变轻，肠壁变薄、肠绒毛变长，从而使营养物质在肠内的接触面积增加，提高了肠道营养物质的吸收率。

（2）抑制动物肠道内有害微生物

一是限制细菌的生长代谢，从而减少细菌与宿主间营养物质的竞争；二是抑制肠道有害微生物产生不利生长的代谢产物。此外，抗生素能刺激有益微生物群体的优先繁殖，促进有益菌对营养物质的合成，维持肠道微生物平衡。

（3）免疫调节作用

外来抗原引发的动物免疫反应可以导致动物生长速度降低，耗料量增加。某些抗生素能修饰和杀灭多种抗原，减少外来抗原的作用，降低动物免疫系统的激活程度，从而减少某种抑制因子或抗生长因子的数量，最终导致促进分解代谢物质的释放量减少或促生长因子活性增加，改变动物肌肉的组成，提高生长速度和饲料利用率。

（4）影响营养物质的代谢，促进养分的吸收和利用

大量研究表明，抗生素具有节省B族维生素、改善蛋白质的代谢、促进氮沉积、促进动物对蛋白质的消化利用。有研究表明，动物体增重下降与饲料能量物质的消化吸收密切相关，饲料中添加抗生素后，可以改善肠道对脂肪和碳水化合物的利用率，从而提高动物增重速度、改善饲料利用效率。

3.2 中草药饲料添加剂的作用机制

3.2.1 中草药饲料添加剂的作用

（1）防病保健

主要是增强免疫力（如党参、黄芪、茯苓、灵芝、何首乌、香菇、淫羊藿、地黄、沙棘等中草药添加剂[5]）、抵抗感染（如金银花、连翘、大青叶、射干、大青叶、板蓝根、苦参、土槿皮、白藓皮、土茯苓、青蒿、虎杖、百部、川楝子、南瓜子、乌桕叶、五倍子、樟树叶等）、调节功能（如神曲、麦芽、鸡内金、当归、熟地、何首乌、柏子仁、酸枣仁、牡蛎、刺五加、人参、延胡索、柴胡、石膏、地龙、黄芪、党参、甘草、荆芥、防风、蝉蜕、川芎、红花、丹参、茜草、侧柏叶、仙鹤草、白果、贝母、杏仁等添加剂具有双向调节作用）等作用[5]。

（2）增加动物产品产量

主要是促进生长、催肥增重、提高肉产量（如松针粉、辣椒粉、花粉提取液、麦饭石、大蒜素等添加剂）、催情促孕促进生殖、增乳增蛋（如当归、补骨脂、蛇床子、淫羊藿、人参、虫草、莲子、芡实、菟丝子、女贞子、王不留行、通草、马鞭草等添加剂）等作用[6]。

（3）提高动物产品质量

主要是改善肉质风味和色泽（如松针粉、大蒜、大蒜、辣椒、海藻粉、杜仲叶、栀子等）、改善蛋质、提高营养物质含量（如海藻粉、沙棘果渣、柑桔皮等）、改善乳质、提高营养物质含量和产乳量（如海藻粉、党参、当归、黄芪、王不留行、苍术、益母草、柑桔渣等）等作用[6]。

（4）改善饲料品质

主要是补充营养（如当归、党参、小茴香、川芎、续断、黄芩、陈皮等中药富含蛋白质、氨基酸、糖、淀粉、脂肪、矿物质、维生素、常量元素和微量元素等营养成分）、增香除臭（如茴香、桔皮、艾叶、大蒜粉、姜粉、香芹、大蒜、洋葱、薄荷等）、防腐保鲜（如土槿皮、白鲜皮、花椒等有防腐作用，红辣椒、儿茶等有抗氧化作用）等作用[6]。

3.2.2 中草药饲料添加剂的作用原理

中草药饲料添加剂的作用原理涉及中兽医药理论、动物生理学、免疫学、生物化学、分子生物学、微生物学等，其中富含的糖甙类物质就是通过代谢转化后发挥有效作用的[7]。多糖是主要的免疫活性物质，其中研究较多的有人参多糖、黄芪多糖、茯苓多糖、党参多糖、刺五加多糖等；生物碱具有复杂的氮杂环结构，并具有碱性，是人类最早利用的植物杀虫剂，如百部、苦参、雷公藤、藜芦、烟草等，它们作用于昆虫的乙酰胆碱受体或乙酰胆碱酯酶起到杀虫作用。总体而言，中草药饲料添加剂主要通过以下三方面发挥作用，一是扩张血管、增加血流量，改善动物机体微循环；二是刺激机体造血机能，促进红细胞新生，增加血红蛋白的含量及红、白细胞的总数；三是对细胞免疫、体液免疫和细胞因子，通过激活免疫细胞及提高免疫细胞的数量来提高动物机体免疫功能[8]。

（1）兽医学理论解析

天然中草药防治疾病的机理是“扶正祛邪”，其具有安神定惊、理气消食、助脾健胃；驱虫除积；活血散淤、旺盛血循；补气壮阳、养血滋阴；消热解毒、杀菌抗菌；宣肺化痰、止咳平喘等多种功效。

（2）现代药理学理论解析

中草药饲料添加剂可调节机体的免疫功能，加快机体新陈代谢的过程，提高动物机体对营养物质的吸收速度，其中一些中草药对病原微生物还具有直接抑制或杀灭作用。天然中草药中富含生物活性物质和植物色素，可以调节机体内部抵抗疾病的能力，提高畜禽的非特异性免疫功能，从整体上强化机体的防病能力，还可以改善畜禽产品（肉、蛋）的色泽[9，10]。

（3）现代营养学理论解析中草药饲料添加剂的作用机制是以整体调节为主，激发调动机体内在的积极因素，而且对体内营养物质的代谢起调节作用，可以明显地促进畜禽的生长，提高机体抵抗外界环境的应激能力。中草药饲料添加剂不仅含有一定数量的营养物质，而且含有未知生长调节因子，具有直接和间接地激活机体的生化反应，增强生物合成作用，从而增强动物的生理生化机能。

4 药物饲料添加剂的发展前景

4.1 药物饲料添加剂向高效、安全、环保、多功能方向发展

我国的养殖方式向集约化、舍饲化转变，规模化养殖比例不断提高。规模化养殖比例的逐步提高在很大程度上促进了畜牧业对药物饲料添加剂的需求。以基因工程、蛋白质工程和代谢工程为核心的现代生物技术已成为如今生物发酵工程的主流技术。研制对动物具有特定生物学活性和功能的新型添加剂，使产品向高效、安全、环保、多功能方向发展已成为当前药物饲料添加剂行业的发展趋势。目前，发达国家已经开始代谢工程研究，并将现代分离技术、组合化学、代谢组学、药理学与中药学结合应用于药物饲料添加剂的研发和生产。

4.2 中草药饲料添加剂发展前景良好

中草药饲料添加剂是以天然植物的物性、物味、物间关系的传统理论为指导，辅以饲养和饲料工业等学科理论技术制成的纯天然饲料添加剂。它具有与食物同源、同体、同用的特点，是化学药物、激素、抗生素类等药物无法比拟的。研究发现天然中草药中的多糖类、有机酸、生物碱、甙类、挥发油类有增强免疫作用[11]。天然中草药还具有激蛋增乳、催肥、催情、改善肉质等作用。目前，中草药饲料添加剂越来越被饲料生产企业和广大养殖企业重视。

将中草药作为饲料添加剂开发利用，无疑是开发新型绿色药物饲料添加剂[12]，其具有毒副作用小、不易产生抗药性的特点，畜禽长期合理使用可避免药物残留问题，它和微生态制剂、酶制剂一样，具有广阔的应用前景[13]。利用现代化学和仪器分析手段，对中草药中的有效成分或生物活性物质进行提取、分离、提纯、鉴定和精致，以便深入研究中草药有效成分的作用机理，并结合现代医药学、营养学和免疫学的方法进行研究探讨，同时，加强对中草药的配伍及其协同机理的研究，根据动物的不同生长发育阶段和生产目的，针对不同的饲养条件，开发专属的中草药饲料添加剂，可获得更好的效果，其发展空间很大。除天然来源的中草药外，应采取措施开发其他来源方式，保障中草药饲料添加剂绿色、可持续发展。

[1]中华人民共和国农业部.兽药管理条例[S].2004.

[2]中华人民共和国农业部.饲料和饲料添加剂管理条例[S].2011.

[3]中华人民共和国农业部.饲料药物添加剂使用规范[S].2001.

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