飼料防霉劑及其應(yīng)用

　　飼料霉變引起的飼料浪費(fèi)是世界性難題。農(nóng)作物在田間、收獲、加工、儲(chǔ)存過(guò)程中都可感染霉菌。霉菌不是一個(gè)分類(lèi)學(xué)上的名稱(chēng)，凡是在基質(zhì)上長(zhǎng)成絨毛狀、棉絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀的菌絲體的真菌，統(tǒng)稱(chēng)為霉菌。因其種類(lèi)繁多（一般泛指毛霉、根霉、毛殼霉、曲霉、青霉和鐮刀霉菌屬等真菌〕、生長(zhǎng)性強(qiáng)（溫度在-５～６０℃，相對(duì)濕度８０％以上都可以生長(zhǎng)）繁殖力強(qiáng)等，給飼料的貯存帶來(lái)了諸多不利。作為預(yù)防霉變的重要措施之一，防霉劑的使用是非常重要的。但目前市場(chǎng)上防霉劑種類(lèi)繁多，適用范圍及防霉效果不盡相同，如使用不當(dāng)還會(huì)引起中毒現(xiàn)象，如何選用合適的防霉劑是在實(shí)際生產(chǎn)中值得重視的問(wèn)題，本文旨在探討對(duì)各種防霉劑的應(yīng)用及其機(jī)理，以供廣大飼料工作參考。

　　１ 常用防霉劑及作用機(jī)理

　　聯(lián)合國(guó)ＦＡＯ／ＷＨＯ對(duì)防霉劑有嚴(yán)格的要求：①防霉劑添加應(yīng)很小，無(wú)毒性和無(wú)刺激性；②能溶解達(dá)到有效濃度；③性質(zhì)穩(wěn)定、貯存時(shí)不發(fā)生變化、也不與飼料或其它成分起反應(yīng)；④無(wú)異味、臭味；⑤有較廣的抑菌譜。具備以上各點(diǎn)才是較為優(yōu)良的防霉劑。目前常用的防霉劑主要為有機(jī)酸、有機(jī)酸鹽類(lèi)及有機(jī)酸或有機(jī)酸鹽與特殊的載體結(jié)合制成的復(fù)合防霉劑。

　?。?ｌ 丙酸

　　丙酸為無(wú)色液體，具有揮發(fā)性。帶有乙醇味，是應(yīng)用最早、最廣的防霉劑之一。目前市場(chǎng)上用的露保絲、萬(wàn)路保、克霉霸及詩(shī)華抗霉素等主要成分均為丙酸。丙酸的防霉機(jī)理目前公認(rèn)的有兩個(gè)：①非離解的丙酸活性分子在霉菌細(xì)胞外形成高滲透壓，使霉菌細(xì)胞內(nèi)脫水，而失去繁殖能力；②丙酸活性分子可穿透霉菌細(xì)胞壁，抑制細(xì)胞內(nèi)的酶活性，而阻止霉菌的繁殖。丙酸作為揮發(fā)性液體，在飼料貯存中可揮發(fā)產(chǎn)生丙酸氣體，與飼料表面充分接觸，因此抑菌均勻，效果好。對(duì)飼料混合均勻度要求不高，有效用量低，見(jiàn)效快。對(duì)好氣性芽孢桿菌、黃曲霉有較好的抑制作用。缺點(diǎn)是，熱穩(wěn)定性不好，８０℃制粒過(guò)程中揮發(fā)量達(dá)４０％，用于制粒時(shí)損失大；在貯存過(guò)程中損失快，藥效持力短，不利于長(zhǎng)期保存；易受飼料中鈣鹽或蛋白質(zhì)的中和，而失去活性。因此，要求即時(shí)起作用，防霉時(shí)間不需要太長(zhǎng)時(shí)，丙酸是較好的防霉劑。

　　１.２  丙酸鹽

　　丙酸鹽為白色顆?；蚍勰?，無(wú)臭或稍有異臭味，溶于水。我國(guó)生產(chǎn)的克霉靈、除霉凈、霉敵、１０１等主要成分為丙酸鹽類(lèi)。丙酸鹽的有效作用成分是丙酸分子而非丙酸鹽類(lèi)。丙酸鹽釋放丙酸分子受飼料中水分和ｐＨ值的影響，ｐＨ＝７時(shí)丙酸鹽溶于水，游離出丙酸分子僅為０.８％，ｐＨ＝４.９游離酸含量為５０％。因此丙酸鹽的防霉效果不如丙酸。而且丙酸鹽離解后形成弱堿性，阻礙進(jìn)一步離解。飼料ｐＨ值調(diào)節(jié)必須依靠外來(lái)酸。丙酸鹽的抑霉菌作用取決于丙酸的效果。從以上特點(diǎn)可知丙酸鹽的抑菌效果不如丙酸，不具有熏蒸作用，對(duì)飼料混合均勻度要求高；用量大，并因此影響適口性；對(duì)飼料含水分、ｐＨ值要求嚴(yán)格，且不能即時(shí)起作用。丙酸鹽的優(yōu)點(diǎn)是，不揮發(fā)、耐高溫，不受飼料中成分影響，腐蝕性低，刺激性小，且適合持續(xù)貯存。

　?。?３  山梨酸及其鹽

　　山梨酸又名２，４一己二酸，為化學(xué)合成品，白色結(jié)晶粉末或無(wú)色針狀結(jié)晶，無(wú)臭或少有刺激性氣味，溶于水，其鹽為無(wú)色或白色鱗片結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末，在空氣中易受潮分解不穩(wěn)定，一般應(yīng)用較少。而山梨酸卻和丙酸一樣是目前最常用的防霉劑。山梨酸及其鹽的作用機(jī)制為山梨酸與微生物酶系統(tǒng)中的巰基結(jié)合，而破壞酶系統(tǒng)達(dá)到抑菌目的（汪錦邦，1985）。另外，Paster等（1987）認(rèn)為山梨酸還可在飼料表面形成一均勻的有機(jī)酸保護(hù)膜，阻止霉菌進(jìn)入內(nèi)層。山梨酸的優(yōu)點(diǎn)是，防霉效果好，對(duì)霉菌、酵母菌、好氣性細(xì)菌均有抑制作用，毒性小、價(jià)格低。缺點(diǎn)是防霉效果受ｐＨ值的影響，ｐＨ值大于７.５時(shí)，幾乎無(wú)抑菌作用；對(duì)乳酸菌幾乎無(wú)效；在水中易氧化，在塑料容器中其活性會(huì)降低。

　　為無(wú)色或白色針狀或鱗片狀結(jié)晶，稍溶于水。是目前使用量最大的防霉劑之一。添加量一般為０.1％～０.３％。有效成分為非離解態(tài)的苯甲酸活性分子。作用機(jī)理為完整的苯甲酸活性分子穿過(guò)霉菌細(xì)胞壁，抑制細(xì)胞內(nèi)呼吸酶的活性及阻礙乙酰輔酶的縮合反應(yīng)，使三羧酸循環(huán)受阻，代謝受影響。并可阻礙細(xì)胞膜的透性，從而達(dá)到防霉效果。苯甲酸及其鹽的優(yōu)點(diǎn)是，價(jià)格低、來(lái)源豐富、應(yīng)用效果好、無(wú)蓄積作用、毒性小（大于山梨酸及其鹽）。缺點(diǎn)是對(duì)ｐＨ值要求很窄，只能在酸性條件下發(fā)揮作用，pＨ值大于４時(shí)防霉作用開(kāi)始下降，有苦澀等不良味道。

　　１.５  對(duì)羥基苯甲酸酯

　　俗稱(chēng)尼泊金酶，是一種無(wú)色結(jié)晶或白色結(jié)晶的粉末。對(duì)霉菌、酵母菌均有抑制作用，防霉效果優(yōu)于苯甲酸類(lèi)。在體內(nèi)不蓄積，分解成其它有機(jī)酸被利用，目前添加量０.０１～0.25g／kg。缺點(diǎn)是抑霉譜窄，產(chǎn)品價(jià)格高，水溶性差。

　?。?６  脫氧乙酸

　　無(wú)色、無(wú)臭或略帶酸味，難溶于水，熱穩(wěn)定性好，但毒性大。對(duì)酵母菌、霉菌有較強(qiáng)烈的抑制作用。以上有機(jī)酸防霉劑存在的問(wèn)題是抗菌譜較窄，用量較大價(jià)格相對(duì)提高，對(duì)防霉條件要求嚴(yán)格，部分有機(jī)酸還會(huì)影響飼料養(yǎng)分；有較大腐蝕性和刺激性。飼喂動(dòng)物有殘留。因此被部分國(guó)家和地區(qū)限用或禁用。

　　１.７  富馬酸二甲酯（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｆｕｍａｒｔｅ簡(jiǎn)稱(chēng)ＤＭＦ）

　?。模停茷榘咨Y(jié)晶狀。分子式Ｃ6Ｈ8Ｏ4，分子量為１４４，在常溫下具有升華特性。１９４０年Ｓｅｌａｒｌｅ和Ｔｉｓ-ｄale發(fā)現(xiàn)它有抗菌效果，１９８４年北京營(yíng)養(yǎng)源研究所發(fā)現(xiàn)它對(duì)多種霉菌、酵母菌、細(xì)菌和產(chǎn)毒菌有特殊的抑制效果，并研制成防霉劑。ＤＭＦ具有廣譜、高效、抑菌、殺菌作用；且ＤＭＦ不受ｐＨ值的影響，對(duì)光熱較穩(wěn)定，在１１０℃以下加熱６０ｍｉｎ不分解，在紫外線(xiàn)或陽(yáng)光下放置７２ｈ基本無(wú)變化。其固狀物對(duì)酸、堿、鹽有一定的穩(wěn)定性，但在水溶液中對(duì)酸、堿、鹽有一定的穩(wěn)定性較差。對(duì)氧化劑，還原劑穩(wěn)定。不破壞飼料中的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類(lèi)及纖維素等。無(wú)殘毒，對(duì)動(dòng)物無(wú)不良反應(yīng)。用大鼠作實(shí)驗(yàn)口服，其LD50＝２３００～３１６０ｍｇ／ｋｇ，大鼠空口LD50為２５０００mg／ｋｇ（黃永明等，１９８９）。 ＤＭＦ的防霉效果取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)等。因其幾乎不受ｐＨ值的影響，在任何ｐＨ值下都可保持較好的抗菌活性分子，這種活性分子可穿透微生物的細(xì)胞膜，抑制細(xì)胞分裂，同時(shí)也可對(duì)三羧酸循環(huán)（TCAC）、磷酸己糖途徑（ＨＭＰ）和酵解途徑的酶活性抑制，從而抑制微生物的呼吸作用。ＤＭＦ易升華，形成ＤＭＦ氣體，使這種活性分子更加活潑的分布在飼料表面，防霉效果徹底而均勻。

　　與有機(jī)酸（丙酸、山梨酸、苯甲酸）相比，DMF的優(yōu)點(diǎn)突出表現(xiàn)在：①ｐＨ值適應(yīng)范圍大。何奇能（1995）用混合飼料調(diào)制成不同ｐＨ值，加入５００mg/kgDMF，40ｄ后發(fā)現(xiàn)ｐＨ值４～８對(duì)照組出現(xiàn)發(fā)霉，ｐＨ值 ３～８實(shí)驗(yàn)組未見(jiàn)發(fā)霉。江錦邦等（１９８７）報(bào)道在飼料中添加５００mg／kg的ＤＭＦ其防霉效果不受飼料的ｐＨ值限制。而有機(jī)酸（丙酸、山梨酸、苯甲酸）在ｐＨ值大于５時(shí)，就開(kāi)始大部分電離，ｐＨ值大于７時(shí)未電離的百分?jǐn)?shù)只為０.６％、0.15％、0.8％；②ＤＭＦ的抗菌譜大于有機(jī)酸，對(duì)霉菌、酵母菌、及肉毒梭狀芽孢桿菌均有良好的抑制效果；③無(wú)腐蝕性、無(wú)刺激性。

　　ＤＭＦ防霉劑的缺點(diǎn)是對(duì)高水分飼料的防霉效果不佳，隨著飼料水分增大（超過(guò)１５％），ＤＭＦ需要量增加，效果下降，成本提高。ＤＭＦ因常溫下升華，浪費(fèi)較大，同時(shí)還對(duì)人的皮膚及粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用。作為防霉劑不適合雛雞及魚(yú)蝦等。元有志（1998）討道，在雞飼料中加入５００mｇ／ｋｇ以上ＤＭＦ會(huì)明顯抑制雛雞生長(zhǎng)速度，用作魚(yú)蝦飼料時(shí)同樣會(huì)明顯抑制其生長(zhǎng)速度?？梢?jiàn)ＤＭＦ在抑制飼料中霉菌生長(zhǎng)的同時(shí)也會(huì)抑制動(dòng)物生長(zhǎng)。作為動(dòng)物飼料的防霉劑，ＤＭＦ并不是最為理想的。

　?。?８  其它

　　１９８８年化工部飼料添加劑技術(shù)開(kāi)發(fā)服務(wù)中心研制的ＰＢＣ-Ｖｌｌ２５、ＰＢＣ-Ｚｌｌ７５復(fù)合丙酸鹽防霉劑，防霉效果優(yōu)于單一型的丙酸鹽，因其添加有特殊篩選的載體，減少了丙酸的刺激和揮發(fā)性，提高了防霉效果。

　　目前市場(chǎng)上應(yīng)用的“monoprop”丙酸復(fù)合防霉劑它是有５０％丙酸加５０％的特殊載體Ｖｅｚｘｉｌｅ組成。其作用有效形式依然為丙酸，它利用Ｖｅｚｘｉｔｅ使二聚體的丙酸轉(zhuǎn)化為單聚體的丙酸的能力較大，使大部分二聚體轉(zhuǎn)化為單聚體，而單聚體丙酸較易脫氫，游離出羧基具有較強(qiáng)的殺菌能力。另外，美國(guó)奧特奇的“萬(wàn)香保”防霉劑，主要成分為二丙酸銨。特點(diǎn)是通過(guò)二丙酸銨釋放丙酸根離子而起防霉效果，但釋放快慢受飼料ｐＨ值影響。

　　其它的防霉劑如 Ｍold-x也是以丙酸為主要成分同時(shí)添加乙酸、山梨酸、苯甲酸再均勻的分布在硅酸鈣載體上（Dixon等，1981ａ）。其特點(diǎn)是保持了有機(jī)酸的殺菌力，同時(shí)減少其腐蝕性和刺激性，但價(jià)格稍高。

　　總的來(lái)說(shuō)，復(fù)合酶制劑克服了單一型酶制劑的缺點(diǎn)。具有抗菌譜廣、防霉效果好。受飼料因素影響小、用量小，對(duì)飼料水分及酸度要求不嚴(yán)格，無(wú)腐蝕性和刺激性。缺點(diǎn)是無(wú)熏蒸作用、抑菌不均勻，因此要求與底物充分混合，價(jià)格普遍較高。

　　２ 新型防霉劑

　　2.1 雙乙酸鈉（Ｓｏｄｉｕｍ ｄiｅｃｅｔａｔｅ，簡(jiǎn)稱(chēng)ＳＤＡ）

　　雙乙酸鈉是目前研究最熱的新型防霉劑之一。ＳＤＡ又名二醋酸一鈉，為白色易吸濕性晶體，略帶醋酸味，熔點(diǎn)96℃，150℃以上分解。為聯(lián)合國(guó)ＦＡＯ／ＷＨＯ組織推薦使用于食品、飼料的防霉保鮮劑。ＳＤＡ是在１８８７年由Ｖｉｌｌｉｅｒｓ和Ｌｅｓｃｏｅｕｒ兩人分別獨(dú)立令成。１９２１年Ｗｙcｋｏｆｆ最早用Ｘ射線(xiàn)測(cè)定ＳＤＡ的空間結(jié)構(gòu)。１９３８年美國(guó)的Ｅ．Ｆ．Ｇｌａｄe首先用于面包防霉。我國(guó)是在１９９０年由上海化工研究院首先開(kāi)始研究并制成了ＳＤＡ成品防霉劑。ＳＤＡ具有較強(qiáng)的殺菌力，在飼料中加入0.1％～1.5％，可有效的防止飼料霉變，使飼料貯存期延長(zhǎng)３個(gè)月以上。ＳＤＡ適合高濕度的條件下，水分高的各種原料的防霉。葛政華（1994）報(bào)道，在豬的濃縮料中添加0.2％的SDA，在梅雨季節(jié)能有效地控制霉菌生長(zhǎng)，安全存放１個(gè)月以上。ＳＤＡ防霉效果優(yōu)于同劑量的丙酸鹽。在以ＳＤＡ為主要成分加入配料和填充劑時(shí)添加0.2％用量，其防霉效果優(yōu)于同劑量的ＤＭＦ（劉治雄等，１９９７）。ＳＤＡ與山梨酸及其鹽同時(shí)加入時(shí)有協(xié)同效果（鐘國(guó)清，２０００）。ＳＤＡ的有效成分為乙酸，其機(jī)理為乙酸分子穿過(guò)真菌、霉菌、細(xì)菌等的細(xì)胞壁，干擾細(xì)胞間酶的作用，引起細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性。

　　許多研究還表明ＳＤＡ有很好的增重效果，可調(diào)節(jié)ｐＨ值，提高蛋白質(zhì)利用率，促進(jìn)體脂肪的合成等（任培桃等，１９９８；吳培群等，１９９７）

　?。樱模磷鳛榉烂箘┢鋪?lái)源豐富、成本低、抑菌效果好，并可增加飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。缺點(diǎn)是，當(dāng)飼料霉變嚴(yán)重時(shí)或ＳＤＡ量達(dá)不到完全抑菌時(shí)，它本身可作為微生物的營(yíng)養(yǎng)源反而促進(jìn)了霉菌的生長(zhǎng)，相應(yīng)增加ＳＤＡ的量可完全抑菌，這樣又加重了防霉的成本。

　　2.2  制霉菌素

　　制霉菌素是由浙江大學(xué)和紹興制藥廠(chǎng)共同研制而成，是從我國(guó)廣東土壤中分離得到的放線(xiàn)菌Ａ－９４產(chǎn)生的一種多烯大環(huán)內(nèi)脂類(lèi)抗真菌抗生素。據(jù)鄒曉庭等（１９９７）報(bào)道，制霉菌素可完全抑制黃曲霉、毛霉、根霉生長(zhǎng)，且在抑制黃曲霉和毛霉的效果上優(yōu)于霉敵（主要成為丙酸鹽類(lèi)）。對(duì)于抗生素類(lèi)藥物來(lái)說(shuō)，制霉菌素的藥殘留及耐藥性還有待進(jìn)一步研究。

　　2.3  二氧化氯（chlorime dioxdle）

　　二氧化氯是在水果、蔬菜中應(yīng)用較廣的保鮮劑，在飼料中的應(yīng)用研究較少。李宗軍 （1999）研究認(rèn)為二氧化氮在20～30℃、相對(duì)濕度80％～90％、塑料薄膜的條件下，0.1％的用量加到含水量１４％以下的飼料中，可延長(zhǎng)保存期３個(gè)月以上。另外二氧化氯對(duì)米曲霉和黑曲霉有不同程度的抑制作用。但在飼料中的應(yīng)用有待進(jìn)一步研究。

　　2.4  新型飼料添加劑----肉桂醛   

　　什么是肉桂醛？我們公司主打產(chǎn)品肉桂醛，又稱(chēng)桂醛，本身是一味中藥提取物，自然界的肉桂醛是從肉貴重提取，有殺菌消毒，活血養(yǎng)氣的療效，因成本昂貴，一直鮮為飼料產(chǎn)業(yè)涉及。本公司從2001年起，投入大量人力物力研究合成的肉桂醛，將近10年時(shí)間在工業(yè)生產(chǎn)上不斷創(chuàng)新，2010年已經(jīng)合成近180種一些列的肉桂產(chǎn)品系列，涉及醫(yī)藥、化妝添加劑、香精香料各個(gè)領(lǐng)域。合成的肉桂醛比傳統(tǒng)的自然界肉桂醛成本低廉，且純度高，藥用效益一樣。

　　在飼料中用肉桂醛做防霉劑，有幾大優(yōu)點(diǎn)：

　　1、肉桂醛有防腐殺菌抗病毒的作用，能殺滅黃曲霉等真菌，而且對(duì)病毒也有很好的殺滅效果

　　2、肉桂醛對(duì)腸胃絨毛的刺激，能改善畜禽的消化系統(tǒng)功能，強(qiáng)化體質(zhì)，助生長(zhǎng)，特別是對(duì)小豬，在小豬消化功能不健全的條件下，能有效的防止小豬腹瀉的發(fā)生

　　3、肉桂醛本身是一種香料，能改善飼料的口感，促進(jìn)畜禽的采食。有個(gè)很有意思的現(xiàn)象，不知道大家有注意到不？傳統(tǒng)的做鹵菜用的鹵水，如果加到畜禽料中，畜禽的采食量明顯變大，就是因?yàn)辂u水中有桂皮、八角這類(lèi)中藥材，其中就有肉桂醛的成分存在。

　　３  展望

　　隨著人們對(duì)食品及環(huán)境衛(wèi)生要求的提高，一些防霉劑因含有對(duì)人體及動(dòng)物有害的物質(zhì)，在應(yīng)用中存在潛在危害，被限用或禁用。開(kāi)發(fā)高效、低毒、價(jià)格低，甚至具有促生長(zhǎng)作用的天然防霉劑是今后防霉劑發(fā)展的趨勢(shì)。日本專(zhuān)家曾提出并研制用海藻粉和其它鹽類(lèi)混合品，用于防霉，在溫度30℃以上，相對(duì)濕度達(dá)１００％的環(huán)境下，有較好的防霉效果，且可提高增重。還有一些資料表明：一些天然礦物質(zhì)（沸石、膨潤(rùn)土、皂土、麥飯石等）具有較好的防霉效果，因其是天然的惰性礦物不會(huì)對(duì)動(dòng)物及人體產(chǎn)生危害，又因含有較為豐富的常量、微量及稀土元素，對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)及健康有益。可見(jiàn)作為防霉劑，天然礦石具有較大的發(fā)展前途，值得我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦醒芯俊?/div>