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植物提取物能够代替抗生素促生长剂吗?

植物提取物能够代替抗生素促生长剂吗?

畜牧业正在努力减少抗生素促生长剂的使用,以防止产生针对人类的有害菌耐药菌株。无抗生素饲料在欧盟和韩国已经成为现实,而在美国和澳大利亚等国家也在积极寻找对策。即使是在中国,经过2012年的肉鸡行业滥用抗生素事件,业内人士都意识到应该规范抗生素的使用。

对于不同物种,抗生素提高生产效益的机理不同。例如,对于猪的最大作用是预防大肠杆菌引起的断奶后腹泻,而对于鸡则可以防止产气荚膜梭菌引起的坏死性肠炎。

前提条件

在欧洲禁止使用抗生素促生长剂后,畜禽的肠道疾病马上增加,营养学家们不得不重新研究如何生产无抗生素的饲料,整个过程并非一帆风顺。

从欧洲的经验可以总结出,至今没有哪一种单一的添加剂可以立即、完全取代抗生素促生长剂,与此同时,饲养管理、生物安全及饲养程序等均需做调整:

  1. 管理:避免畜舍温度的突变和寒冷,减少环境中的氨气,确保合理通风,加强卫生防疫,实行全进全出制,降低饲养密度。
  2. 生物安全:一套严格而全面的生物安全制度,应由各部门共同执行,这套制度必须实用且易理解。
  3. 饲料配方同样重要:
    • 众所周知,未消化的蛋白质会导致病原微生物生长,因此饲料的蛋白质水平应调低到刚好满足动物需求,不可过多。
    • 对于幼龄哺乳动物和肉仔鸡,必需多使用高质量蛋白原料饲料,以提高饲料消化率。
    • 对哺乳动物,应多使用熟化饲料。
    • 像黑麦或小麦等谷物有很大的粘性,能减少胃肠蠕动,利于病原体的生长,应适当减少用量。
    • 对于幼龄动物应当适量控制铁的含量,铁为大肠杆菌生长提供了条件。
    • 无机钙和磷能够结合酸,从而增加腹泻的发病率。所以应该减少磷酸氢钙和碳酸钙的用量,同时增加植酸酶的量。
    • 应增加粗纤维的使用,尤其是非木质化的纤维,如甜菜浆,大豆皮,它们利于大肠内的有益微生物发酵,能改善消化系统的健康。

肠道健康的概念

合理的饲料配方、良好的饲养管理、生物安全与合理的添加剂完美结合才可能实现“肠道健康”或“肠道福利”,其定义为肠道能维持正常的生理功能、保持肠道菌群平衡,从而能抵抗外界的各种传染性和非传染性应激。

确保肠道健康对不使用抗生素促生长剂,而获得好的养殖成绩很有必要。

可以替代抗生素的饲料添加剂

抗生素促生长剂可以由抑菌或杀菌物质来替代:

  • 氧化锌和硫酸铜显示良好的抗菌性能,但对环境有危害,在一些国家它们被限制使用。
  • 并非所有的有机酸都是有效的抗菌剂。其有效性依赖于它们的疏水性和解离的能力。
  • 许多植物提取物由体外实验证实了其抗菌活性,其中有些已经通过饲喂实验得到了验证。植物提取物和有机酸具有协同效应,同时使用会有更好的效果。

除此之外还有其他饲料添加剂无抗菌功能,但可间接改善肠道健康。包括:

  • 酶制剂,降低非淀粉多糖(抗营养因子)的含量。
  • 益生菌和益生素,能够增加有益菌的数量。
  • 免疫增强剂,增强自身免疫力,有助于预防感染。

植物提取物,从民间医药到养殖场科学

据史料记载,人们很早就利用植物尝试着治病(伴随魔法和宗教仪式),想必也给动物治病。一些证据可以追溯到尼安德特人时期。自十九世纪以来,药用植物在医疗实践中的使用开始减少,并逐渐被药物取代,但是到了二十世纪六十年代末,由于各种药品的副作用问题,药用植物又开始被使用。虽然化合物是当今药物的主流,草本和其他植物来源的产品仍占了现代药物的30%之多。

通过科学家对传统知识的验证,确保植物药品效果的可重复性、治疗安全和有效,现在对植物药品的使用和古代已有很大不同。这也导致了标准化的植物提取物的生产:

  • 由特定的鉴别培养的植物物种生产;
  • 制造工艺考虑了对植物中的活性成分进行保护;
  • 保证最低的有效成分含量。

如何将植物提取物应用在畜牧生产中是一门仍在探索中的科学技术,但是在很多情况下效果是很好的,尤其是将其结合有机酸使用的时候。

植物提取物在替代抗生素促生长剂所起的作用

植物中含有丰富的化学物质,使它们能够抵抗微生物和昆虫的攻击。这些次生代谢物“或”植物化学物“,可能对畜禽的生长有促进作用:

  1. 直接的杀菌效果
    有些化合物能够粘附到微生物细胞壁,使胞壁产生裂纹,细胞破裂,内容物溢出,从而杀死微生物。肉桂和甘牛至油等植物就含有此类杀菌的活性成分。
  2. 益生素的作用
    有些植物如菊苣富含低聚糖,能够刺激有益细菌如乳酸杆菌和双歧杆菌的生长,而不刺激有害菌的生长。从而防止病原微生物的危害,减少了家禽和猪的消化系统疾病。
    益生素已经被证实,除了能刺激有益的细菌生长,还能增加乳酸杆菌和双歧杆菌产生短链脂肪酸。 短链脂肪酸能抑制一系列腐败细菌的生长。有些植物提取物不能直接促进乳酸杆菌的生长,虽然它们不是益生素,但是他们可以促进小肠中乳酸菌的短链脂肪酸发挥作用,肉桂和大蒜就是这些短链脂肪酸的促进剂。
  3. 阻止病原菌粘附在肠道表面
    凝集素-糖受体相互作用是病原体附着在肠粘膜上皮柱状细胞的主要机制。某些植物化合物,如角豆中所含的化学物质能阻断病原菌附着到肠道的粘膜层,从而避免了病菌感染。
  4. 增强免疫的作用
    肠道淋巴组织在养殖动物消化系统的免疫活动中起到了很关键的作用,益生素化合物(例如菊苣中的低聚糖)能促进肠道淋巴系统的局部免疫活动,从而对肠道健康发挥了有益作用。其他物质,如菇类多糖和大蒜中的大蒜素,能激活先天免疫和主动免疫,可作为动物的非特异性免疫增强剂。
  5. 分泌消化酶
    肉桂和豆蔻中的一些成分可以刺激胰腺和肠黏膜消化酶的分泌,从而改善饲料利用率和生长速度。

结论

植物提取物代替抗生素生长促进剂的机制我们还不是很清楚,但毫无疑问的是,某些植物中的化学物质能改变肠道菌群的组成,提高动物的抵抗力。

目前很清楚的是,无抗生素的畜牧业并不仅仅是指植物提取物,其他添加剂或一些产品的组合代替抗生素促生长剂,而是需要将饲料配方、管理和生物安全措施相结合。如果没有养殖场各环节的共同努力,不可能保证肠道健康,也无法保证正常的生产水平。

同样重要的是,无抗生素饲料必然更昂贵。当然养殖场生产效益的改善会抵消饲料成本的增加。并且我们也要考虑:随着食品丑闻越来越被人关注,如果生产者能够证明他们产品的质量和安全性,消费者应该乐意多掏一点钱。

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