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發(fā)表于 2008-8-2 16:24:39
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簡介:飼料霉變引起的飼料浪費(fèi)是世界性難題,作為預(yù)防飼料霉變的措施之一即防霉劑的使用是非常重要的,目前飼料工業(yè)中化學(xué)防霉劑已被廣泛采用,本文綜述了飼料霉變的原因、危害、常用的飼料防霉劑及其作用機(jī)理。
飼料是發(fā)展畜禽業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ),它不僅能為畜禽的正常生長發(fā)育供給營養(yǎng),還能提高畜產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。在炎熱多雨季節(jié),飼料在儲存和運(yùn)輸途中往往因水分含量過高而容易受到黃曲霉菌、灰曲霉菌、寄生曲霉菌、鐮刀霉菌和赫曲霉菌等有毒真菌的感染而導(dǎo)致霉變,使飼料的適口性變差,動物采食量減少,從而導(dǎo)致動物的生產(chǎn)性能下降,嚴(yán)重者會導(dǎo)致動物中毒。在這種情況下,搞好飼料的保藏,防止飼料霉變和腐敗已成為飼料生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
一、 飼料發(fā)生霉變的原因
1、 霉菌的種類
能引起飼料霉變的霉菌主要有曲霉菌屬、青霉屬和鐮刀菌屬。其中曲霉菌屬包括黃曲霉、白曲霉、寄生曲霉等;青霉菌屬包括圓弧青霉、桔青霉、擴(kuò)展青霉等;鐮刀菌屬包括禾谷鐮刀菌、串珠鐮刀菌、三線鐮刀菌等。這些霉菌在適宜的環(huán)境條件下都可引起飼料霉變。
2、 溫度和濕度
霉菌的生長繁殖需要一定的溫度和濕度。霉菌大多數(shù)屬于中溫型微生物,最適生長溫度為20-30℃,霉菌繁殖產(chǎn)毒的最適溫度為25-30℃,其中曲霉菌屬最適宜生長溫度為30℃,青霉屬于最適宜生長溫度為28℃左右,鐮刀菌屬最適宜生長溫度為20℃左右。一般危害飼料的霉菌孢子在7℃時(shí)即可發(fā)芽生長,溫度高于49℃時(shí)霉菌則被殺死或進(jìn)入孢子階段;當(dāng)空氣中相對濕度達(dá)到75%時(shí)霉菌就能生長,在80%-100%時(shí)快速生長,在濕度低于75%時(shí)生長受到抑制。
3、 飼料的含水量
飼料的含水量是決定飼料中霉菌能否生長的一個(gè)重要原因之一,當(dāng)飼料中水分超過13%-14%時(shí),易于霉菌生長,當(dāng)飼料水分>15%時(shí)霉菌可大量生長繁殖,其毒素產(chǎn)生也相應(yīng)增加,飼料水分為10%-18%時(shí)是真菌繁殖產(chǎn)毒的最適條件。飼料及原料的安全水分為:谷實(shí)類為14%,粉狀飼料為≤13%,全價(jià)顆粒料為≤12.5%。
4、 飼料的加工工藝
在生產(chǎn)顆粒飼料時(shí),如果冷卻器及配套風(fēng)機(jī)選擇不當(dāng),或使用過程中調(diào)整校核不當(dāng),致使顆粒飼料冷卻不夠或風(fēng)量不足時(shí),會導(dǎo)致顆粒飼料水分含量及料溫過高,這樣的顆粒飼料裝袋后易發(fā)生霉變。另外,飼料在加工過程中如果飼料流程設(shè)備中沒有及時(shí)清理,會在設(shè)備的一些死角積存發(fā)霉變質(zhì)的料塊,特別是在生產(chǎn)全價(jià)顆粒飼料過程中,當(dāng)這些物塊回流到制粒機(jī)重新被制粒后,易引起飼料霉變。
5、 其它原因
飼料霉變還與飼料的質(zhì)量、貯藏和運(yùn)輸?shù)纫蛩赜嘘P(guān)。當(dāng)使用較差的包裝材料,在貯存和運(yùn)輸過程中飼料受到雨淋、曝曬等,都易引起飼料霉變?!?br />
二、 飼料霉變的危害
1、 降低飼料營養(yǎng)價(jià)值
霉菌能利用飼料中的營養(yǎng)進(jìn)行生長繁殖,降低飼料原有的營養(yǎng)價(jià)值。試驗(yàn)表明長有霉菌的谷物能量損失達(dá)5%,蛋白質(zhì)損失達(dá)7%,脂肪損失達(dá)3%。
2、 影響動物繁殖性能
鐮刀菌屬霉菌所產(chǎn)生的脫氧雪腐鐮刀醇和玉米赫霉烯酮及黃曲霉菌產(chǎn)生的黃曲霉毒素,能引起動物陰囊紅腫、子宮擴(kuò)張、腫脹及卵巢萎縮等癥狀,導(dǎo)致母畜發(fā)情周期延長、繁殖率下降,公畜宰丸萎縮,出現(xiàn)“雌性化”。
3、 干擾動物免疫系統(tǒng)
黃曲霉毒素能降低動物的抗病力,干擾免疫接種與體內(nèi)獲得性免疫力,單端孢霉素類是免疫抑制劑,能影響動物免疫系統(tǒng),降低機(jī)體的免疫應(yīng)答能力。
4、 影響動物生長發(fā)育及生產(chǎn)性能
黃曲霉毒素能干擾體內(nèi)蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂類的代謝,降低畜禽的生長速度。霉菌毒素還能侵害動物肝臟及腎臟,影響動物的生產(chǎn)性能。
三、 常用的飼料防霉劑
1、 雙乙酸鈉(SDA)
雙乙酸鈉是乙酸鈉與乙酸的分子化合物,具有高效防霉、防腐、保鮮的效果,同時(shí)還具有增加營養(yǎng)的功能,能有效地調(diào)節(jié)畜禽腸道pH值、提高胃蛋白酶和消化酶的活性、提高蛋白質(zhì)的消化率、有效調(diào)節(jié)畜禽腸道pH值、抑制有害菌的生長因而防止畜禽拉稀,促進(jìn)有益菌生存。SDA可增強(qiáng)動物對飼料的消化吸收,減少料耗,提高經(jīng)濟(jì)效益。而且SDA對人和畜禽沒有任何副作用,安全可靠,被美國食品與藥品管理局確定為安全物質(zhì)。在飼料中添加0.1~0.5%的雙乙酸納,可以有效的防止飼料毒素的產(chǎn)生。若在青貯料中添加0.2~0.4%的雙乙酸納,可以使青貯料貯存期延長三周以上,雙乙酸鈉是目前比較理想的飼料防霉劑。
2、 丙酸及其鹽
丙酸是目前較常見、用量較大的飼料防霉劑。丙酸為無色液體,具有揮發(fā)性,可溶于水、醇、醚等有機(jī)溶劑。丙酸揮發(fā)時(shí)產(chǎn)生的氣體可與飼料表面充分接觸,抑菌均勻,效果好。其防霉機(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。丙酸可用于配合飼料和青飼料中,在青飼料中添加0.5% 丙酸可保持6個(gè)月不發(fā)霉,而且可防止蛋白質(zhì)分解并改善飼料的消化率。配合飼料中添加丙酸,應(yīng)根據(jù)飼料的水分含量來決定丙酸的添加量,一般在0.25%-0.45%之間。
丙酸鹽為白色顆?;蚍勰钗镔|(zhì),溶于水。丙酸鹽防霉劑目前使用的有丙酸鈣、丙酸鈉和丙酸氨。研究表明,丙酸鹽可用于家禽飼料中,同時(shí)還能為飼料提供鈣、鈉和鉀等微量元素;丙酸鈣的添加劑量為飼料量的0.2%- 0.5%;丙酸鈉的防霉效果在丙酸和丙酸鈣之間,丙酸鈉在較高水分、大添加量(0.3%- 0.5%)時(shí)效果較好;丙酸氨的使用效果與丙酸相當(dāng)。
3、 山梨酸及其鹽
山梨酸又名2,4-己二酸,為化學(xué)合成品,白色結(jié)晶粉末或無色針狀結(jié)晶,無臭或稍有刺激性氣味,溶于水,它與丙酸一樣是目前最常用的防霉劑。山梨酸有抑制霉菌生長的效果,用山梨酸作飼料防霉劑,可以在PH=5-6范圍內(nèi)使用,它可以抑制有害微生物的生長,也可與微生物系統(tǒng)中的巰基結(jié)合,通過破壞酶系統(tǒng)達(dá)到抑制微生物代謝和細(xì)胞生長的目的。山梨酸的優(yōu)點(diǎn)是,防霉效果好,對霉菌、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),幾乎無抑菌作用;對乳酸菌幾乎無效;在水中易氧化,在塑料容器中其活性會降低。
山梨酸鹽為無色或白色鱗片結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末。作為飼料防霉劑使用的山梨酸鹽主要有山梨酸鉀和山梨酸鈉。山梨酸鹽是目前國際公認(rèn)的、具有良好發(fā)展前景的一種有機(jī)防霉劑。山梨酸鹽防霉效果好,產(chǎn)品毒性低,作為一種不飽和脂肪酸鹽,還可參與機(jī)體的新陳代謝,產(chǎn)生二氧化碳和水,可以看作是飼料的一部分。山梨酸鹽的一般添加量為0.05%-0.15%。我國規(guī)定山梨酸鹽在飼料中的最大使用量為1.0g/kg。山梨酸鈉因在空氣中不穩(wěn)定,易氧化著色,很少使用。山梨酸鹽由于價(jià)格昂貴,現(xiàn)主要用于寵物飼料的防霉。
4、 苯甲酸及其鹽
苯甲酸為無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,其作用機(jī)理為完整的苯甲酸活性分子穿過霉菌細(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、來源豐富、應(yīng)用效果好、無蓄積作用、毒性小。缺點(diǎn)是對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)防霉作用開始下降,且有苦澀等不良味道。由于苯甲酸的溶解度低,使用不便,因此在實(shí)際應(yīng)用中多采用其鈉鹽。不過苯甲酸及其鹽由于有毒性作用,今后有被淘汰的趨勢。
5、 富馬酸及其酯類
富馬酸對葡萄球菌、鏈球菌、大腸桿菌等有很強(qiáng)的滅活性,對乳酸菌無抑制作用。富馬酸還有抗氧化作用,在飼料中添加富馬酸還可促進(jìn)動物生長,提高飼料利用率。
富馬酸的酯類主要有富馬酸二甲酯(DMF)和富馬酸單甲酯。DMF為白色結(jié)晶狀。分子式C6H804,分子量為144,在常溫下具有升華特性。DMF具有廣譜、高效的抑菌和殺菌作用;其防霉效果取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)及化學(xué)性質(zhì)等。因其幾乎不受PH值的影響,在任何PH值條件下都可保持較好的抗菌活性,此物質(zhì)可穿透微生物的細(xì)胞膜,抑制細(xì)胞分裂,同時(shí)也可對三羧酸循環(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。
DMF防霉劑的缺點(diǎn)是對高水分飼料的防霉效果不佳,隨著飼料水分增大(超過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)還對人的皮膚及粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用?!?br />
6、 其它防霉劑
其它飼料防霉劑還有制霉菌素、對羥基苯甲酸酯、脫氧乙酸、中草藥等。它們的防霉效果及作用機(jī)理各不相同。
四、 作為飼料防霉劑應(yīng)具備的特點(diǎn)
作為飼料防霉劑應(yīng)具備以下特點(diǎn):
1、 添加量小,對動物及人無毒無刺激作用;
2、 穩(wěn)定性強(qiáng),貯存期長,不與飼料發(fā)生反應(yīng);
3、 無異味,添加到飼料中不影響飼料的適口性和飼料的營養(yǎng)成分,不危害動物的健康;
4、 經(jīng)濟(jì),安全,操作方便,無致癌、致畸、致突變作用。
5、 具有較強(qiáng)的廣譜抑菌效果
五、 飼料防霉劑的作用機(jī)理
由于霉菌大量生長繁殖并產(chǎn)生毒素而使飼料發(fā)生霉變,從而影響了飼料的營養(yǎng)價(jià)值。飼料防霉劑的作用機(jī)理主要是以未電離分子的形式破壞微生物細(xì)胞及細(xì)胞膜或者細(xì)胞內(nèi)的酶,使微生物的酶蛋白失去活性而不能參與催化,從而抑制微生物的增殖和毒素的產(chǎn)生。如苯甲酸抑制微生物細(xì)胞內(nèi)呼吸酶的活性及阻礙乙酰輔酶的縮合反應(yīng),而使三羧酸循環(huán)受阻,代謝受影響,并可阻礙細(xì)胞膜的透性;山梨酸可與生物酶系統(tǒng)中的巰基結(jié)合,從而破壞了許多酶系統(tǒng)而達(dá)到了抑菌作用。另外,一些有機(jī)酸還在飼料表面形成均勻的有機(jī)酸保護(hù)膜,防止霉菌孳生。
六、 飼料防霉劑的應(yīng)用前景
隨著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高,人們對食品及衛(wèi)生的要求也在不斷地提高,同時(shí)飼料防霉問題已越來越受到人們的重視。使用飼料防霉劑對保證飼料的品質(zhì)起了重要的作用,其經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益已得到了人們的肯定。添加防霉劑已成為當(dāng)今飼料生產(chǎn)尤其在高溫季節(jié)的必須措施。但我國飼料防霉劑的應(yīng)用與國外相比還有很大的差距,在飼料防霉劑方面還有很多工作要做。如在基礎(chǔ)研究方面,我們對飼料防霉劑的防霉機(jī)理還不是很清楚。防霉劑在動物體內(nèi)的代謝過程,最終產(chǎn)物以及殘留問題還要進(jìn)一步深入研究和討論。復(fù)配技術(shù)也是防霉劑研究的一個(gè)方面,目前防霉劑產(chǎn)品以從單一型轉(zhuǎn)向復(fù)合型。這種復(fù)配不是簡單的把幾種防霉劑混合成一體,而需要經(jīng)過嚴(yán)格的篩選和科學(xué)驗(yàn)證,以取得最佳的防霉效果同時(shí)保證人畜安全?,F(xiàn)在人們已經(jīng)把目光放在了開發(fā)高效、低毒、價(jià)格低廉的天然防霉劑,這些料防霉劑的開發(fā)和應(yīng)用前景非常廣闊。 |
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