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近年來，隨著養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，促生長型飼料添加劑倍受營養(yǎng)專家、飼料技術(shù)人員以及養(yǎng)殖企業(yè)的關(guān)注。抗生素及高銅曾經(jīng)作為抗菌促生長劑流行一時(shí)，但是由于人們逐漸認(rèn)識(shí)到其多種弊端，其使用逐漸被其他添加劑所取代。開發(fā)一種即具有抗菌促生長作用，又不具有抗生素和高銅的種種弊端的飼料添加劑產(chǎn)品具有極大的意義。
一、背景
1、抗生素：
抗生素原稱抗菌素。由微生物產(chǎn)生的在低濃度下具有抑制或殺死其他微生物作用的化學(xué)物質(zhì)。1929年英國學(xué)者弗萊明首先在抗生素中發(fā)現(xiàn)了青霉素。目前所用的抗生素大多數(shù)是從微生物培養(yǎng)液中提取的，有些抗生素已能人工合成。由于不同種類的抗生素的化學(xué)成分不一，因此它們對微生物的作用機(jī)理也很不相同，有些抑制蛋白質(zhì)的合成，有些抑制核酸的合成，有些則抑制細(xì)胞壁的合成。由于抗生素可使95%以上由細(xì)菌感染而引起的疾病得到控制，因此被廣泛應(yīng)用于家禽、家畜、作物等病害的防治，現(xiàn)已成為治療傳染性疾病的主要藥物。
自本世紀(jì)50年代，動(dòng)物科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，飼料中低濃度的抗生素可明顯地促進(jìn)畜禽生長，飼料抗生素就廣為使用，世界上各飼料生產(chǎn)國幾乎無一不在飼料中添加各種抗生素。雖然在現(xiàn)代的動(dòng)物養(yǎng)殖中，使用抗生素是預(yù)防疾病、促進(jìn)生長和提高飼料轉(zhuǎn)化率的最重要的手段之一。但是隨著抗生素的廣泛使用，人們逐漸認(rèn)識(shí)到它存在著一些弊端，主要有：藥物殘留；病原微生物產(chǎn)生耐藥性；引起動(dòng)物發(fā)病或死亡；以及其他不良作用：長期使用抗生素，使畜禽機(jī)體產(chǎn)生依賴性，限制了體內(nèi)免疫細(xì)胞機(jī)能的發(fā)揮，使機(jī)體免疫功能下降，抵抗疾病能力降低；使用抗生素有可能使動(dòng)物產(chǎn)生基因突變、畸形、致癌；抗生素大量排出動(dòng)物體外，也可能造成環(huán)境污染等。
綜上，在飼料中使用抗生素，使動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生大量耐藥細(xì)菌，抗生素劑量越使越大，療效卻越來越低，動(dòng)物免疫力受到抑制，抗病力下降；長期使用抗生素引起畜禽內(nèi)源性感染和二重感染，同時(shí)導(dǎo)致動(dòng)物繁殖能力低、幼仔成活率低、動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡被徹底破壞、動(dòng)物產(chǎn)品藥物殘留超標(biāo)等系列問題。
因此，尋找具有抗生素優(yōu)勢，而克服其缺點(diǎn)的飼料添加劑成為研究的熱點(diǎn)。
2、“高銅”及硫酸銅：
銅是人和動(dòng)物必需的微量元素之一。按飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，斷奶仔豬和生長肥育豬對銅的營養(yǎng)需要量為3~6mg/kg飼料。自Braude首次發(fā)現(xiàn)在飼料中添加150~250mg/kg的銅，可明顯提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能以來，銅作為一種有效的促生長劑在養(yǎng)豬業(yè)中被廣泛應(yīng)用，高劑量銅已被認(rèn)為是一種高效、廉價(jià)、使用方便的促生長劑。早期斷奶仔豬由于受生理、環(huán)境、營養(yǎng)和應(yīng)激等因素影響，導(dǎo)致仔豬消化不良，免疫力下降，抗病力差等，其中最直接的表現(xiàn)為腹瀉，嚴(yán)重時(shí)表現(xiàn)生長抑制及死亡，嚴(yán)重影響?zhàn)B豬業(yè)的發(fā)展。在飼料中添加高劑量硫酸銅能有效改善仔豬腹瀉的問題。
但高銅的使用在改善了動(dòng)物生長性能的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的后果。
首先，從營養(yǎng)方面。高銅(250mg/kg)飼料喂豬可導(dǎo)致鋅的缺乏以致產(chǎn)生類似皮膚不全角化癥的癥狀，這可能是由于銅與鋅產(chǎn)生了拮抗作用以致影響了它的作用機(jī)制，因此導(dǎo)致不全角化癥。高銅(250mg/kg)飼料喂豬導(dǎo)致豬只血紅素降低，引起貧血。因此添加高劑量銅必需在飼料中添加高劑量鐵，同時(shí)也增加了維生素C和泛酸的使用量。其次，對屠體所造成的影響。高銅會(huì)抑制飽和脂肪酸，因此飼喂動(dòng)物含有高銅的飼料可導(dǎo)致不飽和脂肪酸含量增加。另外高銅還導(dǎo)致動(dòng)物肝、腎中銅殘留超標(biāo)。第三，對繁殖的影響。攝取高量銅飼料的母豬，產(chǎn)后豬乳中含銅量高。試驗(yàn)表明，添加高銅飼料的母豬其仔豬增長差，特別是飼料中含鐵不足時(shí)影響更嚴(yán)重，易導(dǎo)致仔豬缺鐵。第四，對飼料中其他營養(yǎng)成分的影響。飼料中的維生素C具有還原性易被氧化。在所有的維生素中，VC是很不穩(wěn)定的一種，其不穩(wěn)定性受多種因素的影響（包括金屬離子、堿性環(huán)境、光線以及氧化作用），其中以金屬離子的影響最大。而在金屬離子中，尤其以Cu離子為最。
當(dāng)前，我國飼料行業(yè)所使用的銅源主要為硫酸銅。硫酸銅由于其物理化學(xué)性質(zhì)的局限，在作為動(dòng)物銅源的應(yīng)用中有諸多缺點(diǎn)：第一 對動(dòng)物和食品的影響：
高銅必須額外添加高鐵、高鋅相適應(yīng)，大劑量的硫酸鹽（銅、鐵、鋅）增加了動(dòng)物肝、腎臟的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致動(dòng)物肝、腎中銅、鋅殘留超標(biāo)（影響食品安全），甚至銅、鋅中毒，并造成畜禽后期生長阻滯；高濃度硫酸鹽（銅、鐵、鋅、錳）的刺激性對胃腸黏膜及腸道正常的微生態(tài)區(qū)系都有一定的破壞，影響動(dòng)物的腸道健康；硫酸銅易溶于水，在腸道迅速排空，不能長時(shí)間保持較高銅離子濃度，低劑量抑菌效果不理想。第二 對飼料及加工的影響：硫酸銅易吸潮。游離的銅離子部分破壞了飼料中的維生素和油脂等成分，降低飼料品質(zhì)，縮短保質(zhì)期。同時(shí)對飼料設(shè)備有腐蝕性及對加工人員皮膚有刺激性。第三 對資源和生態(tài)環(huán)境的影響：動(dòng)物攝入的銅90%從糞便中被排除體外，造成對銅源的巨大浪費(fèi)。銅又為不可降解物質(zhì)，長期累積，對水土嚴(yán)重污染，破壞生態(tài)平衡。
我國飼料行業(yè)所使用的銅源主要為硫酸銅。硫酸銅由于其物理化學(xué)性質(zhì)的局限，在作為動(dòng)物銅源的應(yīng)用中存在諸多缺點(diǎn)：可能導(dǎo)致生長豬的胃部病變；導(dǎo)致銅在動(dòng)物肝臟中的沉積，使其消化功能與免疫功能下降；銅是活躍的氧化物前體，過量銅會(huì)導(dǎo)致肌肉脂質(zhì)加速氧化，產(chǎn)生不良?xì)馕叮鹭i肉品質(zhì)下降；難降解的銅在排除體外后對水體和土壤帶來不可低估的污染；添加高銅還伴隨其他元素添加劑量的提高，造成浪費(fèi)。諸多方面都反映出高銅在飼料中弊端。
所以，如何解決現(xiàn)有銅源添加劑的種種弊端，開發(fā)新的飼料銅源成為研究的熱點(diǎn)。
3、堿式氯化銅在動(dòng)物營養(yǎng)中研究現(xiàn)狀：
為了解決硫酸銅存在的這些缺陷，美國1992年Heritage Technologies, LLC承擔(dān)一項(xiàng)旨在改良飼料原料的科研項(xiàng)目而開發(fā)一種新的飼料添加劑——堿式氯化銅。堿式氯化銅的分子式為Cu2(OH)3Cl，分子量為213.57。堿式氯化銅由于其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，具有不溶于水、不潮解，在空氣中十分穩(wěn)定、在酸堿環(huán)境下緩慢溶解、電中性、無刺激性等特殊理化特性。據(jù)報(bào)道，飼料中的銅由堿式氯化銅提供，豬糞可溶性銅含量降低15%以上。堿式氯化銅含量高，降低運(yùn)輸與貯存成本；生物學(xué)利用率高，降低添加成本；提高銅在飼料中分布的均勻性，堿式氯化銅不溶于水，不吸潮，減少對飼料養(yǎng)分如維生素、油脂的破壞，提高飼料品質(zhì)；改善動(dòng)物增重和飼料轉(zhuǎn)化效率，同時(shí)抗菌效果比硫酸銅好，可有效改善動(dòng)物的抗病力；在飼料中添加高銅（由硫酸銅提供），由于硫酸銅的高溶解性，銅的大量添加和排泄加重了銅對環(huán)境的污染，而由堿式氯化銅提供，可降低糞便中的銅含量和可溶性銅含量，有利于保護(hù)環(huán)境，符合畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展政策。因此，在畜牧生產(chǎn)中，用堿式氯化銅取代硫酸銅既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，又符合環(huán)保要求，為畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展找到了一種非常好的方法，堿式氯化銅應(yīng)有廣闊的應(yīng)用前景。
堿式氯化銅在水中的溶解性差，不吸潮，這樣防止飼料結(jié)塊。同時(shí)1)水是氧化還原反應(yīng)的介質(zhì)，2)銅是氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的“熱點(diǎn)”，堿式氯化銅可有效防止對飼料養(yǎng)分如維生素、油脂等成分的破壞。
堿式氯化銅在生產(chǎn)中經(jīng)過結(jié)晶過程，形成球狀的光滑顆粒，流動(dòng)性好；不吸潮，不會(huì)吸收水分引起結(jié)塊，這樣提高飼料混合的均勻性，降低變異系數(shù)。
大量研究表明，在飼料混合物中，銅對維生素具有破壞作用。然而在全價(jià)料中氧化導(dǎo)致維生素的損失是不可避免的，在制粒飼料中也具有重要的作用。大量研究結(jié)果表明，在促進(jìn)氧化反應(yīng)方面，堿式氯化銅遠(yuǎn)不及硫酸銅。硫酸銅是一種酸性鹽，極易溶于水。在混合飼料中，在以下兩方面很活躍：1）在飼料中銅離子通過溶于水而擴(kuò)散；2）相比較而言，堿式氯化銅是一類中性鹽，難溶于水。在促進(jìn)氧化反應(yīng)是不活躍的。一些研究證明了堿式氯化銅的弱氧化性。與硫酸銅比較，堿式氯化銅在促進(jìn)氧化反應(yīng)的能力是不活潑的。
大量研究結(jié)果表明，堿式氯化銅的相對生物學(xué)效價(jià)是硫酸銅的121.7~141%。在鉬存在的情況下，牛飼喂堿式氯化銅比硫酸銅的效價(jià)更高。Jerry Spears （1995）研究結(jié)果表明，豬飼喂堿式氯化銅體內(nèi)銅的沉積比硫酸銅更有效。Miles 等 (1998)報(bào)道，堿式氯化銅的相對生物學(xué)效價(jià)是硫酸銅的106-112%。PARC（1999）報(bào)道，堿式氯化銅是硫酸銅的相對生物學(xué)效價(jià)為121.7%。佛羅里達(dá)大學(xué)在1992年，1993年和1994年連續(xù)作了三個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了堿式氯化銅在動(dòng)物飼料應(yīng)用的有效性。結(jié)果表明堿式氯化銅的生物學(xué)效價(jià)更高，安全性相同而氧化性較低。Spears等（1996）認(rèn)為堿式氯化銅有助于更好的保持銅的狀態(tài)，即便日糧中含有如硫和鉬之類的拮抗因子。
國外有關(guān)堿式氯化銅對動(dòng)物生產(chǎn)性能也作了大量的研究，結(jié)果均證實(shí)用低濃度的堿式氯化銅替代高濃度的硫酸銅，能起到同樣的促生長效果。 Cromwell等 (1998)等研究結(jié)果表明，堿式氯化銅在促進(jìn)斷奶仔豬生長方面和硫酸銅一樣有效。150mg/kg堿式氯化銅比200mg/kg的硫酸銅更有效。PARC（1999）用125和188mg/kg的銅，來自堿式氯化銅的銅比任何水平的硫酸銅均能顯著提高增重和改善飼料效率。PARC (1998)報(bào)道，在改善增重方面，添加188mg/kg堿式氯化銅和250mg/kg的硫酸銅效果一致。United Feeds（1995）報(bào)道，斷奶仔豬日糧中150mg/kg堿式氯化銅與200mg/kg的硫酸銅具有同樣的促生長效果。
PARC(1999)研究表明，堿式氯化銅對球蟲和白色念珠菌的抑制效應(yīng)更高，作物霉菌=135%，球蟲= 151%。 PARC(1998)體外試驗(yàn)結(jié)果表明，堿式氯化銅對大腸桿菌, 沙門氏菌和弧形桿菌的抑菌效果更好。國外諸多報(bào)道表明，堿式氯化銅的抗菌效果比硫酸銅好。
據(jù)報(bào)道，飼料中添加相同劑量的銅，由堿式氯化銅提供，豬糞可溶性銅含量降低15%以上，有利于保護(hù)環(huán)境，符合畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展政策。少劑量的堿式氯化銅可達(dá)到高劑量硫酸銅的飼喂效果，可以降低銅的添加劑量，降低銅的排放。
但堿式氯化銅自2003年在國內(nèi)上市以來，年銷量在500噸以下，不到硫酸銅用量的1%。其推廣嚴(yán)重受阻的原因： 配方應(yīng)用誤區(qū)，飼料廠多年使用硫酸銅高銅添加的習(xí)慣，對堿式氯化銅的低劑量添加不接受；養(yǎng)殖習(xí)性影響，養(yǎng)殖戶要求糞便黑的特殊習(xí)性。
4、中草藥在動(dòng)物營養(yǎng)中的研究現(xiàn)狀：
中國的飼料行業(yè)的發(fā)展面臨更加開放的市場環(huán)境和日趨激烈的市場競爭。與此同時(shí)，具有特色的綠色飼料的市場卻十分活躍。所謂綠色飼料是指那些遵循可持續(xù)發(fā)展原則，按特定生產(chǎn)方式生產(chǎn)，專門機(jī)構(gòu)論證并許可使用綠色標(biāo)志商標(biāo)的無污染的安全、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)類飼料。作為綠色飼料的核心，綠色飼料添加劑是生產(chǎn)無公害飼料，進(jìn)而生產(chǎn)綠色食品的重要環(huán)節(jié)之一。中草藥飼料添加劑作為綠色飼料添加劑的一種，具有毒副作用小、無殘留、無耐藥性的獨(dú)特優(yōu)勢，愈來愈快被畜牧工作者所重視。中草藥飼料添加劑是指利用中草藥或其藥渣，煎成湯或研磨成細(xì)末，生產(chǎn)出單方或復(fù)方制劑。將制劑添加在日糧或飲水中，以期預(yù)防動(dòng)物疾病，加速生長，提高生產(chǎn)性能和改善畜禽產(chǎn)品質(zhì)量。
中草藥飼料添加劑的特性
天然、毒副作用小。中草藥取自動(dòng)物，植物，礦物及其產(chǎn)品，保持了各種結(jié)構(gòu)成分的自然狀態(tài)和生物活性，用于飼料添加劑的中草藥所含成分均為生物有機(jī)物，經(jīng)過人和動(dòng)物體的長期實(shí)踐篩選保留了對人和動(dòng)物體有益無害和最易被接受的外源精華物質(zhì)。即使是用于預(yù)防治病的有毒中草藥，亦經(jīng)自然炮制和科學(xué)配伍會(huì)使毒性減弱或消除。
多功能性：中草藥是復(fù)雜的有機(jī)體，本身的多成分，并加以合理組合，形成了整體協(xié)調(diào)統(tǒng)一的、獨(dú)特的多能性；增強(qiáng)免疫作用：中草藥中的多糖類、有機(jī)酸類、生物堿類、甙類和揮發(fā)油類，可增強(qiáng)機(jī)體的體液或細(xì)胞免疫能力；雙向調(diào)節(jié)作用：有些中草藥具有對動(dòng)物某一臟腑的不同功能狀態(tài)，進(jìn)行調(diào)整的作用。即處于亢進(jìn)時(shí)可調(diào)節(jié)至正常，處于抑制時(shí)可調(diào)至興奮；營養(yǎng)作用：中草藥一般均含有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素、礦物質(zhì)、微量元素等營養(yǎng)成分，雖然多數(shù)含量較低，但卻可能起到一定的營養(yǎng)作用和成為動(dòng)物機(jī)體所需的營養(yǎng)成分；維生素樣作用：某些中草藥本身不含維生素成分，但卻能起到某一種維生素的功能作用；激素樣作用：中草藥本身不是激素，但可起到激素相似的作用，并可減輕、防止或消除外源激素的毒副作用； 抗微生物作用：許多中草藥具有抗細(xì)菌和病毒等作用，且具有無毒副或殘留和抗藥性等優(yōu)勢，以及具有調(diào)動(dòng)機(jī)體非特異性抗微生物的一切積極因素，全方位殺滅病原微生物的特點(diǎn)；復(fù)合作用：中草藥在配伍中講究四氣、五味、升降浮沉和七情、十八反等寶貴經(jīng)驗(yàn)，并形成規(guī)律；多味復(fù)合后，可取長補(bǔ)短，作用大大加強(qiáng)。
二、堿式氯化銅與中草藥的配伍制劑的研發(fā)思路
美國微營養(yǎng)公司針對目前抗菌促生長添加劑使用的趨勢，利用現(xiàn)代植物化學(xué)和儀器分析手段，對中草藥中的有效成分，進(jìn)行提取、分離和鑒定，對堿式氯化銅作用機(jī)理進(jìn)行深入研究；結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)藥學(xué)、營養(yǎng)學(xué)和免疫學(xué)的方法，從體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的代謝利用途徑、免疫調(diào)節(jié)機(jī)理和激素的分泌調(diào)控等方面進(jìn)行探討，根據(jù)動(dòng)物的不同生長發(fā)育階段和生產(chǎn)目的，針對不同的飼養(yǎng)條件，結(jié)合中草藥、堿式氯化銅的作用機(jī)制及使用劑量，將中草藥與堿式氯化銅進(jìn)行配伍，發(fā)揮其協(xié)同作用，將各種有效成分充分利用；開發(fā)出調(diào)衡腸道新銅源產(chǎn)品-益環(huán)銅。
阿爾法堿式氯化銅采用現(xiàn)代工藝，經(jīng)過科學(xué)配伍，既有銅元素的作用，又有不可替代的調(diào)衡腸道的功能，全面提升畜禽的免疫力、抗病力，比單一銅源具有更優(yōu)異的促生長、抗腹瀉效果，并能有效提升飼料品質(zhì)、降低成本，減少了對環(huán)境的污染。益環(huán)銅是一種綠色環(huán)保調(diào)衡腸道銅源促生長型飼料添加劑，成分無毒副作用、不產(chǎn)生抗藥性，畜禽長期合理使用可避免藥物殘留問題，具有極大的應(yīng)用優(yōu)勢。 |
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