誘食劑類飼料添加劑在反芻動物生產中的應用

張順泉,范曉靜

(濟南天天香有限公司,山東 濟南 250000)

近年來,飼料原料的價格居高不下,飼料廠為了更好控制成本,一些非常規飼料原料在飼料中的應用越來越廣泛,導致飼料適口性成為大問題。反芻飼料誘食劑是一種改善飼料適口性的飼料添加劑,可提高反芻動物采食量,進而提高非常規飼料原料使用量。同時還能夠在一定程度上提高反芻動物生產性能,提高機體免疫功能,幫助反芻動物擺脫疾病困擾。

1 反芻動物喜好的風味

反芻動物對飼料的喜好受到許多因素的影響。例如飼料加工工藝、營養成分、飼糧物理形態的變化等因素都會影響反芻動物對飼糧的采食量。國外研究發現,與20種非顆粒飼料(包括大麥粉、豆粕和菜籽粕)相比,反芻動物更喜歡主要由大麥、燕麥和甜菜漿制成的顆?；旌衔颷1-2]。同時反芻飼料中粗飼料形態的過長過大,會促使飼料與反芻動物瘤胃消化酶和微生物的接觸面積減少,食糜在胃腸道中的停留時間增加,同時食糜過度填充度會刺激瘤胃壁和網胃壁上受體,二者都會降低動物采食量[3]。

不同動物對飼料風味的偏好各不相同。家畜如豬、牛味覺敏感度比較高,禽類味覺、嗅覺敏感度低。乳豬喜歡奶香、有機酸的味道,大豬喜歡水果味、糖蜜味、酸香味[4]。反芻動物是通過視覺、嗅覺、味覺和觸覺來采食的飼料,能夠識別飼料中甜、苦、咸、酸和鮮味。飼料氣味與風味對反芻動物采食量有很明顯的刺激[5]。牛喜歡甜味、酸味、香味,如砂糖、糖蜜、檸檬酸、揮發性脂肪酸、香蘭素。羊喜歡甜味,對酸味偏好一般,但對苦味的忍耐力比牛強[6]。通過研究反芻動物對飼料味道偏好,有助于提升反芻動物采食量,提高經濟效益,如使犢牛提早斷奶開食、改善病弱反芻動物飲食情況、減緩奶牛產奶量下降等[7-8]。

反芻動物喜好的風味見表1。

表1 反芻動物喜好的風味

2 反芻動物生理特點及誘食劑類飼料添加劑作用機理

反芻動物最明顯、特有的消化生理現象是反芻。反芻包括4個過程:反流、再咀嚼、混合唾液和吞咽[10]。反芻時間與飼料質量密切相關。飼料中粗纖維含量越高,反芻時間越長[11]。粗飼料中粗纖維含量過高及使用一些非常規飼料原料都會影響飼料適口性。反芻誘食劑類飼料添加劑在一定程度上能提高反芻飼料的適口性。因此反芻誘食劑類飼料添加劑的研究也成為反芻飼料開發過程中重要的一部分。飼料的誘食效果與動物的嗅覺、味覺、觸覺、消化系統等密切相關。飼料中甜味、香味成分通過嗅覺和味覺等感受器的共同作用傳遞到神經中樞,刺激食欲,引起消化系統中大量唾液、腸液等消化液分泌,增加消化酶的含量,進而促進胃腸的運動和飼料的分解速度,提高飼料營養物質消化和吸收率,增加動物的飼料攝入量,從而提升動物的生產性能和經濟效益[12]。

3 反芻動物誘食劑類飼料添加劑種類及研究進展

采食量是保證動物生產性能的重要前提,也是影響反芻動物體增重和飼料利用率的重要指標。目前,反芻誘食劑類飼料添加劑包括以青草香、奶香、水果香為主香味劑,以檸檬酸、蘋果酸、富馬酸為主酸味劑,以糖精鈉、紐甜、糖蜜等為主甜味劑,以百里香酚、肉桂醛、大蒜素等為主的植物精油。

3.1 香味劑類飼料添加劑在反芻動物生產中的應用

反芻飼糧中添加香味劑類飼料添加劑如青草香、奶香、水果香等都能夠有效提高反芻動物采食量,飼料利用率、增加日增重,進而改善其生產性能。在斷奶的幼齡反芻動物飼糧中添加乳香味誘食類飼料添加劑可以提高其采食欲望,這是由于幼齡動物斷奶前采食母乳,沒有采食過其他的飼料,斷奶后會偏向采食乳香味的飼糧。在荷斯坦牛的犢牛日糧中添加具有乳香味的誘食類飼料添加劑處理組,與未添加的對照組相比,采食量可提高8.1%,日增重增加9.2%。同時飼料添加0.13%乳香味誘食類飼料添加劑也對提高羔羊采食量有較好效果[2]。除此之外,幼齡反芻動物也更容易采食含青草香味、蔗糖香味的飼料。飼料添加香味劑類飼料添加劑對奶牛生產性能有明顯影響,可提高其產后第3周的產奶量[13]。研究不同類型香味飼料添加劑在湖羊羔羊強制補飼料中的應用效果,結果表明在平均日采食量方面,蔗糖香、果香、炒黃豆香都具有明顯誘食效果,可顯著提高湖羊羔羊采食量[14]。對成年的反芻動物來說,香味類飼料添加劑除了能提高飼料采食量、增加體重,還可以提高產奶量及乳品質。使用雜粕型飼糧會降低育肥羊的采食量,但在雜粕型飼糧中添加400 mg/kg的果香型誘食類飼料添加劑后可以達到與豆粕型飼糧幾乎相同的飼料采食量[5]。在荷斯坦犢牛飼糧中使用香味劑可以提高60日齡前犢牛的干物質采食量,其中添加500 mg/kg誘食劑的效果優于300 mg/kg[15]。劉鑫[12]研究表明,日糧中添加果香、山楂香、奶香型誘食類飼料添加劑能顯著提升湖羊采食量。

3.2 甜味劑類飼料添加劑在反芻動物生產中應用

甜味劑類飼料添加劑是增強飼料甜味的一種調味劑,主要成分有紐甜、糖精鈉等。動物體內的促食調控因子神經肽Y(NPY)可以刺激大腦中樞神經系統,調節動物對食物味道信息的情緒反應,影響動物對食物的偏好,刺激動物食欲,改變動物攝食行為[16-17]。研究發現甜味類飼料添加劑可以增加安格斯犢牛血清中NPY的含量,提高飼料采食量,進而在一定程度上提高反芻動物生產性能。牛羊的飼料中添加蔗糖、甜蜜素等甜味類飼料添加劑可以提高飼料適口性,改善反芻動物的健康[10-11]。院東[8]研究發現將1.5‰甜味類飼料添加劑噴灑在麥草上作為粗飼料飼喂奶牛,可以提高奶牛對麥草采食量,一定程度上改善奶牛后期產奶量的減少,并對體況恢復有良好的作用。含有尿素日糧中適量添加甜味類飼料添加劑可以提高飼料適口性。曹夢等[18-19]研究表明在飼料中添加0.4%甜味類飼料添加劑可以明顯改善安格斯犢牛生長性能,提高日增重和采食量,同時改善日糧干物質、粗蛋白質、中性洗滌纖維及酸性洗滌纖維等消化率。

3.3 酸化劑類飼料添加劑在反芻動物生產中的應用

酸味劑類飼料添加劑含有一些酸性物質成分,如蘋果酸、檸檬酸、乳酸、富馬酸等。主要用于改善飼料pH值,降低飼料酸結合力,改善動物生長性能、采食量、提高養分利用率[20-22]。酸味類飼料添加劑可以增強反芻動物食欲,提高其采食量。也可以改善反芻動物的飼料消化和吸收[23]。在基礎飼糧中添加復合酸味類飼料添加劑對奶牛的采食量有積極影響。與未添加酸味類飼料添加劑的基礎飼糧相比,飼喂添加復合酸味類飼料添加劑的奶牛采食量、采食時長以及鈣的表觀消化率顯著增加[24]。袁芳等[25]研究分析在日糧中每頭每天添加48 g有機酸腸道調節劑能夠有效提高奶牛產奶量、干物質采食量和乳中脂肪含量。在奶牛日糧中添加酸甜類飼料添加劑(檸檬酸20 g/d、甜蜜素10 g/d)有很好誘食效果,可以顯著提高奶牛采食量、產奶量,提高牛奶乳蛋白率和乳乳脂率,改善牛奶品質,進而改善奶牛的生產性能[26]。王姍姍等[27]研究飼糧中添加不同劑量的檸檬酸對犢牛生長性能影響,發現荷斯坦犢牛開食料中添加檸檬酸(添加量1.0～1.5 g/(d·頭),可以顯著增加犢牛采食量,提高犢牛營養養分表觀消化率,進而促進其生長發育。吳偉剛[28]研究發現,L-蘋果酸(100 g/d)添加到泌乳早期奶牛日糧后,提高了奶牛產乳量,改善了瘤胃發酵類型,提高了飼料的表觀消化率,降低了氨氮濃度,并且能夠維持瘤胃微生態穩定。

3.4 植物精油類飼料添加劑在反芻動物生產中的應用

反芻動物中使用的植物精油類飼料添加劑主要成分是大蒜素、牛至油、肉桂醛等,其對反芻動物具有誘食作用,還具有提高生產性能、乳品質,提高機體免疫功能,此還具有改善營養物質消化率、瘤胃環境功效。

3.4.1大蒜素在反芻動物生產中的應用

大蒜素對反芻動物誘食主要是大蒜素含有特殊蒜香味的含硫化合物,可以提高反芻動物的食欲,進而影響采食量。大蒜素對反芻動物生產性能、乳品質的有一定影響。莫慧誠等[29]研究發現在基礎日糧中添加20～60 g/(d·頭)的大蒜油和肉桂醛,可以顯著提高泌乳奶牛的干物質采食量。蒲仕文等[30]研究發現,用大蒜素飼喂小尾寒羊,可顯著提高平均日采食量和皮下脂肪厚度。大蒜還可以改善反芻動物生產性能如日增重、產奶量與奶品質,提高營養物質消化率,調控瘤胃發酵影響瘤胃營養代謝。在肉牛日糧中添加大蒜素,可提高牛的日增重。在奶牛日糧中添加水溶性大蒜素(濃度25%)飼喂60 d后可以有效提高奶牛泌乳能力。主要原因是一方面大蒜素降低體細胞數,提升產奶量;另一方面是大蒜素的蒜香味刺激奶牛食欲,增加采食量,導致產奶量升高[31]。魏元浩等[32]研究表明,基礎日糧添加50～100 g/d大蒜素,飼期60 d時可以提高奶牛生產性能,增加乳蛋白及乳脂肪含量,改善乳品質。

大蒜素對反芻動物機體免疫系統也具有重要影響,飼糧補充大蒜素可以提高反芻動物免疫力,進而增強機體的抗病能力[32]。泌乳奶牛日糧中添加大蒜素,血液中堿性磷酸酶含量顯著降低,免疫球蛋白A、免疫球蛋白G含量顯著增加,同時血清中總蛋白和球蛋白含量顯著升高[33]。說明大蒜素可以降低奶牛肝臟的損傷,改善奶牛機體免疫功能。大蒜素可以提高營養物質消化率,調控瘤胃發酵影響瘤胃營養代謝。在反芻動物的飼糧中每天添加大蒜素,可以使瘤胃中纖維分離桿菌、產琥珀酸桿菌的數量顯著增加,調節瘤胃pH值,改善瘤胃發酵環境,有效提高飼料的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的表觀消化率[34]。

3.4.2植物精油類飼料添加劑在反芻動物生產的中應用

植物精油類飼料添加劑具有芳香香味,能刺激食欲,提高反芻動物的采食量。一方面,精油可以抑制細菌的增長,減少反芻飼料腐敗程度,提高飼料的新鮮度,從而增加動物的采食量,促進其生長發育;另一方面,精油可以促進動物腸絨毛的生長,延長飼料在動物胃腸中的停留時間,提高飼料的消化和吸收,從而增強飼料利用率和營養物質的消化率。牛至精油可以提高TMR的溫度和新鮮度,還可以在炎熱夏季,提高反芻動物的干物質采食量和產奶量[35]。李長志等[36]研究表明,適量的牛至精油可以改善奶牛的采奶量、產奶量和牛奶成分。韋勝等[37]研究表明,牛至精油(4 g/d)可有效增加綿羊的飼料采食量,還可以改善綿羊的生長性能和屠宰性能,提高肉品質。喬亞杰[38]研究發現,在4～5月齡小尾寒羊飼料中添加沙蔥精油(40 mg/(kg·只))可有效增加其平均日采食量,顯著改善肉羊的小腸形態,提高對粗蛋白、粗脂肪、中性洗滌纖維和淀粉等營養物質的表觀消化率和其生長性能。犢牛斷奶后在開食料中添加0.3%肉桂醛(濃度15%)有提高犢牛干物質采食量和降低犢牛腹瀉率的趨勢[39]。飼喂30或60 mg/kg復合精油(牛至油、百里香酚和香芹酚)對肉牛全混合日糧和小麥秸稈采食量無顯著影響,但對日增重都有促進作用,對飼料效率和中性洗滌纖維表觀消化率有促進作用[40]。植物精油芳香香味比較濃郁,在飼料中添加過多,反而會引起反芻動物采食量降低。

3.5 復合誘食劑類飼料添加劑在反芻動物生產中的應用

復合誘食劑類飼料添加劑對動物的誘食效果優于單一的原料。復合誘食劑對動物視覺、味覺、嗅覺等形成綜合性誘食刺激,這種刺激比單一誘食劑的效果更強,能更好地引誘動物進食。王晶等[41]研究初乳香香味劑與植物提取甜味劑共同添加的復合作用對斷奶仔豬的影響,發現0.4 g/kg復合劑可以有效提高仔豬的采食量、日增重及降低料重比、腹瀉率。對于反芻動物復合誘食劑也有明顯誘食效果。劉鑫[12]研究日糧中添加不同誘食劑對育肥湖羊采食偏好性,生長性能和血液參數的影響,發現日糧中添加香甜組合和甜橙奶香組合,育肥湖羊對其采食偏好更高。郭濤等[42]研究表明,與甜味劑1、香味劑和甜橙奶香誘食劑相比,育肥羊的基礎飼料中添加復合誘食劑(300 g/t甜橙奶香+150 g/t甜味劑)能顯著增加育肥湖羊平均日采食量。

4 反芻飼料行業中應用的誘食劑類飼料添加劑產品

目前,國內市場中反芻誘食劑類飼料添加劑商品較多,反芻動物誘食劑類飼料添加劑主要以香味劑、甜味劑為主。香味劑主要有焦糖味香精、甜橙味香精、甜棗香精、奶香香精;甜味劑主要有糖精鈉、紐甜、葡萄糖;香味劑添加量150～1 000 g/t,甜味劑添加量100～500 g/t;主要載體成分為二氧化硅、碳酸鈣、麥芽糊精;糖精鈉添加量在10%～50%,紐甜添加量在3%左右,如表2所示。

表2 牛羊誘食劑商品化產品

5 小結

對反芻誘食劑類飼料添加劑的研究和開發仍存在不少挑戰,除了提高反芻動物采食量,在某些生理系統中發揮的作用機制尚未完全闡明。近年來,反芻飼料原料的價格居高不下,原料選擇與成本控制成為很多反芻飼料企業需要考慮的大問題。滿足粗飼料的需要,盡量利用農副產品和新型的飼料資源,充分利用豬禽和水產不常用的原料,就會帶來反芻飼料產品的適口性問題。很多廠家寄希望于通過添加誘食劑類飼料添加劑來增加牛羊反芻動物的采食,這就需要研究者努力研發復合型誘食劑,在保證飼料營養的前提下添加適量誘食劑,可改變飼料的適口性,提高反芻動物的采食量。飼料誘食劑需要不斷探索研制和積極創新。同時在飼料制粒過程中,隨著高壓、高溫調質膨化制粒,顆粒抽氣快速降溫降濕,造成誘食劑(特別是香味劑)的氣味損失,這些問題都有待于尋找新工藝和新技術等進一步研究解決。