【飼料】大蒜素：新興飼料添加劑

07-28

大蒜屬於百合科，為多年生宿根草本植物。大蒜素的有效成分為大蒜油，是大蒜中大蒜辣素、大蒜新素及多種烯丙醛硫醚化合物等主要成分的總稱。大蒜素作為飼料添加劑用於飼養業，可增強動物抗病力，提高免疫力，改善飼料風味，促進動物生長發育，提高動物的肉蛋產量，提高飼料報酬，經濟效益十分顯著。
大蒜素以其作用廣泛，效果顯著，無殘留，無抗藥性，無致突變、致畸、致癌性，低成本等優點備受養殖戶和飼料廠家的青睞，成為廣受歡迎的新型飼料添加劑。

一、大蒜及合成大蒜素的理化基礎
1、大蒜的營養特點
大蒜富含營養物質、各種微量元素和維生素。100克鮮蒜含水70克、蛋白質4.4克、脂肪0.2克、碳水化合物23克、粗纖維0.7克、灰分1.3克、鈣5毫克、磷44毫克、鐵0.4克、維生素B0.24克、煙酸0.9克、維生素C3毫克、大蒜油0.2克等。

2、大蒜素的化學組成
天然的大蒜中含有揮髮油，天然大蒜油含丙基二硫化丙烯（約60%）、二硫化二丙烯（23%～39%）、三硫化二丙烯（13%～19%）、硫化二丙烯、甲基硫化丙烯、甲基二硫化丙烯、二硫化二丙烷（4%～5%）等揮發性含硫化合物，總含硫量約為35%～45%。每噸干蒜球中約含精油l千克～2千克。合成的大蒜素是多種烯丙基有機硫化物複合體，主要成分為三硫化二丙烯（50%～80%）、二硫化二丙烯（20%～50%）以及8%雜質（如丙酮、乙醇等）。
大蒜素的理化性質大蒜素具有強烈的刺激味和蒜特有的辛辣味；不耐熱，當溫度高於80℃時，易發生分解反應；對鹼不穩定，但對酸較穩定，常溫下在酸性（尤其是pH值為5～7）條件下穩定性較好；長期暴露於空氣中，則紫外線可誘發其分解；大蒜素難溶於水，但能與乙醚、乙醇等有機溶劑互溶，而且在無水乙醚、95%乙醇中穩定性很好。
3、大蒜素的處理方法及利用
據生物化學分析證明，新鮮的大蒜中並不含有大蒜素，而含有它的前體--蒜氨酸，蒜氨酸以穩定、無臭的形式存在於大蒜中。大蒜中有一種蒜酶存在，大蒜經切片或破碎，蒜酶活化，催化蒜氨酸形成大蒜素，大蒜素進一步分解成具有強烈臭味的硫化物。
大蒜的脫臭是大蒜素應用的重要步驟之一，經過脫臭處理後的大蒜素製品才具有實用價值。由於未處理的大蒜素性質極不穩定，大蒜的脫臭比較容易，但既要脫臭又要儘可能多地保留超氧化物歧化酶、大蒜素等生物活性物質是比較困難的。以下幾種方法可以借鑒。
4、酸性溶液浸泡法
酸浸泡法是抑酶法的代表。據資料介紹，其抑酶機理是半胱氨酸與蒜酶的活性輔基磷酸吡哆醛相結合生成穩定的化合物，半胱氨酸和銅離子分別對大蒜素和超氧化物歧化酶有保護作用，不會造成大蒜素損失。
5、低溫保持法
大蒜素在0℃，PH值3～5條件下或者乾燥環境中比較穩定。如果在處理大蒜的全過程中始終保持低溫就能保證凍干之前大蒜素的高含量，而凍干蒜粉的低水分能保證儲存過程中的大蒜素含量，即使食用後胃液環境酸性很強，也能確保大蒜素不分解為有蒜臭味的二丙烯基二硫化物、二丙烯基三硫化物，從而達到脫臭又不失大蒜素功能的目的。

6、化學脫臭法
將去皮的大蒜在30℃飽和碳酸溶液中浸泡8天～10天，再在同樣溫度的醋酸溶液中浸泡10天～20天；或將大蒜在2%富馬酸溶液中浸泡20小時～25小時，便可脫臭，再進行破碎、榨汁，即為脫臭大蒜液。
大蒜經提取後得到大蒜精油和大蒜渣液，大蒜精油可直接加入載體，同時輔以適合輔料，乾燥粉碎後，包裝獲得飼用大蒜素添加劑產品。大蒜渣液經分離過濾，控溫乾燥後，加入定量的載體和適合輔料，混合後粉碎過篩，包裝獲得飼用大蒜渣添加劑。
當前飼料工業中使用的大蒜素一般是人工合成的大蒜油為原料的預混料（大蒜油吸附在一定的載體上形成的預混料），呈白色流動性的細小粉末。有效成分純度高，其藥效優於其他方式製成的大蒜素。在飼料中的添加量為每千克50毫克～100毫克。使用方便，價格低廉。

二、大蒜素飼料添加劑的特點
1、應用範圍廣
大蒜素的抗菌譜較廣。大蒜素中的有效成分二烯丙基三硫醚對多種葡萄球菌、巴氏桿菌、傷寒桿菌、痢疾桿菌、綠膿桿菌、愛德華氏菌等病原微生物都有較強的抑制和殺滅作用，能有效地防治多種常見的傳染病，促進動物健康生長。大蒜素可在牛、豬、肉雞、蛋雞、鴨以及魚類和一些特種經濟養殖動物中使用，且在動物的各生長階段也均可使用，應用範圍很廣。
2、價格低廉
大蒜素的使用劑量較低，一般每千克50毫克～100毫克就有較好的作用效果。其價格也較為低廉，是一些進口促生長類添加劑價格的幾十分之一，適合大範圍應用。
3、無使用禁忌

大蒜素可與其他添加劑（包括多種抗生素）配伍使用，不會產生拮抗作用。大蒜素也沒有停葯限制，在畜禽產品上市前也可使用。
4、安全性高
目前研究表明，大蒜素在動物體內基本無積蓄作用。大蒜素的殘留極低，常規在肌肉和內臟中均未檢出大蒜素的含量，不會對人類和動物造成危害；大蒜素也不會致中毒、致癌和致畸形，因此是一種安全性較高的添加劑。
5、不產生耐藥性
使用抗生素較容易產生耐藥性，且作用效果逐漸降低，一段時間後須換用其他藥物。大蒜素是天然的抗菌物質，一般不會產生耐藥性。到目前為止，還沒有在動物體內和野外菌株中發現對大蒜素有耐藥性的菌株，因此，大蒜素可較長時間使用。

三、大蒜素的作用機理
1、誘食助消化作用
大蒜素可明顯改善家禽飼料的適口性，使之產生食慾，避免挑食行為，從而提高採食量；另外，大蒜素能促進胃腸蠕動，調節體內酶的分泌，從而提高增重和飼料利用率。這種強烈的誘食效果在禽類中十分明顯。
2、抗菌作用
大蒜素分子中的活性基因是硫醚基，其中的氧原子與細菌生長繁殖所必需的半胱氨酸分子中的硫基相結合，從而抑制細菌的生長和繁殖。因而大蒜素對多種致病菌，如大腸桿菌、葡萄球菌、痢疾球菌、肺炎球菌、炭疽桿菌、霍亂弧菌、白喉桿菌等有明顯的抑制和殺滅作用。大蒜素還對多種真菌有抑制和殺滅作用。

3、提高機體免疫力
大蒜素能抑制巨噬細胞產生一氧化氮，從而對T淋巴細胞激活有促進作用；大蒜素還能明顯提高淋巴細胞轉化率及T淋巴細胞酸性α-醋酸萘酯陽性率的作用，使中樞淋巴器官和外周淋巴器官增殖，提高細胞免疫功能。另一方面，抗體與外毒素特異性結合，使其不產生毒性作用，顯著增強體液免疫功能。
大蒜素還可激活單核細胞的分泌水平，促使溶菌酶大量釋放，從而水解細胞壁中的黏多肽使細菌死亡，增強非特異性免疫功能。
4、改善飼養環境
大蒜素在酶的作用下可變成大蒜辣素，以尿的形式排出，能夠阻止成蠅在家禽糞便中的繁殖，抑制蠅蛆的生長，改善禽舍內外環境。
5、改善家禽產品品質
大蒜素能增加雞肉、雞蛋中的香味成分。據報道，雞肉、雞蛋香味成分主要是靠C、H、-S（O）-基因，而大蒜素的硫醚化合物中含有這一結構，因而在雞飼料中添加大蒜素能生產出鮮美的風味蛋和雞肉。另外，有關研究表明，大蒜素還能降低禽產品中膽固醇的含量。
6、在畜牧生產中的應用
在養雞中的應用在肉雞中的應用。賈衛斌在肉雞日糧中添加每千克100毫克合成大蒜素，在雞的成活率及增重效果等方面均無顯著差異，但有效地降低了飼料係數，平均單雞耗料比對照組降低63%，提高飼料報酬21.72%，差異顯著（P0.05）。經核算，平均單雞可增收1.23元，經濟效益顯著。鄭誠等試驗表明，飼料中添加大蒜素使肉子雞增重提高8.7%，耗料降低5%。何瑞國、嚴思霓在肉雞日糧中添加大蒜素對肉雞生長影響的試驗，進一步得出結論：日糧中添加大蒜素能促進肉雞的生長，提高飼料轉化率和存活率，尤其以添加每千克100毫克為佳。
7、在蛋雞中的應用

汪麗等試驗研究表明：①大蒜素能刺激蛋雞的食慾，提高蛋雞的採食量，提高蛋雞的產蛋性能和經濟效益。②大蒜素在蛋雞日糧中的添加量以每千克40毫克（大蒜素含量為40%）較為理想，可提高採食量7.64%，提高產蛋率11.15%，降低料蛋比5.94%。王曉霞報道，大蒜素可以提高產蛋雞採食量，從而緩解產蛋雞因為熱應激造成的採食量下降。傅同祿等對11月齡蛋雞試驗表明，日糧添加2%的大蒜渣，產蛋率提高9.8%。
8、在養豬生產中的應用
張淑會等試驗研究表明，在斷奶子豬日糧中添加大蒜素可使平均日增重提高16.54%，飼料轉化率提高13%左右。廣東三保養豬公司對15天～24天的斷奶子豬進行試驗時發現，添加每千克100毫克大蒜素日採食量每天每頭提高8.8克，日增重比對照組提高6.97%，料肉比降低4.89%。在生長育肥豬日糧中添加大蒜素可顯著提高其採食量和日增重。
9、在養兔中的應用
試驗證明，肉兔食用大蒜素粉，抗病能力增加，死亡率降低，對粗纖維的消化率明顯提高，提高了日增重，料肉比降低，經濟效益顯著提高。徐華軍等在家兔日糧中添加大蒜素的研究結果顯示，試驗組日增重較對照組平均提高12%，料肉比平均下降10%，並可減少發病，降低死亡率，並具有抗菌、消炎、驅蟲、解毒、健胃等功效。
10、大蒜素的應用前景及存在的問題
抗生素在畜禽飼料中的廣泛使用，尤其是超標使用，會引起各種病原微生物產生抗藥性，並在畜禽產品中殘留，嚴重影響畜禽產品的質量安全，嚴重影響我國畜禽產品質量的提高和產品出口。大蒜素是一種多功能綠色天然飼料添加劑，安全無殘留，不易產生抗藥性，對人和動物不會產生致畸、致癌、致突變的「三致現象」。正確使用完全可以替代抗生素應用於畜牧業。大蒜素的無污染和安全性高的優點，在生產中有不可替代的作用，未來的應用前景十分廣泛。但在目前的使用中還存在以下幾個問題。

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