飼料甜味劑的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

裔風 · 發(fā)表于 2010-4-16 15:41:07

隨著畜牧業(yè)和動物科技的高速發(fā)展，動物的生長性能較以前有了大大的提高，然而，動物(如豬)的生長潛能還遠遠沒有充分發(fā)揮出來。而制約這種潛能發(fā)揮的最基本也是最關鍵的要素之一便是采食量不足，因此．研究飼料甜味劑的發(fā)展狀況和應用技術，改善配合飼料的適口性，增加采食量，保證畜禽旺盛的食欲，對提高產(chǎn)品質量，推動飼料工業(yè)發(fā)展和最大程度地提高動物生產(chǎn)水平有著十分重大的現(xiàn)實意義。

1飼料甜味劑的發(fā)展概況

動物用的甜味劑比人用甜味劑的研究要晚得多，Richter(1940)最早開始用5種不同的糖在小鼠飼料中進行偏好試驗。Richter(1942)發(fā)明了雙瓶子飲水偏好試驗模型后，甜味劑在動物飼料中的研究開始引起科學家和畜牧工作者的廣泛興趣。甜味劑對豬的飲水和采食影響的研究也漸見報道。首先，發(fā)現(xiàn)豬對蔗糖水具有強烈的偏好，接著，乳糖(Kare等，1965)、葡萄糖(Kare等，1965；Kennedy等，1972；Baldwin等，1976)、糖精鈉(Aldinger等，1959；Baldwin等，1976；Kennedy等，1972)、甜蜜素(Baldwin等，1976；Kennedy等，1972)、索馬甜(Hellekant，1976)對豬的偏好試驗也先后有了結果。Le Magnen(1991)提出了“適口性”(palatability)的概念，強調了飼料的風味對動物采食和偏好有影響。隨著電生理技術的應用，更多的人用高濃度的甜味劑被用于豬的試驗。阿斯巴甜(Hellekant等，1996)、新桔皮二氫查爾酮(NHDC)、阿力甜(Alitame)、甜蜜素等(Glaser等，2000；Danilova等，1999)對豬的試驗研究有了結果，不僅將人用甜味劑與動物用甜味劑區(qū)分開來，而且從分子水平上分析了甜味劑的分子結構與豬的味覺感覺器上的化學受體產(chǎn)生化學鍵結合才能被豬感受到甜味的可能性。同時．味覺傳導神經(jīng)一鼓索神經(jīng)對甜味劑刺激的反應的試驗．從生理機制方面對甜味劑的作用機理作了深入的研究，分析了某些人用的高強度甜味劑不能被豬用的可能原因。此外，甜味劑在動物體內的作用與代謝途徑也有報道。

2甜昧劑對動物生長性能的影響

衡量味覺發(fā)達與否的指標是味蕾數(shù)目(見表1)，味蕾數(shù)目越高說明味覺越發(fā)達。許多動物的味覺都比人類發(fā)達得多。畜類的味覺比人類更敏感。味覺通常分為酸、甜、苦、辣、咸5種，但只有甜味是畜禽最喜愛的口味。當飼料中大宗原料的構成不理想、原料的新鮮度降低（如被氧化、霉變、污染）以及飼料中藥物、礦物質、維生素等引起的澀味和苦味之時，飼料的適口性就會大幅度地下降，導致畜禽的采食量降低。生產(chǎn)性能下降。尤其是幼齡動物表現(xiàn)得更明顯。另外，當畜禽處于各種應激狀態(tài)的時候，采食量也會降低。因此，在飼料中添加甜味劑是很有必要的。尤其是在乳豬、仔豬、犢牛、奶牛這些對適口性要求較高的飼料中添加更是如此。

當甜味越接近蔗糖味，品質越優(yōu)良，動物越喜歡，大量研究證明，糖蜜型的蔗糖口感是乳豬、仔豬、犢牛、奶牛最喜愛的口味(Kitchell，1963；Hellekant，1976；Hellekant等，1996)。品質優(yōu)良的甜味劑在口腔中有較長的停留時間，從而增加動物整個采食過程的愉悅度。Alidigner等(1959、1961)在仔豬料中添加一定劑量的糖精，豬的采食量、日增重顯著提高，飼料轉化率明顯改善。甜味劑對異味有修飾掩蓋能力。品質優(yōu)良的甜味劑要求對飼料因被氧化、霉變、污染以及因添加藥物、礦物質、維生素等引起的不良異味有較強的掩蓋能力。日糧中動物源性原料如血粉和羽毛粉對動物適口性影響更大。C．Arturo等f20051研究兩種基礎日糧(高粱、玉米+豆粕；高粱、玉米+豆粕+菜籽粕)中添加同樣量即500g/t THAUMATIN(一種甜味素)對1日齡肉仔雞(不分性別)生產(chǎn)性能的影響。試驗結果表明。添加THAUMATIN后兩種基礎日糧均可以促進肉仔雞的生長。甜味劑在飼料中的良好流動性且均勻分布。主要是要求載體的承載能力和分散性極佳。與其它原料不發(fā)生化學反應，性質穩(wěn)定。對飼料企業(yè)來說．品質優(yōu)良的甜味劑性價比要高，相對成本較低。Josephp等(2005)近期研究結果表明，日糧中添加200 mz／k~的SUCRAM(一種甜味素)。可增加育肥牛的日增重(ADG)，飼喂SUCRAM的前半段時間，飼料轉化率很高，后半段干物質采食量fDMI)很高：飼喂SUCRAM后可提高育肥牛營養(yǎng)水平和免疫狀態(tài)，而且可以降低牛呼吸疾病康復過程中抗生素的使用量。

3甜味劑的味覺作用機理

巴甫洛夫反射原理是指甜味通過對動物的味覺系統(tǒng)產(chǎn)生強烈的食欲刺激，通過大腦皮層再反射給消化系統(tǒng)，促進消化系統(tǒng)消化液和各種消化酶的分泌增加，消化液和各種消化酶的分泌增加刺激胃腸道蠕動加快，促進飼料的消化吸收。使動物生產(chǎn)性能相應提高。

甜味是哺乳動物最喜愛的味道之一，是甜味化合物與甜味受體之間以一種特殊的方式相互作用的結果。味覺是由于食物中的溶液或其可溶性成分溶于唾液中，刺激舌頭表面的味蕾。再經(jīng)過味神經(jīng)大腦味覺中樞，經(jīng)大腦分析產(chǎn)生味覺，是動物擇食的重要手段之一。味蕾能夠感受到的各種物質的最低濃度稱為該物質的呈味閾值。已有研究發(fā)現(xiàn)，人的菌狀味蕾數(shù)與味覺感受能力呈正相關(Miller等，1990；Ba~oshuk等，1996)，其它動物也有類似的結果。舌的不同部位對味分別有不同的敏感性，一般舌面對甜味最敏感，舌尖和邊緣對咸味最敏感，而舌根對苦味最敏感。呈味物質必須具有一定的水溶性，通過唾液的溶解流人味蕾空穴吸附于受體膜表面產(chǎn)生味感。由菌狀味蕾感受到的味覺受鼓索神經(jīng)(Crll)支配，位置分部最廣泛，能完整地感覺到酸、甜、苦、咸4種味道；杯狀味蕾和葉狀味蕾分布在舌頭的脊部和脊外側，受舌咽神經(jīng)(NG)支配。通過記錄這兩類神經(jīng)的脈沖，可以推導味覺感受的強弱。體外試驗表明，鼓索神經(jīng)對甜、酸敏感，舌咽神經(jīng)對苦敏感，兩種神經(jīng)均對谷氨酸鈉和蔗糖、果糖、葡萄糖等甜味物質敏感，而對索馬甜、NHDC沒有反應，對糖精鈉則反應較弱(Danilova等,1999)。盡管有關甜味劑作用的詳細生理機制尚在研究中，目前的研究成果表明，甜味劑對豬反應如何，與受體蛋白分子上的蘇氨酸殘基的不同有密切的關系（Glaser等，2000）。

4甜味劑在飼料工業(yè)中的應用

甜味劑能掩蓋飼料原有的不良味道、改善畜禽味覺、促進飼料的消化吸收和利用、提高采食量和飲水量。在畜禽飼料中的用量一般為100-1 000g/t。甜味劑可以應用于所有動物，我國主要用于仔豬。近年來，由于一些新型、強效甜味化合物的采用以及目前飼料生產(chǎn)中為了降低生產(chǎn)成本，常采用廉價或非常規(guī)飼料原料．所以人們對甜味劑在飼料中的應用越來越感興趣。

豬天生愛甜味(Kennedy等,1972；Mathews等,1979)。多年來，甜味劑已被添加到飼料中以提高飼料適口性。早在40多年前，糖精已作為一種豬用甜味劑開始在飼料中應用，并取得了一定的效果。Alidizner等(1959、1961)在仔豬料中添加一定劑量的糖精，豬的采食量、日增重顯著提高，飼料轉化率明顯改善。現(xiàn)在，經(jīng)過修飾去掉金屬味的糖精鈉已作為一種性價比最合適的甜味劑運用到豬飼料和飲水中。牛對不同甜味劑的試驗結果與豬的相似。Hellekant等(1994)作了研究，試驗選用4-16周齡的小牛，雙飲水槽自由飲水，比較不同濃度的乳糖、果糖、蔗糖、葡萄糖等碳水化合物甜味劑和阿斯巴甜、A-K糖、糖精鈉等非碳水化合物甜味劑對小牛飲水量的影響。結果發(fā)現(xiàn)．小牛對高于40 mmol／l的果糖和乳糖有一定偏好，對低于0．4 mmol／1的糖精鈉無偏好，對0．4-2．0 mmol／]的糖精鈉有微弱的偏好，對4～8 mmo]]l的糖精鈉有比較強的偏好。可見，使用甜味劑提高動物的采食量及飲水量的關鍵是要選擇合適的甜味物質作為甜源，并結合豬偏好的香味劑同時使用才能達到好的效果。表2列出了部分甜味劑對人和豬的相對甜度。

目前許多試驗表明，甜味劑應用于豬飼料中效果最明顯，尤其是仔豬，因為仔豬斷奶后健康生長的關鍵是有規(guī)律的采食增加，而良好的采食模式可減緩斷奶后來自新環(huán)境、新次序和日糧的綜合應激。仔豬可用天然甜味劑作調味劑，也可用糖精等人工合成甜味劑．在飼料中或在飲水中添加均可起到相同的結果。E．V．Heugten等（2002）試驗表明，在飼喂仔豬教槽料期間．仔豬偏好加有甜味劑風味組的飼料。P．J．Gavin等f19951研究表明，仔豬斷奶后1～2周添加甜菊糖對增重最有效果。1～2周甜菊糖最佳添加量為0．016 7％。C．D．Drager等（2004）采用二階段試驗評價試驗場閹公牛日糧中甜味劑的添加效果。結果表明，添加176g/t的SUCRAM(一種甜味素)組的小肉公牛的干物質采食量(DMI)比空白組的高17％。

5
結論

為了更進一步有效發(fā)揮甜味劑提高采食量和改善動物生產(chǎn)性能的功效，還需要對甜味劑進行深入研究，包括甜度影響因素、配方調整、甜味劑對飼料的配合用量和甜味劑的效力分析等。

非碳水化合物類甜味劑如糖精鈉等對動物的誘食效果一般．而經(jīng)過修飾除去金屬味并與適當?shù)南阄秳┖嫌貌拍芷鸬矫黠@的誘食效果。盡管甜味劑在動物飼料中作為誘食劑已有多年的歷史，且越來越普遍，然而，甜味劑對不同生長階段動物的合適甜度以及甜味劑與飼料中其它原料如魚粉、豆粕、油脂、維生素、礦物質及藥物添加劑等之間的相互影響以及甜味劑

的作用機理和影響甜味劑作用效果的因素還需要進一步深入研究。

飼料甜味劑經(jīng)歷了使用蔗糖、單獨使用糖精到目前使用復配功能性甜味劑的發(fā)展歷程。隨著飼料工業(yè)的快速發(fā)展，它正朝著由進口化向國產(chǎn)化、由低檔次的普通型向高檔次的高甜型的方向發(fā)展。飼料甜味劑在我國飼料業(yè)必將有更加廣闊的應用前景。

飼料工業(yè)2009.18

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