张振霞
(内蒙古财经大学,内蒙古呼和浩特 010051)
近年来,抗生素滥用使得细菌对人工合成抗生素的耐药性不断增加,因此,减少食物中抗生素残留变得越来越重要。自2006年以来,欧盟已禁止在动物饲料中使用抗生素[欧盟委员会执行条例(EU)1831/2003]。这使得相关科研工作者越来越关注来源广泛的天然药物。研究发现,真菌在预防细菌和疾病治疗方面上具有较大潜力(李爱科等,2020)。根据用途的不同,真菌可分为食用和发酵两种,其中前者主要包括杏鲍菇、金针菇、香菇等常见真菌,后者包括米曲霉等益生菌。
虽然关于真菌的讨论大多集中在益生菌上,但食用菌具有相当大的潜力,一直被人们忽视。食用菌具有抗氧化、免疫刺激、抗炎、抗菌、抗病毒和降胆固醇等特性(彭娟娟等,2021)。此外,食用菌不仅能促进动物生长性能,并且局部使用食用菌提取物还可提高其伤口愈合率(Ogbe等,2010)。现阶段,关于食用菌作为饲料补充剂对动物健康影响的研究较多,其中主要研究都聚焦于食用菌作为饲料添加剂对家禽生长性能及机体健康的影响。因此,本文旨在介绍不同食用菌作为饲料添加剂在养殖中对家禽生产性能和机体生理健康状况的影响,以期为食用菌在畜禽养殖中的应用提供理论依据。
在真菌培养过程中,食用菌体内的多种酶会帮助真菌降解并利用培养基或自然环境中的养分,产生许多真菌代谢产物、次生代谢产物和合成物,食用菌主要医疗功能分析如表1所示。其功能性物质包括多酚、麦角甾醇、真菌细胞壁、多糖等(Ma等,2018),这类物质除了具有抗炎、抗菌、抗疲劳和抗疟疾的功能外,这些功能性物质还可以保护肺部和肝脏,增强免疫力和抗氧化能力,因此,本研究基于这几类主要功能成分的临床医疗作用进行分析。
表1 食用菌主要医疗功能分析表
1.1 多酚类化合物 多酚是自然界中常见的功能性物质,常见于植物和真菌,其中类黄酮类化合物是最具代表性的功能性物质。研究表明,大量真菌含有与类黄酮合成相关的基因和酶。经过垃圾堆肥和真菌发酵的产品中黄酮类化合物含量会大幅增加,而真菌中的黄酮类化合物在提高动物抗氧化能力中发挥重要作用(Mohanta等,2020)。众所周知,黄酮类化合物可以螯合自由基,降低动物细胞中的氧化应激反应。此外,酚类还能促进家禽抗氧化系统,如促进Nrf-2和谷氨酸-半胱氨酸连接酶催化(GCLC)的表达,从而改善家禽脂质代谢能力,并提高肉质。
1.2 麦角甾醇类化合物 麦角甾醇通常存在于真菌中,具有抗炎作用。相关研究人员发现,麦角甾醇可抑制脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7巨噬细胞的表达,并降低TNF-α和其他物质的炎症反应。麦角甾醇还能抑制环氧合酶-2(COX-2)的活性,但对一氧化氮的产生没有影响(Kuo等,2011)。此外,麦角固醇不仅可以减少动物的炎症反应,并且在暴露于紫外线后,它还可以转化为维生素D。而家禽通过额外摄入维生素D可能会增强家禽抗氧化和脂肪代谢能力。
1.3 真菌细胞壁和多糖 真菌细胞壁主要由β-葡聚糖、甘露糖蛋白和甲壳素组成。其中β-葡聚糖、甘露糖蛋白在包裹LPS和真菌毒素方面非常有效,可减少其损伤。此外,β-葡聚糖、甘露糖蛋白和甲壳素还可调节免疫力,增加抗氧化能力,减少炎症反应。而多糖是由糖甙键连接起来的醛糖或酮糖组成的天然大分子物质,冬虫夏草中的多糖能增强免疫细胞吞噬作用,提高体液和细胞免疫,增强巨噬细胞、单核细胞和淋巴细胞的活性,并通过增强SOD和Gpx的活性降低氧化应激。金针菇多糖可降低小鼠肠道中的pH,增加小鼠肠道中短链脂肪酸的含量和血清免疫球蛋白。
各研究团队详细讨论了各类真菌添加剂对家禽健康的影响,调查的真菌种类包括香菇、双孢蘑菇、姬松茸、巴西蘑菇、平菇、金针菇和猴头菇。试验中食用菌以饲料添加剂直接添加到饲料中,结果列于表2。由分析结果可知,食用菌会对肉鸡生长发育产生积极影响,其中食用菌添加剂能提高肉鸡生长性能。除了提高生产性能外,真菌饲料添加剂还可以进一步增强动物健康。香菇饲料添加剂的使用可以提高肉鸡体内益生菌含量,且肉鸡空肠绒毛高度和隐窝深度增加(Guo等,2013)。此外,双孢蘑菇饲料添加剂的使用可以增强肉鸡营养吸收,这主要由于该饲料添加剂中含有多种酶,尤其是纤维素酶和半纤维素酶,该类物质可改善饲料中的纤维类型(Giannenas等,2013)。而在饲养试验中表明,平菇饲料添加剂减少了肉鸡体内大肠菌群数量,增加了乳杆菌数量,并且还能提高肉鸡体内超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性(霍勤等,2016)。综上所述,各项研究表明,食用菌饲料添加剂能改善家禽肠道中的微生物群状态,调节免疫反应,提高抗氧化活性,影响肠道形态并改善脂质分布。而食用菌添加剂效用的效果可能受蘑菇种类、来源、加工程序和物理化学成分以及饲喂量的影响,所以各有不同。
表2 食用菌添加剂对家禽效用分析
在家禽养殖中使用食用菌堆肥饲料的主要安全隐患是其培养基是否有利于霉菌生长和反应过程中是否会产生霉菌毒素。其中真菌毒素是一些致病真菌产生的次生代谢物。真菌毒素可影响家禽健康,是影响其生长的主要危害之一。动物饲料的主要成分玉米和大豆在储存不当时容易发霉,可能积累真菌毒素。常见的真菌毒素包括黄曲霉毒素、桔霉素、赭曲霉毒素、T-2毒素和呕吐毒素等。真菌毒素除了能降低动物生长性能外,还具有肾毒性、肝毒性和神经毒性。目前,霉菌毒素的危害可以通过霉菌吸附剂、霉菌毒素降解酶和益生菌降解来处理。尽管真菌毒素是由病原真菌产生的,但它可以通过酵母细胞壁或食用菌产生的酶进行处理,其中酵母细胞壁中的主要成分为葡聚糖和甘露聚糖,这类物质是霉菌毒素吸附物质,而杏鲍菇产生的漆酶和氧化酶也可降解霉菌毒素的毒性。此外,食用菌的菌丝体和酶也能抑制真菌毒素的产生。而结合适当的处理措施(如快速干燥和粉碎),蘑菇废物堆肥中真菌毒素的风险还可进一步降低。但家禽养殖中使用不同食用菌堆肥饲料的安全隐患仍需进一步研究。
近年来,关于食用菌饲料添加剂对家禽代谢和健康状况的影响以及对家禽生产性能指标的研究取得了较大进展。食用菌饲料的研究集中在受欢迎程度和商业价值较高的几类食用菌,如蘑菇、香菇、平菇、金针菇等。研究表明,它们可能有助于提高家禽健康和生产性能,抑制病原菌,影响家禽肠道形态,此外还能提高家禽抗氧化作用。虽然一些研究结果表明,蘑菇添加剂有多种积极作用,但还需要通过进一步的试验来确定食用菌种类、成分和最有效剂量。而一些致病真菌产生的真菌毒素会对家禽健康产生影响,虽然通过食用菌代谢产生的霉菌吸附剂、霉菌毒素降解酶和益生菌能良好地抑制真菌毒素的生成,但在家禽养殖中使用不同食用菌堆肥饲料的安全隐患仍需进一步研究。
因此,食用菌用作饲料添加剂可在一定程度上能维护家禽健康状况,提高其生产性能,但不同食用菌的饲养安全隐患不容忽视。