
中草药及其提取物作饲料防霉剂的可行性探讨
饲料霉菌和真菌毒素污染已成为饲料工业和畜牧业的一个重要问题。在农作物和饲料产品的生产、加工、运输、储存过程中,霉菌和真菌毒素对饲料和食品产生不同程度的污染,造成巨大的经济损失。据联合国粮农组织估计,世界上每年约有5%-7%的食品、饲料等农产品受到霉菌的侵害。常用的饲料杀菌剂有丙酸、丙酸、有机酸、有机酸盐和酯,如富马酸、富马酸二甲酯、双乙酸钠等,这些杀菌剂对饲料的杀菌效果较差,或有较强的刺激性导致动物采食量下降。食入后,药物留在体内,对动物身体有一定的副作用。生产绿色安全的畜禽产品已成为畜禽养殖业的发展趋势。研究和开发新的动物特有的,高效的,无残留、无环境污染的饲料添加剂已成为我国加入WTO后的一个重要研究方向(
中草药及其提取物饲料添加剂因其无毒、无耐药性,将成为未来饲料添加剂研发的主流,增强免疫性、系统整体调节性和经济实用性(
1)中草药饲料添加剂
的产生和分类
饲料添加剂产品是由中草药或从中草药中提取的单一或混合成分按单一或组合配方制成,具有下列功能和条件的产品,称为中草药饲料添加剂。其功能包括补充营养、预防疾病、提高饲料适口性、提高饲料利用率、提高畜产品质量;有利于饲料加工和贮存,改善饲料产品外观,减少饲料加工业和养殖业对环境的污染。一种物质能否用作饲料添加剂取决于就其是否具有上述一种或多种功能而言(
中草药饲料添加剂按用途可分为三类:(1)营养性饲料添加剂,包括各种营养素和富含特定营养素的产品,提高饲料适口性和消化率的各种制剂;② 添加保健剂,防治动物疾病,提高动物生产性能;③ 一般饲料添加剂包括饲料品质改良剂、保鲜剂、工艺添加剂和养殖环境改良剂。目前已开发出的中草药饲料添加剂大多属于二类,少数属于一类和三类中草药饲料添加剂按功能分为免疫增强剂、类激素剂、抗菌剂、抗应激剂、驱虫剂、食品增强剂、生殖和卵子增强剂、育肥剂、乳化剂、防病剂和饲料保鲜剂;还有按饲养对象分类的饲料添加剂,如猪、牛、羊、鱼等(
2早在5000年前,中国、埃及就有草药作为防腐剂和杀菌剂的历史,印度和世界上古代文明最发达的国家都使用香料(中草药)进行防腐。据希罗多德所说,历史学家被称为他的父亲在历史上,木乃伊是几千年前通过在尸体的腹腔中加入末药粉和肉桂来达到防腐的目的而制成的。霍夫曼和埃文斯的实验表明,芥子、丁香和肉桂具有几乎相同的防腐效果。在100g苹果汁中加入0.5g芥子,可保存4个月。里佩特和怀斯证明芥子、丁香和肉桂的精油,以及豆蔻、芫荽、中香子和百里香的精油具有一定的防腐作用。公元前一世纪,《济生记》记载了用附子和干艾草储存粮食种子的情况。《山海经》写于战国时期,记载了20多年《本草纲目》记载了“散赭遮牛马病,吸草穿瘟”等100种药物365种,其中矿物药只有硫、汞、铅(Pb3O4)、石灰、胆石(CuSO4?5H2O),硼砂(Na2B4O7?抗菌药物有黄连、黄柏、黄芩等46种
3几种常用中草药
3.1大蒜及其提取物
3.1大蒜是百合科多年生草本植物,味辛性温。具有独特的益气化瘀、温脾胃、解毒杀虫的功效s。它具有悠久的历史,预防疾病和食品调味品的人,牲畜和水生动物。蒜头是大蒜提取物中主要生物活性成分的总称,也可人工合成。大蒜精油是一种用途广泛的药用天然大蒜精油,含有二硫化丙烯(约60%)、二硫化丙烯(23%-39%)、三硫化丙烯(13%-19%)、二硫化丙烯、二硫化丙烯、二硫化丙烯和二硫化丙烷(4%-5%)等挥发性硫化物。近年来,许多专家学者对大蒜及其提取物的抗真菌作用进行了研究。布朗温的实验研究表明,大蒜,大蒜提取物或大蒜c产品具有抗菌、抗真菌和抗白色念珠菌的作用。吕瑞芳等(2003)对大蒜素片、克霉唑片和制霉菌素片的体外抗真菌活性进行了测定。结果表明,大蒜素片的杀菌效果与上述两种药物相似,但杀菌速度最快,对新生隐球菌的杀菌效果最好。苏军等(1999)在饲料中添加大蒜汁,观察其防霉保鲜效果。结果表明,在饲料中添加0.95%~1.32%的大蒜汁,温度为(30℃)℃) ± 2) 相对湿度90%± 在2%的条件下,可明显延长饲料的贮存期,使饲料质量达到最佳受保护的。刘晓荣(2002)比较了大蒜和苯甲酸钠的抑菌和防霉效果。结果表明,1.25g/ml大蒜的抑菌圈直径明显大于7%苯甲酸钠(
蒜素,不仅能杀灭细菌,而且能有效杀灭黄曲霉、黑曲霉和烟曲霉。大蒜素能破坏霉菌的琉球酶功能,阻碍霉菌的新陈代谢,有效掩盖饲料中的异味。饲料中的药物和发霉原料中的不良味道会导致畜禽拒食或减少食物摄入量。添加大蒜素能显著提高饲料的适口性,提高饲料的品质e饲料进口。每吨饲料中添加10%大蒜素200~250g具有良好的防霉效果
3.2丁香油
丁香是丁香的干花蕾。丁香干蕾挥发油含量为14%~20%,主要成分为丁香酚、乙酰丁香酚和丁香烯。丁香油对青霉、曲霉菌、木霉菌、根霉等各种物品均有致霉作用,最小抑菌浓度(MIC)为500~1250μ 最低杀菌浓度(MFC)为2500~5000g/mlμ 显微镜下,丁香挥发油能迅速破坏霉菌的结构,使霉菌孢子脱落分解,从而杀灭霉菌,抑制其繁殖。孔g Qiulian等人(2004)测试并观察了丁香油及其衍生物对曲霉和青霉的抗菌作用。结果表明,50%丁香油和25%丁香油衍生物对曲霉和青霉均有明显的抑菌作用。马同硕等(2005)研究了13种天然香料的抑菌作用。结果表明,丁香对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、痢疾志贺菌和鼠伤寒沙门氏菌均有较强的抗菌作用。王红星等(1996)研究比较了6种植物精油和常用饲料抗真菌剂的抗真菌作用。结果表明,丁香油的抑菌作用与对羟基苯甲酸乙酯相似,优于苯甲酸、山梨酸和丙酸。施维京等(2002)用培养基法测定了丁香、金银花、豆蔻对霉菌的抑制作用,并比较了它们在饲料中的防霉效果。结果表明,当公丁香醇提物浓度达到0.5%时,对毛霉、根霉、黑曲霉和青霉的菌丝生长有较强的抑制作用,两组间无差异
周建新等(2000)用薄层色谱法分离丁香油,发现其有效抗菌成分为丁香酚,化学名称为2-甲氧基-4-烯丙基苯酚,具有芳香环和极性基团芳香环上的ups。山苍子油是山苍子的成熟果实γ- 蒎烯、樟脑γ- 蛇血红素烯等山苍子油对大多数主要产品的抑制作用最低,如黄曲霉、黑曲霉、杂色曲霉、黑根霉等,etc77mg/ml,并能显著抑制黄曲霉毒素的产生。山苍子叶油的主要成分如下γ- 分别为85%和13.89%;挥发油具有较强的抗真菌活性对黄曲霉菌、黑曲霉菌和黑根霉有较强的抑菌活性,最低抑菌浓度为1.0-2.0mg/ml。俞伯良(1998)用平板法比较了山苍子油与合成食品防腐剂苯甲酸钠和山梨酸钾对8种霉菌的抑菌效果。结果表明,山苍子油在培养基pH为4.5时,对大多数霉菌的最低抑菌浓度为1.77mg/ml,与山梨酸钾相当,强于苯甲酸钠。魏木山等(2002)比较了mycodi、丙酸钙、防霉灵、美珍和山苍子油的抗真菌作用。结果表明,石蒜素具有明显的抗真菌作用山苍子油对白曲霉、产黄青霉、赤霉素曲霉、黄曲霉和齿状芽生菌的抑制效果优于克美、防美玲和美珍;添加山苍子油的日粮与添加克霉素和防霉灵的日粮在贮藏112天后霉菌数量无显著差异(
方方等(2002)利用电镜研究山苍子油的抗念珠菌机制,并发现山苍子油能破坏细胞膜,抑制细胞壁多糖的合成,引起细胞器肿胀、溶解甚至坏死,达到抗菌的目的(
3.4肉桂提取物
肉桂是肉桂的干燥树皮,含有1%-2%的挥发油。肉桂醛是油的主要成分,占75%-95%。它还含有少量的肉桂酸、肉桂酸醋酸酯、苯丙酯醋酸酯、肉桂醇和香豆素。具有抗菌、杀菌作用,可提取用于食品保鲜。近年来,科学家们对肉桂的抗菌和抗真菌作用进行了大量深入细致的研究。邱世翠等(2001)用K-B纸片扩散法研究了肉桂的抗菌作用。结果表明,肉桂对大肠杆菌、伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、葡萄球菌有明显的抗菌作用白色念珠菌和白色念珠菌。吴周河等(2003)通过实验得出了类似的结论。王庆木等(2001)滤纸试验结果表明,肉桂对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、汉森酵母、青霉和黑曲霉有一定的抗菌作用。马同硕等(2005)用打孔法比较了辣椒、生姜、大蒜、肉桂等13种香料的抑菌效果。结果表明,肉桂对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉、米曲霉有较强的抑制作用,其中黄曲霉的抑制作用最强。孙宏祥(2001)采用液体小培养法测定了其抑菌效果陈皮、藿香、肉桂等9种中药和肉桂醛、茴香醛、丁香油等7种挥发性成分对饲料中主要霉菌的影响。结果7种挥发性成分中,肉桂醛具有较强的抑菌作用,其mic为500μ g/ml.赖以东(2003)发现丁香、肉桂、大黄、石菖蒲和高良姜对黑曲霉和荔枝疫霉菌有较高的抑制率,抑制率保持在85%以上,对荔枝疫霉(epoththora litchi,
)的孢子释放有很高的抑制率
卢比;杜仲及其提取物
是一种独特的雌雄异株树种。它是一种药用落叶树。杜仲干皮作为药用已有2000多年的历史。被列为《神农本草经》一级,名为“四仙”;杜仲提取物是一种褐色粉末,无毒、芳香、使用方便,能均匀分散在饲料原料表面,是一种典型的接触杀菌剂。制备进料时,应与进料颗粒和c充分混合失去联系,从而彻底杀死霉菌。罗庆华等(2002)研究了千里光、杜仲、蒲公英等10种中药的体外抗菌作用,发现杜仲等中药对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、痢疾杆菌有一定的抗菌活性,麦克风为15.6-125.0 g/L。结果表明,在饲料中添加0.15%杜仲提取物,能有效地防止霉变,减少养分损失,对饲料外观有显著影响,与复合有机酸杀菌剂
杜仲具有相同的效果多含绿原酸和桃叶珊瑚甙。绿原酸具有明显的抗菌和利胆作用。桃叶珊瑚甙对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有抑制作用,因此可以发挥杜仲
3.6的抗菌和杀菌作用。近年来,为了开发新型天然杀菌剂,一些发达国家将目光投向了海洋生物。日本北海广和水产加工公司研制了一种由92%海藻粉、4%碘酸钙和4%丙酸钙组成的高效鱼饲料防霉剂。鱼饲料即使放置在高温高湿的环境中,也不会发霉30℃以上℃ 一个月的相对湿度为100%。国外也有报道,从橡树、菊花、枫树、柏树等的蒸馏液中可以得到一种天然植物源性防霉剂,我国的竹浆也属于这种防霉剂。此外,也有一些天然提取物作为防腐剂的报道,如王金娥等(2004)报道了利用木槿皮、白鲜皮、黄柏皮、苦参、黄芩、花椒、桔皮等进行抑菌试验,其中木槿皮的抑菌效果最好,相当于丙酸钙[30]。证明茴香、花椒、辣椒水翁皮、射干具有挥发性气味,也有良好的防霉效果[2](
4中草药防霉效果检测方法
4.1杯盘法:测定最大抑菌圈直径
。在杯盘中加入一定剂量的防霉剂,涂于琼脂平板上,根据抑菌圈直径定量检测其防霉效果。该方法的特点是能定量比较杀菌剂的抑菌效果,速度快,结果准确。但在试验中要选择理想的溶剂,要求高,操作复杂,不能反映真菌的长期作用cides(
4.2最小抑菌浓度法
根据能够抑制霉菌生长的杀菌剂的最小抑菌浓度(MIC)来判断杀菌剂的抑菌效果,MIC越低,抑菌效果越好。这种方法需要改进。这种方法的优点和缺点与杯碟法相似。它也可用于初选和快选(
4.3饲料强化防霉(破坏性试验)
能提高饲料含水量,恶化环境(高温高湿),促进饲料尽快霉变。防霉剂的防霉效果可根据温和程度来判断ew和检测到的霉菌数量。该方法可作为评价杀菌剂性能的中期试验。试验结果更直观,杀菌效果可在短时间(10-20天)内达到。各种饲料杀菌剂的评价普遍适用,但缺点是试验时间长,杀菌性能相近的杀菌剂的结果不够准确(
4.4饲料常规试验
正常饲料(天然水分11%~12.5%)存放在自然环境中,并按规定的取样时间进行防霉试验,以确定其防霉效果。该方法可作为各类植物的最终选择试验大量的杀菌剂。其最大的缺点是(
4.5 CO2稀释法
需要2~3个月才能完成,根据饲料在霉变和腐烂过程中会产生CO2的事实,可以通过间接测量CO2释放量来判断防霉剂的效果。饲料发霉越多,产生的二氧化碳越多。二氧化碳的产生量与杀菌剂的效果成反比。该方法适用于各种杀菌剂的筛选。掌握CO2含量指标可以方便地反映杀菌剂的杀菌效果。这种方法的缺点是很难把握CO2快速释放的时间,因此有必要把握CO2快速释放的关键时期
4.6温度测定法
饲料异常发热是饲料霉变的前兆,饲料发热与霉变密切相关,饲料发热易发霉,霉变促进发热。饲料热主要与微生物有关。微生物大量生长繁殖,呼吸旺盛,释放大量热量,使饲料开始发霉。霉菌是饲料微生物活动的结果。因此,温度指数的测定可以定性地解释防霉剂的防霉效果。饲料一般不易传热,其变化比环境温度慢,温度变化范围比环境温度大。在addin之后g防霉剂,测定饲料温升范围为2~5℃℃ 测定饲料feverildew在3天内开始出现,在规定的时间间隔内测定饲料温度时,试验材料的温度先升高,温度大时防霉效果不好。该方法的缺点是需要2~3个月的时间
4.7平板计数法
根据霉菌的生理特性和抗真菌药物的作用机理,筛选出适合霉菌生长但不适合细菌生长的培养基。采用平板计数法。在一定的培养基中加入一定量的抗真菌药物培养后测定霉菌菌落总数。菌落总数越少,抑菌效果越好,根据测定数据,计算了各种杀菌剂的抑菌率。该方法简便、准确(
5结论
中草药作为饲料防霉剂的发展前景广阔,但在实际应用中仍存在一些问题:① 如果直接在饲料中添加中草药,由于其有效成分含量小,中草药比例过高会影响饲料中其他营养成分的选择;② 例如,直接添加到饲料中的中草药提取物的比例很小l、 但工业上难以从中草药中提取纯化出准确、相对纯净的活性成分,产品成本高,用户难以接受。从长远来看,随着生物工程、超临界CO2萃取、微粉技术、现代药理学、药代动力学和分子生物学等现代高新技术的介入,中草药作为饲料防霉剂的发展将成为必然趋势
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