在飼料資源日趨緊缺、畜牧環境日趨嚴重的今天，如何充分提高動物對飼料的利用效率，減少飼料原料的浪費，并降低畜牧生產對環境的污染，是我國營養學界目前極為關注的一個問題。按照理想蛋白模式，采用可消化氨基酸及有效磷等指標，來設計不同品種、性別、年齡動物的日糧模型，使養分供需達到精確平衡，可以在保證最大生產效率的同時減少氮磷的排泄；同時使用有機微量元素、酶制劑、益生素、益生元與酸化劑，及除臭劑等飼料添加劑，可以有效地提高飼料轉化率，降低畜牧生產的污染，并增強動物的抗病能力，改善動物產品的品質。
1、合成氨基酸的使用
采用“理想蛋白質模式”，從氨基酸平衡著手在畜禽日糧中使用合成氨基酸，能夠降低飼料粗蛋白水平，提高日糧中氮的利用率，減少糞尿中氮的排泄量。這樣既可以節省天然蛋白質飼料資源，又可以減輕集約化畜牧業生產對環境的氮污染問題。Jongblied等(1998)報道，畜禽日糧中氮的吸收率通常只有30%～50%，要提高氮的利用率，就必須提高日糧的平衡性。而日糧必需氨基酸占總氮的45%~55%時，氮的利用率最高( Lenis，1996)。許多試驗表明，在日糧氨基酸平衡性較好的條件下，日糧蛋白質降低2個百分點對動物的生產性能無明顯影響(Jongblied等，1998)，而這可使氮的排泄量下降20%。Shriver等(2000)用粗蛋白水平降低4%（添加合成氨基酸達到與對照組相同的氨基酸水平）的日糧，使總氮的排泄量降低49%(P <0.01)，但并不影響生產性能。而Canh等(1998)用添加合成氨基酸的方法，使各組日糧達到相同的氨基酸水平，而粗蛋白水平分別為16. 5%、14.5%和12.5%飼喂生長豬時發現，尿氮含量和糞尿pH值因粗蛋白水平的下降而下降，而糞氮含量不受粗蛋白水平的影響。據統計，通過理想模型計算出日糧的粗蛋白水平每下降一個百分點，糞尿氨氣的釋放量就下降10%~12.5%。除氨氣外，動物排泄物中的臭氣物質還有殘余含硫氨基酸降解產生的硫化氫、過量色氨酸降解產生的吲哚類物質，以及芳香族氨基酸、酪氨酸降解的苯酚類產物等，都嚴重危害人與動物的健康。Hobbs等(1996)通過向日糧中添加合成氨基酸，而使生長豬和肥育豬日糧的蛋白質水平分別從21%降到14%、從19%降到13%，結果使尿氮的排出量減少40% (P<0.01)，還使兩者糞尿中的臭味物質顯著減少。
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2、植酸磷與植酸酶的應用
畜禽植物性飼料中約75%的磷是植酸磷，它不能被畜禽利用，大部分從糞尿中排出，會使土壤和湖水中的磷濃度超過衛生標準，造成土壤的營養累積和水體的富營養化，引起嚴重的環境污染。同時，植酸又是一種重要的抗營養因子，會嚴重影響動物對于多種微量元素的吸收。植酸酶(Phytase)是能夠將植酸（肌醇六磷酸）水解成肌醇與磷酸（或磷酸鹽）的一類酶的總稱，屬磷酸單酯水解酶，包括植酸酶與酸性植酸酶兩種。現在已知有3種類型，即肌醇六磷酸3-磷酸水解(E．C．3.1.3.8)、肌醇六磷酸6-磷酸水解酶(E．C．3.1.3.26)和非特征性的正磷酸鹽單酯磷酸水解酶。
植酸酶制劑目前僅用于單胃動物，主要使用對象是豬、雞和魚類。許多研究表明，日糧中添加植酸酶，可以提高植酸磷的利用率，降低糞中磷含量(Simons等1990，Broz等1996，Kornegay等1996)。Simmons等(1990)和Perney(1993)在肉雞飼料中添加植酸酶具有明顯增重效應，并可改善飼料利用率，降低料肉比。張海棠等(2000)和孟志敏等(2000)在蛋雞飼料中添加植酸酶可以提高磷利用率，增加產蛋率．降低料蛋比。Adela等(1995)和Michael等(1998)在豬飼料中添加植酸酶，豬增重明顯提高，料肉比降低。在水產養殖上，植酸酶能明顯提高小條紋石鱧（Soares等，1994）、小鲇魚(Parr，1997)的體增重和體長，提高鱒魚和草魚( Parr，1997)的磷利用率，降低其磷排泄量；另外一些學者對虹鱒（Rodehutscord等，1995）、胡子鯰(Jackson等，1996)、鮭魚(Cain，1996)等進行了試驗，都發現經過植酸酶處理的飼料飼喂養殖對象后，生長率提高、磷排泄減少、攝食增加等；Storebakken等(1996)對大西洋鮭進行試驗，發現在飼料中含有大量豆粉的情況下，添加植酸酶可以提高對磷和鋅的消化吸收，從而可以在植物性飼料中減少甚至完全不添加無機磷，大大降低對養殖水體的污染。
當前，采用商品微生物植酸酶處理飼料的成本太高，限制了植酸酶的應用范圍。而某些飼料原料，如小麥、小麥麩、黑小麥、大麥和燕麥等，含有較高活性的植酸酶，因此以適當比例添加于畜禽飼料中對于植酸磷的利用和生產成本的降低都有很好的效果。一般認為，飼料中植酸磷含量在0. 2%以上時，才考慮使用植酸酶制劑。豬日糧中的添加劑量一般為500U/kg~700U/kg之間，歐洲各國整體推薦量為400U/kg~600U/kg，可取代0.1%~0.120/0的飼料無機磷。
3、非淀粉多糖與其降解酶的使用
目前，玉米資源短缺，麥類的營養價值高于玉米，且資源豐富，是玉米的最佳替代品。但麥類籽實中含有較多的非淀粉多糖(NSP)．它具有抗營養作用，嚴重影響了麥類所含營養物質的消化利用。NSP是植物組織中除淀粉外所有碳水化合物的總稱，包括纖維素、半纖維素和果膠類物質等。它是由多種單糖和糖醛酸經糖苷鍵連接而成的，大多數為有分支的鏈狀結構，常與蛋白質和無機離子等結合在一起。作為細胞壁的主要成分，NSP不能被單胃動物自身分泌的消化酶水解。可溶性半纖維素類的B -葡聚糖和阿拉伯木聚糖（戊聚糖）是當前研究的熱點。B一葡聚糖在大麥、燕麥中含量較高，而木聚糖和戊聚糖則在小麥、黑麥和黑小麥中含量較高。這些多糖主要分布在谷物籽實胚乳細胞壁中，可在動物消化道中部分溶解，與蛋白質和淀粉共同形成粘性膠體，有很強的持水力，而不易與消化液接觸。同時，這些多糖又具有極高的粘性，會結合消化酶，抑制消化酶對底物的滲透，從而降低了營養物質的消化率和利用率，飼料能值也隨之降低。另外，未消化物質的增加，也會使代謝廢物排出量增多，對環境的污染程度大大增加。為提高畜禽對這些麥類谷物的利用效率，研究者們提出了許多方法，添加外源性多糖降解酶是其中最有效的一種辦法。
近來研制的新型多糖降解酶是以NSP降解酶為主體，兼有纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶和植酸酶的復合型酶制劑。其使用目的也不再是補充畜禽內源酶的不足，而是以最大限度地消除NSP的抗營養作用，充分釋放飼料中可利用養分，減少飼料資源的浪費，降低動物飼養對環境的污染為目的。這也是十多年來發達國家為充分挖掘飼料資源，降低養殖業對環境污染所采取的措施之一。國外大量試驗證明，添加非淀粉多糖酶能夠提高動物增重和飼料利用率。它能顯著提高肉牛的飼料轉化率和日增重（Lewis等1996，Beau-chemin等1997，Allister等1999），提高奶牛的飼料消化率和奶產量(Yang等，1999)；提高肉羊日增重、飼料轉化率和屠宰指數（Antunovic等1998，1999）；提高仔豬日增重和飼料利用率，降低仔豬死亡率(Prokop等，1999)，顯著提高大麥日糧型生長豬的消化能力和生長性能（Dreschel等，1999）；提高肉雞、雛雞和母雞的日增重、飼料消化率和蛋白質沉積率（Choct等1992，Galante等1998）。國內大量試驗也證明，添加非淀粉多糖酶可以顯著提高大麥型豬日糧中各種營養物質的消化率（許梓榮等，2001）；顯著提高肉雞增重，提高飼料轉化率（鄭海剛，l999）；顯著降低高麥麩飼糧對仔豬和生長肥育豬的料重比（許梓榮等1998，程偉等1998）；顯著提高肉鴨的日增重，并顯著降低料肉比和稀糞率（朱元招等，1999）。
4、有機微量元素的使用
過去廣泛使用的無機微量元素，由于其利用率低，且易受pH值、脂類、蛋白質、纖維、草酸、氧化物、維生素、磷酸鹽、植酸鹽及霉菌毒素等諸多因素影響，使其被動物吸收的數量遠小于理論值。近來發現，有機微量元素的效價一般高于無機微量元素，所以用有機微量元素替代無機微量元素，可減少微量元素在飼料中的添加量，減輕動物微量元素排泄對環境造成的污染。
有機微量元素是微量元素的無機鹽與有機配位體形成產物的總稱。由于它在理論上的電荷中性和高穩定性，使其一出現就受到廣泛重視，至今已對其進行了大量研究。已證實，有機微量元素對畜禽生（產）長性能、畜產品品質、抗應激、機體免疫功能和其它養分利用率等多個方面均表現出一定的生物學效應。李素芬等(2001)在綜述中總結了有機微量元素對動物作用效果的59次試驗，絕大多數表明有機微量元素對畜禽的作用效果高于（半數以上）或等同于等量的無機微量元素。目前應用于生產的氨基酸螯合物有蛋氨酸鋅、賴氨酸銅、蛋氨酸錳、蛋氨酸鐵、甘氨酸鐵、蛋氨酸銅、蛋氨酸鉻及賴氨酸鋅等產品。其中，以蛋氨酸鋅（Nunnery等1996，陳洪亮等2001）、賴氨酸銅（Coffey等，1993）、蛋氨酸錳（朱玉琴等，1998）等對動物的效果最為顯著。另據報道，這些氨基酸螯和物還可能作為“單獨單元”在動物機體內起特殊作用，如改進動物毛皮狀況，減少早期胚胎死亡等，而這些不能用添加高水平的無機狀態下的微量元素來代替。
5、益生素、益生元與酸化劑的應用
長期以來，抗生素作為生長促進劑應用于畜牧業取得了良好的效果，但由于其耐藥性、畜產品藥殘、過敏中毒反應及“三致”作用等危害日益嚴重，人們開始尋求抗生素的替代品，這已成為動物營養研究中的一大熱點。
5.1益生素
又稱益生菌、促生素、利生劑、活菌制劑或微生態制劑等，是指攝入動物體內參與腸內微生物平衡的具有直接通過增強動物對腸內有害微生物群落的抑制作用，或者通過增強非特異性免疫功能來預防疾病，而間接起到促進動物生長作用和提高飼料轉化率的活性微生物培養物。已有許多試驗證實了益生素具有提高增重、改善飼料轉化效率、促進畜禽機體免疫功能、降低死亡率及改善環境等效果。具體地講，它可以提高肉雞成活率、增重及飼料效率（王士長等1999，石傳林等1999，蘇軍等1999）；改善蛋雞生存環境，提高產蛋性能和蛋的品質（孫建義等，1999）；提高仔豬成活率和生長速度，有效防止仔豬腹瀉（王士長等1999，劉偉等I999）；提高生長育肥豬日增重，在母豬日糧中添加可使斷奶仔豬數和斷奶體重顯著提高（權吉錫等，1996）。而且，在水產養殖上，益生素能提高萬氏對蝦幼苗的成活率（Garriques等，1995），增強成蝦、大西洋鮭對病原菌的抵抗力(Moriarty1998，Austin等1995)；并能降解進入養殖池塘中的各種有機廢物，消除有毒因子，穩定pH值，平衡菌相與藻相，營造良好的水生環境，達到預防疾病、健康養殖的效果。游錦華等(1995)和崔競進等(1997)把光合細菌用作餌料添加劑和水質凈化劑，均取得顯著效果。目前使用的益生素主要是芽孢桿菌、乳酸桿菌、糞鏈球菌等單一菌種或復合菌種的制劑。
5.2益生元
又稱前生素、化學益生素等，是一種非消化性食物成分，到達后腸后可選擇性地為大腸內的有益菌所利用，卻不為有害菌所利用。它包括多種物質，如含氮多糖或寡糖、輔酶、某些氨基酸和維生素，甚至包括半纖維素和果膠等。但現在研究和應用較多的為寡糖類物質，如低聚果糖(FOS)、甘露低聚糖(MOS)及異麥芽低聚糖(COS)等。大量研究表明，低聚糖能夠明顯增強動物的抗病能力，顯著提高動物日增重。Omar(1996)、吳天星等(1999)發現FOS能夠明顯提高肉雞抗病力和日增重；提高斷奶仔豬增重速度和飼料轉化率（盧福莊等，1999）。MOS可顯著提高犢牛的日增重，降低疾病發生率；提高斷奶仔豬的日增重和飼料轉化率；提高雞白細胞吞噬能力和PHA淋巴細胞轉化率，有效改善雞腸道微生態環境，顯著減低大腸桿菌數和盲腸、回腸內容物pH值，并顯著提高雞血清SOD和CSH - Px活性(邵良平等，2000)。另外還發現，低聚糖能夠顯著降低仔豬產生的氨、吲哚、糞臭素及對甲酚等有害物質（劉勇等1999，劉亞力1999）。因低聚糖耐高溫、耐胃酸等，使其應用性更為廣泛，在粉料、顆粒料和膨化料中均可使用。不同的低聚糖其適宜添加比例是不同的，果寡糖在仔雞日糧中的適宜添加量是0.25%。0.5%，而乳糖的適宜添加量是4. 0%左右。
5.3酸化劑
動物胃為酸性環境，其中的細菌多為產酸菌和耐酸菌，幼年動物由于分泌胃酸能力較弱，外來菌容易存活和繁殖。使用酸化劑可以提高胃液的酸性，促進乳酸菌等耐酸菌的大量繁殖，使之在胃中保持優勢菌的地位，而大腸桿菌等外來菌則不能適應酸性環境，并受到乳酸菌等的“排擠”而不能定植存活，因此可以降低動物病理性腹瀉的發生率。酸化劑還能幫助機體調整免疫系統反應，增強家禽的抗病力(Adama，1999)。目前國內外應用的酸化劑總的來說可分為單一酸化劑（包括有機酸化劑和無機酸化劑）與復合酸化劑兩大類。其中，有機酸化劑主要有檸檬酸、延胡索酸、乳酸，丙酸、蘋果酸、戊酮酸、山梨酸、甲酸、乙酸等及其鹽類，使用最廣泛且效果較好的是檸檬酸、延胡索酸和甲酸鈣。無機酸化劑包括強酸（如鹽酸、硫酸）和弱酸（如磷酸），其酸性較有機酸化劑強，雖然它們的成本較低，但其使用效果較差。復合酸化劑是利用幾種特定的有機酸和無機酸復合而成。許多試驗表明，復合酸化劑的應用效果大于檸檬酸大于延胡索酸。曹日高等(2000)和游尚武等(1999)報道了復合酸化劑可以顯著提高斷奶仔豬的日增重和飼料轉化率，并顯著促進仔豬消化器官的發育。多數研究者認為，在仔豬早期斷奶（3周齡—5周齡斷奶）后的頭1周。2周內飼糧酸化處理效果明顯，其通常添加量為0. 5%~3%．美國認為2%～3%最好，歐洲則認為1. 5%。2%最佳。
6、除臭劑的使用
現用商品除臭劑，一種是從Smilacis Rhyzoma植物中萃取，能阻斷尿素酶活性，減少氨的產生，促進乳酸菌增殖；另一種是從Yucca Schidigera中提取的，可與氨氣、硫化氫、吲哚等有毒有害氣體結合，控制惡臭；同時能與腸內微生物協同，共同促進營養物質的吸收，抑制尿素分解，使尿中氨含量降低40%一60%（廖新悌，1999）。美國奧特奇公司用Yucca schidig-era提取物制造的除臭靈可降低密閉豬舍和化糞池中的氨氣散發量，有利于人畜健康，也提高了動物的生產性能。Duffy等(1998)向25kg~ 30kg體重飼糧中添加120mg/kg的除臭靈，明顯較未添加組的日增重提高52010，背膘厚減少14%，尿素濃度減少12c70~36%。Cole等(1998)在荷蘭和法國分別對不同牧場的900與5 780頭豬進行的研究表明，飼糧中添加120mg/kg除臭靈可明顯減少牧場氨濃度(42.5%和28.5%)，還可提高飼料轉化率，減少發病率，降低治療成本。
有研究報道，膨潤土和沸石粉也有與糞尿中氨結合的功能。向生長豬飼糧中添加海泡石或膨潤土時，糞尿中氨散發量會減少。另外還有將腐植酸鈉和硫酸亞鐵用作除臭劑的。
7、結語
在未來的飼料配方開發和設計中，營養學家們應將物質與能量相結合，系統考慮從飼料原料到糞尿排泄物全過程中的各種不合理因素，找出相應對策，分別改變或控制其中的每個環節，從而最終實現畜禽生產的高效率、高品質、高效益與低污染，以滿足人們對于畜禽產品質量和生活環境的要求。
