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[轉貼文章]飼料防黴劑的應用研究及發展趨勢 飼料被黴菌及黴菌毒素污染已成?飼料業和畜牧業生?中不可忽視的問題。在農作物和飼料?品的生?、加工、運輸及貯存過程中,由於黴菌及黴菌毒素對飼料和食品不同程度的污染,從而造成巨大的經濟損失,據聯合國糧食組織估算全世界每年大約有5%~7%的糧食、飼料等農產品受黴菌的侵害。黴菌大多屬於中溫型微生物,最適宜生長溫度一般?20~30℃,黴菌繁殖?毒的最適溫度?25~30℃,其中曲黴菌屬最適宜生長溫度?30℃,青黴屬?28℃左右,鐮刀菌一般?20℃左右,一般危害飼料的黴菌孢子在7℃時,即可發芽,溫度高於49℃時黴菌被殺死或進入孢子階段。我國南方地區從5月份至9月份的各月平均氣溫在20℃以上,平均相對濕度在80%以上,特別在梅雨季節(3~6月),黴菌生長繁殖最?旺盛,飼料容易發黴,給飼料企業及養殖戶帶來巨大的損失。 飼料中添加防黴劑是預防黴變的重要措施,如何選用合適的防黴劑是在實際生?中值得重視的問題,本文就目前防黴劑的應用研究作一綜述以期?防黴劑的生?選用作參考。1 飼料防黴劑的概念和類型 飼料防黴劑是指能降低飼料中黴菌的數量,抑制黴菌毒素的?生,預防飼料貯存期間營養成分的損失,防止飼料發黴變質並延長貯存時間的飼料添加劑。防黴劑按其作用方式可分?:擴散型、接觸型、擴散接觸型。擴散型主要指單一有機酸或複合有機酸類。接觸型指有機酸鹽類;擴散接觸型主要?單一有機酸或多種有機酸結合特殊載體製成的複合有機酸。按其理化特性可分?有機酸類、有機酸鹽類、複合有機酸及鹽類、有機酸酯類等。2 常用有機酸防黴劑及其作用機理2.1 丙酸 丙酸?無色液體,帶有乙醇味,飽和水溶液pH?2.0~2.5,具有揮發性,在飼料貯存中可揮發?生丙酸氣體,與飼料表面充分接觸,抑菌均勻,主要的有效作用菌是酵母菌、細菌黴菌,特別對好氣性芽孢桿菌、黃麴黴有較好的抑制作用。有效用量低,每噸飼料的添加量?0.8~2.5kg,發揮作用的最適pH範圍在5.5以下。其缺點是:熱穩定性差,80℃制粒過程中揮發量達40%,用於制粒時損失大;在貯存過程中損失快,藥效持續力短,不利於長期保存;易受飼料中鈣鹽和蛋白質的中和,而失去活性。市場上的露保絲、萬路保、克黴霸及詩華抗黴素等主要成分?丙酸。Jones建議添加1%~1.5%的丙酸來貯存水分含量高的玉米;Santurio推薦含水量?11%~12%的穀物,丙酸添加量?0.1%。丙酸防黴機理是:單體丙酸活性分子在黴菌細胞外形成高滲透壓,使黴菌細胞內脫水,而失去繁殖力;丙酸活性分子可穿透黴菌細胞壁,抑制細胞內的?活性,而阻止黴菌的繁殖。2.2 山梨酸 山梨酸又名2,4-己二酸,白色結晶粉末或無色針狀結晶,無臭或稍有刺激性氣味,溶于水,飽和水溶液pH?3.6,對黴菌、酵母菌、好氣性菌均有抑制作用,毒性小,每噸飼料使用量?0.5~1.5kg, 防黴效果好,價格低,最適宜pH範圍是2.5~4.0。缺點是:受pH值影響大,當pH值大於7.5 時,幾乎無抑菌作用,對乳酸菌幾乎無效,在水中易氧化。其作用機理是:山梨酸與微生物?系統中的巰基結合,而破壞?系統,抑制微生物代謝和細胞生長,從而達到抑菌的目的;山梨酸還可以在飼料表面形成一均勻的有機酸保護膜,阻止黴菌進入內層。2.3 苯甲酸 苯甲酸?無色或白色針狀或鱗片狀結晶,稍溶于水,飽和水溶液pH?2.8,有效成分?非離解態的苯甲酸活性分子,對酵母菌、細菌、黴菌有較好的抑制作用,每噸飼料的適宜使用量?0.5~2.5kg,價格低,來源豐富,無蓄積作用,毒性小,但大於山梨酸,最適宜pH範圍是2.5~4.0。其缺點是:對pH值要求窄,只能在酸性條件下發揮作用,pH值大於4時,防黴作用開始下降,有苦澀等不良味道。 苯甲酸防黴作用的機理是:苯甲酸活性分子穿過黴菌細胞壁,抑制細胞內的呼吸?的活性及阻礙乙?輔?的縮合反應,使三羧酸迴圈受阻,代謝受影響,並可阻礙細胞膜的透性,從而防黴。2.4 脫氫乙酸 ?白色或淡黃色結晶粉末,無臭,無味,熔點108~110℃,沸點270℃,難溶于水,對光熱穩定,是一種廣譜抗菌劑,對細菌、黴菌和酵母都有較強的抑制作用,且不受堿條件的影響,在每噸飼料中的添加量?0.4~1.2kg。其缺點是:毒性較大,飼喂動物有殘留,被部分國家和地區限用和禁用。 由上可知,有機酸類防黴劑的防黴效率主要受飼料pH值的影響,應用pH值範圍窄。其主要的防黴機理是干擾細菌內pH值的穩定性,從而引起蛋白質、核酸和磷酸酯結構的改變,並且改變或破壞一些?的作用,從而抑制黴菌生長。3 有機酸鹽類防黴劑及其機理 有機酸鹽類防黴劑主要有丙酸鹽(丙酸鈉、丙酸鈣、丙酸銨)、苯甲酸鈉、山梨酸鉀、雙乙酸鈉等。3.1 丙酸鹽 丙酸鹽主要有丙酸鈣、丙酸鈉、丙酸銨,?白色顆粒或粉末,無臭或稍有異臭味,溶于水。丙酸鹽的有效作用成分是丙酸分子而非丙酸鹽類。其作用機理同於丙酸,丙酸鹽釋放丙酸分子受飼料中水分和pH的影響,當pH?7時,丙酸鹽溶于水,游離出丙酸分子僅?0.8%當pH?4.9時,游離酸含量?50%。丙酸鹽離解後呈弱鹼性,阻礙其進一步離解,因此,丙酸鹽的抑菌效果不如丙酸。其優點是不揮法,耐高溫,不受飼料成分的影響,腐蝕性低,刺激性小,且適合持續貯存。缺點是對飼料混合均勻度要求高,用量大,影響適口性,對飼料水分含量,pH值要求嚴格,且不能即時起作用。我國生?的克黴靈、除黴淨、黴敵等主要成分?丙酸鹽類。3.2 雙乙酸鈉 雙乙酸鈉(SDA)?白色晶體,略帶醋酸味,易吸濕,飽和水溶液的pH值?4~5,具有較強的殺菌力,主要的有效作用菌是黴菌、酵母菌,在飼料中的添加量?0.7%~3.0%, 最適pH範圍在6.0以下。雙乙酸鈉適合高濕條件下水分高的各種原料的防黴,雙乙酸鈉防黴效果優於同劑量的丙酸鹽,與山梨酸及其鹽同時加入時有協同效果(鍾國清,2000)。0.6%雙乙酸鈉對黃麴黴和黑?黴的抑菌率達56.5%、48.7%(馬玉翔,2003)。雙乙酸鈉作?防黴劑其來源豐富,成本低,有調節pH值,提高蛋白質利用率,促進體脂肪的合成等作用,可增加飼料的營養價值(何萬領等,2002)。其缺點是當飼料黴變嚴重時或雙乙酸鈉量達不到完全抑菌時,反而促進了黴菌的生長。 雙乙酸鈉抑菌的有效成分是乙酸,其機理?乙酸分子穿過真菌、黴菌、細菌等的細胞壁,干擾細胞間?的作用,引起細胞內蛋白質變性,達到抑菌的目的。3.3 苯甲酸鈉、山梨酸鉀 苯甲酸鈉飽和水溶液pH值?8~10,有效作用菌主要有酵母、細菌、黴菌,在飼料中的使用量?0.6%~2.8%,最適pH範圍2.5~4.0,其防黴作用機理同於苯甲酸。山犁酸鉀飽和水溶液pH值?7~8,有效作用菌主要有黴菌、酵母、好氣腐敗菌,在飼料中的使用量?0.5%~3%,最適pH範圍5~6以下。其防黴機理同於山梨酸。由上可知,有機酸鹽的防黴機理同於其相應的有機酸,其優點比有機酸穩定,不揮發,腐蝕性小,有效作用比其酸長,在相同的條件下其防黴效果不如相應的有機酸。4 有機酸酯類防黴劑及其機理 有機酸酯類主要包括富馬酸酯類(富馬酸二甲酯、富馬酸二乙酯、富馬酸二丁酯),對羥基苯甲酸酯類(乙酯、丙酯、丁酯等)。其中以富馬酸二甲酯和對羥基苯甲酸丁酯最?常用。這類防黴劑與有機酸型防黴劑相比,具有用量小,對光熱穩定,不受飼料pH值的影響,在pH4~8範圍內均有很好的抗菌作用,具有廣譜抗菌性,但不易溶于水,對皮膚及粘膜有強烈的刺激性,在飼料中使用受到很大的限制,不適宜作雛雞及魚蝦飼料的防黴劑。富馬酸酯類一般用量?0.2%左右,對羥基苯甲酸酯類的一般用量?50~250mg/kg。 有機酸酯類的防黴機制主要破壞微生物的細胞膜,使細胞內蛋白質變性,並可抑制微生物細胞的呼吸?系與電子傳遞?系的活性,達到抑菌的目的,起抑菌活性主要以分子態起作用。5 複合型防黴劑 複合防黴劑克服了單一型防黴劑的缺點,具有抗菌譜廣,防黴效果好,受飼料因素影響小,用量小,對飼料水分及酸度要求不嚴格,無腐蝕性和刺激性,但無熏蒸作用,抑菌不均勻,要求與飼料充分混合。 複合防黴劑主要是將不同的pH適應範圍,不同抗菌譜的具有協同效應的防黴劑按一定比例配合,擴大使用範圍,增強防黴效力的一類防黴劑。複合防黴劑主要有複合丙酸鹽防黴劑,如monoprop丙酸複合防黴劑,由50%的丙酸和50%特殊載體Vezxite組成。它利用Vezxite使二聚體的丙酸轉化?單聚體的丙酸,單聚體丙酸較易脫氫游離出羧基具有較強的殺菌能力。美國奧特奇的萬香保防黴劑,主要成分是二丙酸銨,通過二丙酸銨釋放丙酸根離子而起防黴作用。Mold-x防黴劑是以丙酸?主要成分,同時添加乙酸、山梨酸、苯甲酸再均勻分佈在矽酸鈣載體上。其特點是保持了有機酸的殺菌力,同時減少其腐蝕性和刺激性,但價格高。6 其他類型防黴劑 中草藥防黴劑,孫紅祥(2001)研究了陳皮、藿香、艾葉、花椒、野菊花、山慈姑、肉桂、白芷、茴香9味中藥對飼料中黴菌的最低抑菌濃度,結果表明均有抑菌作用,陳皮、藿香、艾葉有明顯的抗黴菌活性。昆蟲抗菌?是昆蟲體液免疫的重要組成成分,具有分子小,抗菌譜廣,僅作用於原核細胞及病變的真核細胞,?替代抗生素提供新途徑,可作?飼料防黴劑。海藻粉和其他鹽類混合品,用於防黴,有較好的防黴效果。余伯良等(1998)研究表明,在pH5.5時,山蒼子果渣乙醇萃取物對多數黴菌的最低抑菌濃度?0.25%,其抗均效力與丙酸相近。當pH?6.5時,丙酸的抗菌作用明顯低於山蒼子果渣乙醇萃取物。6%的山蒼子渣粉的防黴效果與0.3%丙酸相當。許多食用芳香植物都有抑菌抗菌作用,不僅對飼料有防腐效果,而且對畜禽有調味促生長、防病保健功能,是一類值得開發研究的新型的防黴劑?品。7 防黴劑的配伍原則及注意事項 飼料中單獨使用某一種防黴劑往往效果不佳,因?任何一種防黴劑防黴的機理比較單一,對某幾種特定的黴菌菌種有效,而對其他菌珠無效或效果不佳,且這種特效受環境影響比較大,而飼料又是許多原料混合物,其中含有各種黴菌和酵母菌,同時飼料水分和黴菌密度都不一致,因此,常採用多種防黴劑複配的辦法來解決單一防黴劑的缺陷。 防黴劑配伍使用時注意長效緩釋型與速效型防黴劑結合;氣霧型與接觸型防黴劑結合;不同pH條件下敏感的防黴劑結合,以擴大防黴劑的作用範圍;不同作用機理的防黴劑結合,擴大抑菌譜;注意各種防黴劑的有效作用條件和物理性質等。注意飼料水分及環境濕度與添加量的關係,因飼料含水量及環境濕度是飼料發黴的關鍵因素,其變化與黴菌生長繁殖的關係是指數關係。既要保證飼料保存期,又要使用成本低就必須根據飼料水分及環境濕度變化及時科學地調整防黴劑用量。把握防黴劑的臨界用量,不同的防黴劑有不同的最低抑菌濃度,用量低於最低抑菌濃度時,基本沒有防黴作用。8 防黴劑的發展趨勢 未來的防黴劑研究和開發應朝著優質高效、低成本的方向發展,從單一型向複合型發展,從化學合成防黴劑向天然防黴劑方向發展,防黴劑的載體由接觸型向氣霧型方向發展。一些因含有對人體及動物有害物質,或在應用中存在潛在危害的防黴劑已經或將被禁用。因此,開發複合型天然防黴劑和選擇有利於防黴劑擴散的載體,提高防黴劑的使用效果,研製無毒副作用,無殘留的綠色環保型飼料防黴劑將成?今後研究和開發的熱點。9 小結 飼料防黴是一個複雜的系統問題,不能僅僅依賴於添加防黴劑這一手段,因?防黴劑它不能使已經發黴的飼料不發黴,也不能完全保證飼料不黴變,它只能在一定的條件下,適當延長飼料黴變的時間,要想從根本上避免飼料黴變,任需要從黴菌生長的內部條件入手,如儘量避免採用不新鮮的原料,控制飼料及原料的水分,控制飼料加工過程中的水分和溫度,注意在乾燥通風處保存,減少飼料在倉庫或市場中的周轉貯運時間等等。只有充分考慮了這些方面以後,利用優良的防黴劑才能最有效的保存飼料。