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第五章 渔用配合饲料的添加剂. 主要内容 第一节 概 述 第二节 营养性添加剂 第三节 非营养性添加剂. 第一节 概 述. 1 、饲料添加剂( Feed additive ) 是指为了某种特种需要而添加于饲料内的某种或某些微量的物质。 2 、饲料添加剂( Feed additive )的作用: 补充饲料中营养成分的不足,提高饲料利用率,改善饲料口味,提高适口性,促进鱼虾正常发育和加速生长,改进产品品质,防治鱼虾疾病,改善饲料的加工性能,减少饲料贮藏和加工运输过程中营养成分的损失。. 3 、饲料添加剂满足的条件
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第五章 渔用配合饲料的添加剂 主要内容 第一节 概 述 第二节 营养性添加剂 第三节 非营养性添加剂
第一节 概 述 1、饲料添加剂(Feed additive)是指为了某种特种需要而添加于饲料内的某种或某些微量的物质。 2、饲料添加剂(Feed additive)的作用: 补充饲料中营养成分的不足,提高饲料利用率,改善饲料口味,提高适口性,促进鱼虾正常发育和加速生长,改进产品品质,防治鱼虾疾病,改善饲料的加工性能,减少饲料贮藏和加工运输过程中营养成分的损失。
3、饲料添加剂满足的条件 (1)长期使用或在使用期间对动物不会产生任何毒害作用和不良影响; (2)必需具有确实的作用,产生良好的经济效益和生产效果; (3)在饲料和动物体内具有较好的稳定性; (4)不影响鱼虾对饲料的适口性和对饲料的消化吸收; (5)在动物体内的残留量不得超过规定标准,不得影响动物产品的 质量和危害人体健康; (6)选用的化工原料,其中所含的有毒金属含量不得超过允许的安全限度;其他原料不得发霉变质,不得含有毒物质; (7)维生素、激素、酶等生物活性物质不得失效,或超过有效期限。
饲料添加剂 氨基酸 • 二、添加剂的分类 营养性添加剂 维生素 矿物质 保持饲料效价的 促进生长的 促进摄食、消化吸收的 非营养性添加剂 改善品质 保持饲料结构稳定 防治鱼虾疾病
三、载体和稀释剂 载体:用于承载微量添加剂活性组分,并改变其物理性状,保证添加剂成分能够均匀的分布到饲料中的可饲物料。 稀释剂:是将添加剂原料均匀分布于物料中,将高浓度的添加剂原料稀释为低浓度的预混剂或预混料的物质,可将微量成分颗粒彼此分开,减少活性成分之间的相互反应,以增加活性成份的稳定性,但其对微量成份的有关物理特性影响不大。
载体和稀释剂的特性: (1)水分含量一般不超过10%,最高不超过12%。 (2)容量和比重与添加剂微量活性组分基本一致,0.5-0.8kg/L左右。 (3)载体表明应当粗糙,或具有小孔洞和皱脊;稀释剂表面要光滑,具良好的流动性。 (4)酸碱度要接近中性,pH值保持在6.0-7.5之间。 (5)不产生静电吸附现象或静电荷比较容易消除。 (6)不使用吸湿性强的原料。 (7)具有较好的流动性。 (8)无毒无害,清洁卫生,每克物料细菌含量不超过30万个;不影响动物的消化吸收,不影响饲料的营养平衡。 (9)载体粒度为30-80目,稀释剂粒度为80-200目之间。
载体的种类:麸皮、小麦粉、大豆粉、脱脂米糠等。载体的种类:麸皮、小麦粉、大豆粉、脱脂米糠等。 麸皮和脱脂米糠的分散具有效果最佳。 稀释剂的种类:脱胚玉米粉、石灰石粉、沸石、次麦粉等。
四、预混合饲料 预混和饲料(Premix)是指一种或多种饲料添加剂与载体或稀释剂按一定比例配制的均匀混合物——添加剂预混合饲料。 预混合饲料的优点: 有利于标准化; 配料速度快、精度高,混合均匀度好; 防止产生稳定性、静电感应及吸湿结块等问题。
第二节 营养性添加剂 一、氨基酸 饲料中添加氨基酸的作用 改善氨基酸的平衡程度,提高饲料蛋白质的消化利用率。 赖氨酸——维持水生动物的正常生长、发育和神经系统的正常机能。 缺乏赖氨酸——负氮作用(蛋白质分解并被排出),生长缓慢,出现脂肪肝、骨质钙化率降低等症状。 蛋氨酸是必需氨基酸中唯一含硫的氨基酸,参与水生动物体内甲基的转移和肾上腺素、胆碱、肌醇的合成,以及肝脏内磷脂的代谢。 蛋氨酸可以合成胱氨酸,而胱氨酸具有保肝解毒功能。因此,蛋氨酸能促进水生动物的生长,防止脂肪肝、花肝等疾病的产生。
一、氨基酸 (一)游离态氨基酸和包膜氨基酸 并非所有鱼、虾类都能同样有效地利用游离态氨基酸。 在鲤鱼和斑点叉尾鱼鮰饵料中添加游离氨基酸不利于生长。 鲑科鱼类能利用游离态氨基酸。 包膜氨基酸的研制在一定程度上提高了鱼体对氨基酸的利用率。 鱼摄食包膜氨基酸试验饵料的生长速度比摄食明胶饵料添加同样水平的非包膜氨基酸饵料的鱼提高了4倍,饵料效率提高2倍。
(二)氨基酸添加剂的选用 蛋氨酸——DL-蛋氨酸(白色或淡黄色结晶,有特殊气味)、 蛋氨酸羟基类似物(深褐色,有硫化物特殊气味的粘性液体,效价80%) L型氨基酸能直接被动物利用,D型不易被利用,因此,饲料中氨基酸应为L型或DL型。 赖氨酸——L-赖氨酸盐酸盐(白色或淡褐色粉末,易溶于水,微溶于酒精、乙醚,效价78.8%)
添加限制性氨基酸应注意: (1)要准确掌握配合饲料中各种饲料原料的必需氨基酸含量; (2)要严格控制添加量,任何氨基酸的过剩或不足,都会产生不良影响;
维生素名称 俗 名 脂 溶 性 维 生 素 维生素A 维生素D2 维生素D3 维生素E 维生素K1 维生素K2 维生素K3 视黄醇,抗干眼醇 麦角钙(骨)化固醇,钙化固醇,麦角固醇 胆钙化固醇 生育酚,抗不育维生素 叶绿醌,植物甲基萘醌,抗出血维生素 合鸡醌,甲基萘醌类 甲萘醌 水 溶 性 维 生 素 维生素B1 维生素B2 维生素B3 维生素B4 维生素B5 维生素B6 维生素B7 维生素B11 维生素B12 维生素C 硫胺素,神经炎维生素 核黄素 泛酸,遍多酸 胆碱 尼克酸,烟酸,烟酰胺,尼克酰胺,抗皮病维生素,维生素pp 吡哆醇,抗皮炎维生素 生物素,维生素H 叶酸,抗贫血维生素 钴胺素,氰钴胺素 抗坏血酸 二、维生素
二、维生素 加工和使用维生素添加剂应注意的问题: (1)添加量的确定:将基础饲料的含量作为安全裕量,不加计算。以饲养标准或营养标准规定的需要量作为添加量,增加10%的安全系数进行计算。 (2)配伍禁忌:胆碱;铁、铜等微量元素与VA、D、E、B12、C等。 (3)载体的选用:水分少于5%。 (4)包装与贮存:用多层铝塑袋,装入维生素后立即抽空热封,低温储藏。
三、矿物质 (一)矿物质的原料及其要求 1、对矿物质的基本要求 (1)含杂质少,有毒有害物质在允许范围 (2)生物 效价要高 (3)物理、化学性质稳定 (4)货源稳定可靠 (5)成本低,效益高
三、矿物质 2.矿物元素的原料 (1)常量元素: 动物体内含量高于0.01%(包括0.01%)的元素称为常量矿物元素,包括钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫等7种。 (2)微量元素动物体内含量低于0.01%的元素称为微量矿物元素,包括铁、锌、锰、铜、钴、碘、硒、钼、氟、铬、硼等11种。
三、矿物质 目前微量元素原料多以沸石或含钙的石灰石粉作为载体。 碘化钾易潮解,稳定性差,易于其他金属盐类发生反应,对维生素、抗生素等添加剂起破坏作用,要单独添加! 常量元素添加量的确定:一般是从饲养标准中规定的需要量减去所用饲料中的实际含量之差作为添加量。 微量元素添加量的确定:一般将饲养标准中规定的微量元素需要量作为添加量。
(二)矿物质添加剂的配方设计 矿物质元素添加量的确定 (1)常量元素添加量的确定 (2)微量元素添加量的确定
(三)、使用添加剂应注意的问题 1、合理使用 (1)添加剂种类繁多,各有不同的作用特点,必须结合动物饲养的需要、饲养条件和健康状况,有针对性地选择使用; (2)添加剂的作用与养殖动物的生理状况、发育情况、年龄和环境条件等有关; (3)同一种饲料添加剂在不同的地区、不同的气候和土壤条件及不同的饲料条件下,添加的数量不是一成不变的;
2、混入干粉饲料或稀释剂中 3、搅拌均匀 4、防止引起中毒 5、配伍禁忌 如矿物质和维生素预混料不要混合 6、保存
第三节 非营养性添加剂 一、生长促进剂的作用 生长促进剂主要通过刺激内分泌系统,调节代谢,提高饵料的利用率,从而促进水产动物生长。 生长促进剂的选用因水产动物种类而异。
二、促生长剂在水产动物上的应用 (一)喹乙醇常用作对虾的生长促进剂,它能够影响水产动物的生长代谢,提高饲料中能量和氮的利用率,促进氮的沉积。 (二)植物激素中的正三十烷醇能促进对虾生长。 (三)喹乙醇和正三十烷醇对鱼的生长有促进作用。 (四)其它种类的促生长剂(如:17—α—甲基睾甾酮、沸石和激素类促生长剂)对某些种类的水产动物具有促生长作用。 (五)抗生素对幼小畜禽的促生长作用在大多数水产动物上无法体现。水产动物上使用抗生素主要起防病、治病作用。
二.防霉剂 添加目的:抑制霉菌的繁殖和生长,延长饲料的贮存期。 (一)防霉剂的种类 1、丙酸及其盐类 2、苯甲酸及苯甲酸钠 3、山梨酸及其盐类 4、延胡索酸及其酯类
(二)防霉的原理 1、破坏微生物的细胞膜或细胞壁,使营养物质转运失 调,从而抑制微生物的生长繁殖; 2、破坏微生物细胞内酶系统。 (三)在水产动物上使用防霉剂的注意事项 1、用量适宜:生产中丙酸钠和丙酸钙的用量为0.1~0.3% 2、影响添加量的因素: (1)季节 (2)保存时间 (3)饲料中水份含量 只要饲料中水份含量过高,就会 引起防霉剂作用效果下降。
三、抗菌剂 一、抗生素 1、抗生素的定义 抗生素是微生物(细菌、真菌、放线菌等)的发酵产物,对特异性的微生物具有抑制或杀灭作用的物质。 饲用抗生素包括促生长类抗生素和用于加药饲料的抗生素,前者是指那些以亚治疗剂量应用于健康动物饲料中,以改善动物营养状况,促进动物生长,提高饲料效率的抗生素。后者主要用于治疗的抗生素。
2、抗生素的分类 (1)多肽类——此类抗生素吸收差、排泄快、无残留、毒性小、不易产生抗药性,不易与人用抗生素发生交叉耐药性。此类抗生素主要有杆菌肽锌、黏杆菌素、维吉尼亚霉素、硫肽霉素、持久霉素、恩拉霉素和阿伏霉素等。 (2)四环素类——是四环素、土霉素和金霉素等抗生素的总称。为广谱抗生素,对呼吸系统疾病和细菌性腹泻非常有效,连续低浓度投药有好的促生长效果,而且还能促进产蛋和增加泌乳量。因四环素类抗生素属人畜共用抗生素,易产生抗药性。 (3)大环内酯类——该类抗生素对革兰氏阳性菌、一些革兰氏阴性菌、耐青霉素的葡萄球菌、支原体都有抑制作用。同类中不同的产品生物活性有很大差别。此类抗生素主要从肠道中吸收,能产生交叉耐药性,主要包括泰乐菌素、北里霉素、红霉素、螺旋霉素。 (4)含磷多糖类——此类抗生素对革兰氏阳性菌的耐药菌株特别有效,因其分子量大,不易被消化吸收、排泄快,在欧美广泛使用。常用的有黄霉素和大碳霉素。
(5)聚醚类抗生素——聚醚类抗生素抗菌谱广,具有离子运输的作用,它既是很好的促生长剂,又是有效的抗球虫剂。在动物消化道内几乎不被吸收,无残留。常用的有莫能菌素、盐霉素、拉沙里霉素和马杜霉素。 (6)氨基苷类——此类抗生素用于饲料有两种完全不同的作用,一种是抗菌性抗生素如新霉素,壮观霉素和安普霉素;一种是驱线虫性抗生素,如越霉素A和潮霉素B。尽管作用不同,但此类抗生素有一个共同点,即在肠道内不易被吸收。 (7)化学合成类——此类抗生素由于毒副作用大,正被逐渐淘汰。大部分只允许做兽药,而不用作饲料添加剂。此类抗生素有磺胺类、喹乙醇、呋喃唑酮、硝呋烯腙等。
3、抗生素促生长剂的作用机理 (1)抗生素的抑菌杀菌机制 ① 干扰细胞壁的合成; ② 改变细胞膜通透性; ③ 影响细菌细胞内的蛋白质合成; ④ 抑制核酸合成。
(2)抗生素的促生长机理 抗生素的促生长和提高饲料利用率的作用机理尚不完全清楚,目前主要有以下几种解释: ①影响肠壁的组织结构 ②抑制动物肠道内有害微生物区系 ③抗生素的免疫调节作用 ④影响营养物质代谢,促进养分的吸收利用
四、抗氧化剂 抗氧化剂:指能够阻止或延迟饲料氧化,提高饲料稳定性和延长贮存期的物质。 抗氧化的作用机理:抗氧化剂本身具有还原性质,通过自身被氧化保护饲料中营养物质不被氧化,从而保证饲料质量。
(一)水产动物饲料氧化的危害 1、毒性作用 氧化的最终产物—过氧化物对水产动物是 有毒的 2、引起其它活性物质的破坏 (1)破坏脂溶性维生素和VC (2)对色素具破坏作用 3、降低营养物质的利用率 (1)降低能量的利用率 (2)降低蛋白质的利用率 (3)引起水产动物生长性能下降
(二)水产饲料抗氧化剂的主要种类 1、二丁基羟甲苯(BHT) 2、丁基羟基茴香醚(BHA) 3、乙氧基喹啉(EQ) 4、VC、VE等
五、酶制剂 20世纪70年代,国外开始广泛应用酶制剂作为饲料添加剂,相关酶制剂的研究与应用发展迅速。 作用机理: 水产动物由于消化道短,消化系统不健全,消化酶类活力远不及畜禽,使用酶制剂的效果尤为明显。
(一)水产动物饲料常用酶制剂 1、ß-葡聚糖酶 (1)这是国内外主要研究开发的应用酶类 (2)适用添加于含ß-葡聚糖较多的麦类饲料 2、蛋白酶 (1)酸性蛋白酶:在胃中消化蛋白 (2)碱性蛋白酶:在小肠中消化蛋白 3、糖化酶 (1)主要为外源酶 (2)能够提高可消化碳水化合物的消化率
1、消化碳水化合物的酶 植物性能量饲料中的碳水化合物含量通常在60%以上。 饲料中的碳水化合物中有易消化的淀粉,也有难消化的非淀粉多糖(NSP)。 因此,这类酶包括淀粉酶和非淀粉多糖(NSP)酶。非淀粉多糖酶又包括半纤维素酶、纤维素酶和果胶酶。 半纤维素酶主要包括木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯聚糖酶和半乳聚糖酶;纤维素酶包括C1酶、Cx酶和β-葡聚糖酶。
1.1 淀粉酶 包括α和β—淀粉酶、糖化酶以及支链淀粉酶和异淀粉酶。 将淀粉水解为双糖、寡糖和糊精,只能分解直链淀粉和支链淀粉的直链部分。 将淀粉也水解为双糖、寡糖和糊精。 饲料中添加多用β—淀粉酶,使用时应加少量的碳酸氢钠或碳酸钠以中和胃酸,以利于淀粉酶的活化,防止该酶在胃肠道失活。
1.2、半纤维素酶 包括木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯聚糖酶和半乳聚糖酶等, 主要作用是将植物细胞中的半纤维素水解为多种五碳糖,且降低半纤维素溶于水后的黏度。 这种高黏性液体表现对动物的影响就是减缓生长速度,降低饲料利用效率。
1.3、纤维素酶 包括C1、Cx酶和β—葡聚糖酶。 纤维素酶可破坏富含纤维素的细胞壁, 一方面使其包围的淀粉、蛋白质、矿物质等内含物释放并消化利用, 另一方面将纤维素部分降解为可消化吸收的还原糖,从而提高动物对饲料干物质、粗纤维、淀粉等的消化率。
1.4、果胶酶 果胶酶可裂解单糖之间的糖苷键,并脱去水分子,分解包裹在植物表皮的果胶,促使植物组织的分解,降低肠内容物的黏度。
2、蛋白酶 蛋白酶将蛋白质水解成为可被肠道消化吸收的小分子物质。 根据最适pH不同,将其分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶。 由于动物胃液呈酸性,小肠液多为中性,所以饲料中多添加酸性和中性蛋白酶,其主要作用是将饲料蛋白质水解为氨基酸。
类别 名称 来源 最适pH值 可耐受最高温度(℃) 植物酶 木瓜蛋白酶 菠萝蛋白酶 木瓜 菠萝 5~7 5~7 70 50 真菌酶 酸性蛋白酶 中性蛋白酶 碱性蛋白酶 A.Sanoi 米曲霉菌 米曲霉菌 2~3 4~7 8~9 45 45 45 细菌酶 中性蛋白酶 碱性蛋白酶 枯草杆菌 地衣芽胞杆菌 5~8 8~9 50 55 动物酶 胃蛋白酶 凝乳酶 胰蛋白酶 牛、猪胃 犊牛胃 牛、猪胰和小肠 2~3 4~6 6~9 60 45 45
3、脂肪酶 脂肪酶是水解脂肪分子中甘油酯键的一类酶的总称,微生物产生的脂肪酶通常在pH 3.5~7.5时水解力最好,最适温度38—40℃,因此微生物脂肪酶非常适用于饲料。 脂肪酶一般从动物消化液中提取。 外源性脂肪酶的作用与动物的年龄有关,生长动物体内的脂肪酶足以满足自身的需要,但幼畜日粮中添加脂肪酶可能有益。
4、植酸酶 植酸酶又称为肌醇六磷酸水解酶,是一种可使植酸磷复合物中的磷变成可利用磷的酸性磷酸酯酶。 作为商品生产的植酸酶主要是来源于真菌的发酵产物,也有一部分是用生物技术生产的。
(二)饲用酶制剂的作用及其机理 1.破坏植物细胞壁,提高养分消化率 细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶等组成的一种复杂聚合物,除草食动物之外,其他动物不能消化这类物质,这样大大影响了植物饲料中淀粉、蛋白质等营养物质的消化率。 若在饲料中适当地添加能分解这类聚合物的酶;以破坏饲料中存在的植物细胞壁,使细胞中的营养物质释放出来,可提高饲料中能量和蛋白质的利用率。
2.降低消化道食糜黏性,减少疾病的发生 构成植物细胞壁的非淀粉多糖物质能够结合大量的水,增加了消化道食糜的黏度,使营养物质和内源酶难以扩散,这不仅降低了蛋白质、淀粉等营养物质的消化吸收,而且也使畜禽产生黏粪现象。 饲料中添加酶制剂可降低食糜的黏稠度,缩小胰脏和胃肠道的体积,减少粪便量,降低氮的排出率,提高畜禽的生产性能;
3.消除抗营养因子 有些饲料组分(如日粮纤维和植酸磷)是无法被动物内源酶消化的,同时这些不能被消化的养分还会产生抗营养作用。 添加外源性酶制剂可以部分或全部消除抗营养因子(ANFs)所造成的不良影响。 消化和降解这些抗营养因子的外源酶包括:植酸酶、β—葡聚糖酶、木聚糖酶、果胶酶、α—半乳糖苷酶。