饲料添加剂学

第一节饲料添加剂概念及其分类

一、饲料添加剂的概念

动物为了生存、生长、繁衍后代和生产，必须从外界摄取食物，动物的食物称为饲料。

饲料中凡能被动物用以维持生命、生产产品的物质，称为营养物质，简称养分。

饲料添加剂（feed additives）是指为了某种目的而以微小剂量添加到饲料中的物质的

总称。

使用饲料添加剂的目的是：改善饲料的营养价值，提高饲料利用率，促进动物生产，改善饲料的物理特性，增加饲料耐贮性，增进动物健康，改善动物产品品质等，最终达到提高动物生产性能，降低生产成本。

二、饲料添加剂的分类

饲料添加剂种类繁多，性能各异，按其作用分类如下：

图1—1 饲料添加剂分类简图

营养性添加剂是指添加到配合饲料中，平衡饲料养分，提高饲料利用率，直接对动物发挥营养作用的少量或微量物质，主要包括合成氨基酸、合成维生素、微量矿物元素及其他营养性添加剂。

非营养性添加剂是指加入到饲料中用于改善饲料利用率、保证饲料质量和品质、有利于动物健康或代谢的一些非营养性物质，主要包括饲料药物添加剂、益生素、酶制剂、防酶剂、饲料调制剂和调质剂等。

第二节添加剂预混料及其分类

一、添加剂预混料的概念

添加剂预混料是指由一种或多种添加剂与载体和(或)稀释剂均匀混合后的混合物。在生产实践中，人们习惯于将添加剂预混料简称预混料或添加剂，在配合饲料中的用量通常是1％一4％。

二、添加剂预混料的分类

(一) 按原料种类分类

1．由单一原料制成的预混料如维生素A预混料、维生素B₁₂预混料、硒预混料等。

2．由同种原料组成的预混抖如复合维生素预混料、微量元素预混料。

3．由不同原料组成的预混料由二类或多类添加剂组成，如由维生素、微量元素、氨基酸、抗生素、防霉剂等组成的预混料，又叫复合添加剂预混料。

(二) 按生产渠道分类

1．由医药、化工等企业生产的单一商品添加剂预混料如商品维生素A预混料、饲料级亚硒酸钠预混料、蛋白酶制剂、抗生素制剂等。其产品通常作为添加剂预混料或预混料专业生产厂家的原料。

2．由添加剂预混料生产厂生产的预混剂或复合预混料其产品作为配合饲料厂原料。产品规格可为通用型或定制性。通用型广泛适用于某类地区或某些饲养条件；定制型也叫用户型或专业型，是按用户的要求专门设计生产，只适用于该用户。通用型可直接加入配合饲料中，而定制型在饲料厂家使用时有时还需加人其他活性成分。

(三) 按使用对象分类

根据动物种类和生理阶段可分为：猪用预混料、禽用预混料、鸭用预粉料、鱼用预混料、虾用预混料等。如猪用预混料又可分为仔猪、中猪、大猪预混料等。

(四)按使用效果分类

1．高档添加剂预混料原料种类齐全，配比合理，加工工艺先进，使用效果明显。

2．中档添加剂预混料原料种类少，以营养型添加剂为主，有效成分含量较低，效果中等。

3．低档添加剂预混料原料种类少，以微量元素添加剂为主，有效含量只能预防动物的缺乏症，使用效果不明显。

第三节饲料添加剂及添加剂预混料的作用与意义

不同添加剂由于理化性质和生物学功能不同，混合使用时相互之间可能会发生一些协同或颉颃作用。抗生素添加剂的使用，在动物疾病防治、提高动物生产性能等方面起到了重要作用。但与此同时，由于大量使用抗生素等药物添加剂作为促生长剂和控制疾病的手段易造成机体微生态平衡失调、动物产品中药物的残留和动物对各种药物产生耐药性等问题，人们一直在寻找其他途径或抗生素替代品来提高动物生产的效率和饲料资源的有效利用。如有机酸、酶制剂、微生态制剂、寡糖、小肽、核苷酸和卵黄抗体等添加剂就是一类能够替代抗生素的新型安全饲料添加剂。这类添加剂大部分属于功能性添加剂，主要功能是调节消化道的营养生理、微生态平衡、食糜的理化特性和抑菌抗菌。另一方面，这类添加剂也是条件性饲料添加剂，其作用效果与动物健康、生产水平、日粮条件、环境状况等许多因素有关。

添加剂的种类不同，其应用原理也不同。如酸化剂，应用的主要目的是使日粮酸化，弥补体内胃酸分泌的不足。因而其适宜添加量取决于动物种类、年龄和日粮本身的酸合力等因素。又如酶制剂，其应用原理是弥补内源性消化酶分泌的不足或缺乏，分解饲料中特异性抗营养性因子。酶制剂的添加量除与动物种类、年龄有关外，主要取决于饲粮中抗营养因子的含量和存在方式。

添加剂预混料的作用是提高饲料利用效率，保证或改善饲料品质，促进动物生产，保障动物健康，提高产品质量。添加剂预混料的这些作用与下列因素有关：

第一，动物品种改良和饲养技术的发展使动物生产性能明显提高，天然饲料中的各种微量养分已不能满足生产需要。

第二，动物生产潜力的提高使机体代谢强度增加，必须依靠某些外源“代谢调节剂”来维持机体的正常代谢。

第三，饲养方式向集约化、工厂化转变，动物失去了直接接触日光、土壤、青饲料的机会，所需一切养分只靠人为供给。

第四，动物健康不断受到高强度生产的威胁，提高动物免疫力、防病防疫需要不断使用各种药物添加剂。添加剂的应用可提高动物生产成绩5％～20％，减少饲料消耗5％一15％，降低生产成本10％～30％。

图1—2 饲料添加剂作用简图

第四节饲料添加剂工业的发展概况

一、饲料添加剂工业的发展历史

自1912年发现了维生素，特别是在20世纪30～40年代分离并阐明了维生素的化学结构以后，微量养分的营养才初步形成。40年代开始了对氨基酸的营养研究。到了50年代，对微量元素、维生素、氨基酸这些微量养分的营养功能和需要量进行了大量深入研究，同时发现了低剂量的抗生素可促进动物生产和改善饲料利用率。在天然饲料中加入营养性添加剂和非营养性添加剂，可使动物生产潜力得到更大的发挥。到了60年代，随着维生素、氨基酸、抗生素等添加剂的人工合成的成功以及养殖业向规模化集约化发展，饲料添加剂得到了广泛的应用。

二、饲料添加剂工业的发展现状

(一) 国外饲料添加剂工业的发展现状

全世界批准使用的添加剂品种达数百种，每个品种又有多种规格，使用的复合预混料更多。日本的饲料添加剂品种从1974年的44个增加到目前的144个；欧盟登记的饲料添加剂有250个品种；美国使用的饲料添加剂更多，仅生长促进剂和驱虫保健剂等单一饲料添加剂就不下60种，其复合物有几百种之多。全世界饲料添加剂年销售额上百亿美元。从区域分布来看，北美和西欧的使用量最大，分别占全世界总量的34．8％、21．3％；其次东欧和前苏联，占13．5％，亚洲占11．4％，中美洲占11．1％。

1997年全球动物营养市场大约为50亿美元，在这50亿美元销售额中，维生素占34％，氨基酸占32％，其他占34％。从添加剂种类看，全世界目前对限制性氨基酸的需要量为139万t，其中赖氨酸50万t，蛋氨酸40万t，苏氨酸37万t，色氨酸12万t。矿物添加剂种类近300种，全世界年使用量1000多t，其中1／3为微量元素添加剂。目前使用的维生素种类在15种以上，几乎都是人工合成产品，用量最大的是维生素A、维生素E、烟酸、泛酸、维生素B₂、胆碱等。非营养性添加剂中，生长促进剂的种类已达上千个品种，其他非营养性添加剂有上千个品种，年用量达数万吨。

(二) 国内饲料添加剂工业的发展现状

我国饲料添加剂的生产始于20世纪80年代初，比饲料加工工业晚5年左右，比国外先进国家晚近20年。但近年来，饲料添加剂的发展已取得了长足的进步，目前，我国已批准使用的添加剂品种有220多个。其中，国产并制定标准的近70多种，允许使用的药物添加剂57种。2000年我国维生素产量为14万t左右，维生素依赖进口的局面已有所改观。但饲料级氨基酸产品仍以进口为主，2001年，我国蛋氨酸产量达1 800t，进口蛋氨酸5.77万t；赖氨酸的产量达3.4万t，进口赖氨酸7.36万t。矿物质添加剂品种少，仅十几种，且多数为工业级和无机盐。药物添加剂中，国产品极少，一些高效、低毒、无残留的新品种几乎全靠进口。无论从品种、数量，还是从产品质量和价格看，国内饲料添加剂的现状极不适应饲料工业及养殖业发展的需要，严重制约了我国饲料工业整体水平的提高。

三、饲料添加剂工业的发展趋势

饲料添加剂在未来10-20年内将取得突破性的发展，总的趋势是朝着高产量、低成本、高效率、低污染、无残留方向发展，科技含量高的新型添加剂如金属螯合物、酶制剂、饲用微生态制剂、中草药添加剂、寡聚糖等将逐步被饲料企业和养殖场重视，有可能成为抗生素替代品。氨基酸将会有更大市场份额，氨基酸的品种也将增多。微量元素将主要使用高利用率的有机螯合物；维生素的稳定性将大大提高。在欧美市场，饲用抗生素逐渐被抗生素的替代品所取代，世界其他地区也有同样趋势。无毒副作用的新型抗生素将替代现用抗生素；植物性以及天然饲料添加剂市场将有较大增长；新的生物工程添加剂如小肽、酶制剂、生长激素、益生素、卵黄抗体将广泛应用；适于新的饲料加工工艺的添加剂的应用将有明显增长。总的说来，全球饲料添加剂市场销售额预计将从2001年的63亿美元增加到2006年的64亿美元，年均增长率为0.2％。

到2010年，饲料工业将跃居我国国民经济十大产业之列，全国配合饲料生产能力将达到1．4亿t，预混合饲料300万t。但主要添加剂的供求缺口仍然存在，进口仍将是解决缺口的重要途径。2010年我国饲料添加剂的供求情况预测量(见表1—1)。2015年饲料添加剂预混料的发展目标预测为600万一800万t，主要饲料添加剂需求量为：蛋氨酸12万t、赖氨酸12万t、维生素E 5000t、烟酸3000t、泛酸2500t、磷酸氢钙100万t、防霉剂4．5万t、10％盐霉素5500t、10％杆菌肽锌8500t、微量元素40万t。

表1-1 2010年各种饲料添加剂供求情况预测表(t)

添加剂种类          可供应量          需要量           供需差

维生素             24300.7           71803           —47502.3

氨基酸             190000            240000          —50000

矿物质             1861150           1796532           64 618

抗氧化剂           10000             12000           —2000

防霉剂 ·         10000             12000           —2000

药物添加剂         40000             24000             16000

合计             2135450.7         2156335         —20883.7

注：① 维生素可供给量为社会资源总量，包括医用量；需要量为饲料工业加工需要量。

② 矿物质可供给量为社会资源总量，需要量为饲料工业加工需要量。

第五节饲料添加剂学的地位与作用

饲料添加剂学属于动物营养与饲料科学的分支，后者是动物科学的三大支柱学科(动物遗传育种学、动物繁殖学和动物营养与饲料学)之一。广义地讲，动物科学也是资源环境科学的组成部分，通过研究揭示动物的生命和生产活动规律以提高动物的生产水平和物质(即饲料)利用效率、减少环境污染是动物科学的根本任务。营养和饲料是决定动物生产潜力发挥程度和物质利用效率高低的关键因素，动物营养与饲料学则是动物科学实现其根本任务的关键学科。饲料添加剂学从动物营养和饲料学中独立出来，有利于深入研究饲料添加剂在保障动物健康、调节营养代谢、促进养分利用和改善饲料品质等方面的特殊性，为动物科学实现其根本任务发挥添加剂的独特作用。

养分是动物生产的物质基础，饲料成本占生产总成本的50％～80％。在遗传基础确定以后，动物生产水平和效率的高低80％一90％取决于养分的供给数量和质量，另10％一20％则与饲料添加剂有关。动物生产效率的进一步提高和动物对环境污染的进一步下降仍依赖于动物营养学、饲料学和饲料添加剂学的共同进步。随着生物技术的发展和应用，在饲料工业中与生物技术关系最密切的饲料添加剂工业将得到快速发展，饲料添加剂工业的作用将更加突出。饲料添加剂学的研究成果及其应用将有力地推动和促进饲料添加剂工业的发展。

饲料添加剂学除与动物营养学和饲料学关系十分密切外，还与化工、医学、机械工程、生物技术等领域的若干学科密切相关。如，大部分饲料添加剂原料生产的原理和技术来自于化学工程和生物发酵工程，添加剂预混料的生产依靠机械工程技术；而添加剂原料的提取法生产和质量检测则必须应用无机及分析化学的原理和仪器分析技术。要合理解决饲料添加剂对动物健康、环境和畜产品食用安全的影响等系列问题，则必须综合应用药物代谢动力学、药理学、环境及卫生学等学科的理论和技术。由此可见，进一步完善饲料添加剂学作为一门独立学科的知识体系，必须学习和应用上述相关学科的理论和技术。