飼料防霉劑及其應用

　　飼料霉變引起的飼料浪費是世界性難題。農(nóng)作物在田間、收獲、加工、儲存過程中都可感染霉菌。霉菌不是一個分類學上的名稱，凡是在基質(zhì)上長成絨毛狀、棉絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀的菌絲體的真菌，統(tǒng)稱為霉菌。因其種類繁多（一般泛指毛霉、根霉、毛殼霉、曲霉、青霉和鐮刀霉菌屬等真菌〕、生長性強（溫度在-５～６０℃，相對濕度８０％以上都可以生長）繁殖力強等，給飼料的貯存帶來了諸多不利。作為預防霉變的重要措施之一，防霉劑的使用是非常重要的。但目前市場上防霉劑種類繁多，適用范圍及防霉效果不盡相同，如使用不當還會引起中毒現(xiàn)象，如何選用合適的防霉劑是在實際生產(chǎn)中值得重視的問題，本文旨在探討對各種防霉劑的應用及其機理，以供廣大飼料工作參考。

　　１ 常用防霉劑及作用機理

　　聯(lián)合國ＦＡＯ／ＷＨＯ對防霉劑有嚴格的要求：①防霉劑添加應很小，無毒性和無刺激性；②能溶解達到有效濃度；③性質(zhì)穩(wěn)定、貯存時不發(fā)生變化、也不與飼料或其它成分起反應；④無異味、臭味；⑤有較廣的抑菌譜。具備以上各點才是較為優(yōu)良的防霉劑。目前常用的防霉劑主要為有機酸、有機酸鹽類及有機酸或有機酸鹽與特殊的載體結合制成的復合防霉劑。

　　１.ｌ 丙酸

　　丙酸為無色液體，具有揮發(fā)性。帶有乙醇味，是應用最早、最廣的防霉劑之一。目前市場上用的露保絲、萬路保、克霉霸及詩華抗霉素等主要成分均為丙酸。丙酸的防霉機理目前公認的有兩個：①非離解的丙酸活性分子在霉菌細胞外形成高滲透壓，使霉菌細胞內(nèi)脫水，而失去繁殖能力；②丙酸活性分子可穿透霉菌細胞壁，抑制細胞內(nèi)的酶活性，而阻止霉菌的繁殖。丙酸作為揮發(fā)性液體，在飼料貯存中可揮發(fā)產(chǎn)生丙酸氣體，與飼料表面充分接觸，因此抑菌均勻，效果好。對飼料混合均勻度要求不高，有效用量低，見效快。對好氣性芽孢桿菌、黃曲霉有較好的抑制作用。缺點是，熱穩(wěn)定性不好，８０℃制粒過程中揮發(fā)量達４０％，用于制粒時損失大；在貯存過程中損失快，藥效持力短，不利于長期保存；易受飼料中鈣鹽或蛋白質(zhì)的中和，而失去活性。因此，要求即時起作用，防霉時間不需要太長時，丙酸是較好的防霉劑。

　?。?２  丙酸鹽

　　丙酸鹽為白色顆?；蚍勰?，無臭或稍有異臭味，溶于水。我國生產(chǎn)的克霉靈、除霉凈、霉敵、１０１等主要成分為丙酸鹽類。丙酸鹽的有效作用成分是丙酸分子而非丙酸鹽類。丙酸鹽釋放丙酸分子受飼料中水分和ｐＨ值的影響，ｐＨ＝７時丙酸鹽溶于水，游離出丙酸分子僅為０.８％，ｐＨ＝４.９游離酸含量為５０％。因此丙酸鹽的防霉效果不如丙酸。而且丙酸鹽離解后形成弱堿性，阻礙進一步離解。飼料ｐＨ值調(diào)節(jié)必須依靠外來酸。丙酸鹽的抑霉菌作用取決于丙酸的效果。從以上特點可知丙酸鹽的抑菌效果不如丙酸，不具有熏蒸作用，對飼料混合均勻度要求高；用量大，并因此影響適口性；對飼料含水分、ｐＨ值要求嚴格，且不能即時起作用。丙酸鹽的優(yōu)點是，不揮發(fā)、耐高溫，不受飼料中成分影響，腐蝕性低，刺激性小，且適合持續(xù)貯存。

　　１.３  山梨酸及其鹽

　　山梨酸又名２，４一己二酸，為化學合成品，白色結晶粉末或無色針狀結晶，無臭或少有刺激性氣味，溶于水，其鹽為無色或白色鱗片結晶或白色結晶粉末，在空氣中易受潮分解不穩(wěn)定，一般應用較少。而山梨酸卻和丙酸一樣是目前最常用的防霉劑。山梨酸及其鹽的作用機制為山梨酸與微生物酶系統(tǒng)中的巰基結合，而破壞酶系統(tǒng)達到抑菌目的（汪錦邦，1985）。另外，Paster等（1987）認為山梨酸還可在飼料表面形成一均勻的有機酸保護膜，阻止霉菌進入內(nèi)層。山梨酸的優(yōu)點是，防霉效果好，對霉菌、酵母菌、好氣性細菌均有抑制作用，毒性小、價格低。缺點是防霉效果受ｐＨ值的影響，ｐＨ值大于７.５時，幾乎無抑菌作用；對乳酸菌幾乎無效；在水中易氧化，在塑料容器中其活性會降低。

　　為無色或白色針狀或鱗片狀結晶，稍溶于水。是目前使用量最大的防霉劑之一。添加量一般為０.1％～０.３％。有效成分為非離解態(tài)的苯甲酸活性分子。作用機理為完整的苯甲酸活性分子穿過霉菌細胞壁，抑制細胞內(nèi)呼吸酶的活性及阻礙乙酰輔酶的縮合反應，使三羧酸循環(huán)受阻，代謝受影響。并可阻礙細胞膜的透性，從而達到防霉效果。苯甲酸及其鹽的優(yōu)點是，價格低、來源豐富、應用效果好、無蓄積作用、毒性?。ù笥谏嚼嫠峒捌潲}）。缺點是對ｐＨ值要求很窄，只能在酸性條件下發(fā)揮作用，pＨ值大于４時防霉作用開始下降，有苦澀等不良味道。

　?。?５  對羥基苯甲酸酯

　　俗稱尼泊金酶，是一種無色結晶或白色結晶的粉末。對霉菌、酵母菌均有抑制作用，防霉效果優(yōu)于苯甲酸類。在體內(nèi)不蓄積，分解成其它有機酸被利用，目前添加量０.０１～0.25g／kg。缺點是抑霉譜窄，產(chǎn)品價格高，水溶性差。

　　ｌ.６  脫氧乙酸

　　無色、無臭或略帶酸味，難溶于水，熱穩(wěn)定性好，但毒性大。對酵母菌、霉菌有較強烈的抑制作用。以上有機酸防霉劑存在的問題是抗菌譜較窄，用量較大價格相對提高，對防霉條件要求嚴格，部分有機酸還會影響飼料養(yǎng)分；有較大腐蝕性和刺激性。飼喂動物有殘留。因此被部分國家和地區(qū)限用或禁用。

　?。?７  富馬酸二甲酯（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｆｕｍａｒｔｅ簡稱ＤＭＦ）

　?。模停茷榘咨Y晶狀。分子式Ｃ6Ｈ8Ｏ4，分子量為１４４，在常溫下具有升華特性。１９４０年Ｓｅｌａｒｌｅ和Ｔｉｓ-ｄale發(fā)現(xiàn)它有抗菌效果，１９８４年北京營養(yǎng)源研究所發(fā)現(xiàn)它對多種霉菌、酵母菌、細菌和產(chǎn)毒菌有特殊的抑制效果，并研制成防霉劑。ＤＭＦ具有廣譜、高效、抑菌、殺菌作用；且ＤＭＦ不受ｐＨ值的影響，對光熱較穩(wěn)定，在１１０℃以下加熱６０ｍｉｎ不分解，在紫外線或陽光下放置７２ｈ基本無變化。其固狀物對酸、堿、鹽有一定的穩(wěn)定性，但在水溶液中對酸、堿、鹽有一定的穩(wěn)定性較差。對氧化劑，還原劑穩(wěn)定。不破壞飼料中的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類及纖維素等。無殘毒，對動物無不良反應。用大鼠作實驗口服，其LD50＝２３００～３１６０ｍｇ／ｋｇ，大鼠空口LD50為２５０００mg／ｋｇ（黃永明等，１９８９）。 ＤＭＦ的防霉效果取決于其化學結構，化學性質(zhì)等。因其幾乎不受ｐＨ值的影響，在任何ｐＨ值下都可保持較好的抗菌活性分子，這種活性分子可穿透微生物的細胞膜，抑制細胞分裂，同時也可對三羧酸循環(huán)（TCAC）、磷酸己糖途徑（ＨＭＰ）和酵解途徑的酶活性抑制，從而抑制微生物的呼吸作用。ＤＭＦ易升華，形成ＤＭＦ氣體，使這種活性分子更加活潑的分布在飼料表面，防霉效果徹底而均勻。

　　與有機酸（丙酸、山梨酸、苯甲酸）相比，DMF的優(yōu)點突出表現(xiàn)在：①ｐＨ值適應范圍大。何奇能（1995）用混合飼料調(diào)制成不同ｐＨ值，加入５００mg/kgDMF，40ｄ后發(fā)現(xiàn)ｐＨ值４～８對照組出現(xiàn)發(fā)霉，ｐＨ值 ３～８實驗組未見發(fā)霉。江錦邦等（１９８７）報道在飼料中添加５００mg／kg的ＤＭＦ其防霉效果不受飼料的ｐＨ值限制。而有機酸（丙酸、山梨酸、苯甲酸）在ｐＨ值大于５時，就開始大部分電離，ｐＨ值大于７時未電離的百分數(shù)只為０.６％、0.15％、0.8％；②ＤＭＦ的抗菌譜大于有機酸，對霉菌、酵母菌、及肉毒梭狀芽孢桿菌均有良好的抑制效果；③無腐蝕性、無刺激性。

　　ＤＭＦ防霉劑的缺點是對高水分飼料的防霉效果不佳，隨著飼料水分增大（超過１５％），ＤＭＦ需要量增加，效果下降，成本提高。ＤＭＦ因常溫下升華，浪費較大，同時還對人的皮膚及粘膜有強烈的刺激作用。作為防霉劑不適合雛雞及魚蝦等。元有志（1998）討道，在雞飼料中加入５００mｇ／ｋｇ以上ＤＭＦ會明顯抑制雛雞生長速度，用作魚蝦飼料時同樣會明顯抑制其生長速度。可見ＤＭＦ在抑制飼料中霉菌生長的同時也會抑制動物生長。作為動物飼料的防霉劑，ＤＭＦ并不是最為理想的。

　　１.８  其它

　?。保梗福改昊げ匡暳咸砑觿┘夹g開發(fā)服務中心研制的ＰＢＣ-Ｖｌｌ２５、ＰＢＣ-Ｚｌｌ７５復合丙酸鹽防霉劑，防霉效果優(yōu)于單一型的丙酸鹽，因其添加有特殊篩選的載體，減少了丙酸的刺激和揮發(fā)性，提高了防霉效果。

　　目前市場上應用的“monoprop”丙酸復合防霉劑它是有５０％丙酸加５０％的特殊載體Ｖｅｚｘｉｌｅ組成。其作用有效形式依然為丙酸，它利用Ｖｅｚｘｉｔｅ使二聚體的丙酸轉(zhuǎn)化為單聚體的丙酸的能力較大，使大部分二聚體轉(zhuǎn)化為單聚體，而單聚體丙酸較易脫氫，游離出羧基具有較強的殺菌能力。另外，美國奧特奇的“萬香?！狈烂箘饕煞譃槎徜@。特點是通過二丙酸銨釋放丙酸根離子而起防霉效果，但釋放快慢受飼料ｐＨ值影響。

　　其它的防霉劑如 Ｍold-x也是以丙酸為主要成分同時添加乙酸、山梨酸、苯甲酸再均勻的分布在硅酸鈣載體上（Dixon等，1981ａ）。其特點是保持了有機酸的殺菌力，同時減少其腐蝕性和刺激性，但價格稍高。

　　總的來說，復合酶制劑克服了單一型酶制劑的缺點。具有抗菌譜廣、防霉效果好。受飼料因素影響小、用量小，對飼料水分及酸度要求不嚴格，無腐蝕性和刺激性。缺點是無熏蒸作用、抑菌不均勻，因此要求與底物充分混合，價格普遍較高。

　?。?新型防霉劑

　　2.1 雙乙酸鈉（Ｓｏｄｉｕｍ ｄiｅｃｅｔａｔｅ，簡稱ＳＤＡ）

　　雙乙酸鈉是目前研究最熱的新型防霉劑之一。ＳＤＡ又名二醋酸一鈉，為白色易吸濕性晶體，略帶醋酸味，熔點96℃，150℃以上分解。為聯(lián)合國ＦＡＯ／ＷＨＯ組織推薦使用于食品、飼料的防霉保鮮劑。ＳＤＡ是在１８８７年由Ｖｉｌｌｉｅｒｓ和Ｌｅｓｃｏｅｕｒ兩人分別獨立令成。１９２１年Ｗｙcｋｏｆｆ最早用Ｘ射線測定ＳＤＡ的空間結構。１９３８年美國的Ｅ．Ｆ．Ｇｌａｄe首先用于面包防霉。我國是在１９９０年由上海化工研究院首先開始研究并制成了ＳＤＡ成品防霉劑。ＳＤＡ具有較強的殺菌力，在飼料中加入0.1％～1.5％，可有效的防止飼料霉變，使飼料貯存期延長３個月以上。ＳＤＡ適合高濕度的條件下，水分高的各種原料的防霉。葛政華（1994）報道，在豬的濃縮料中添加0.2％的SDA，在梅雨季節(jié)能有效地控制霉菌生長，安全存放１個月以上。ＳＤＡ防霉效果優(yōu)于同劑量的丙酸鹽。在以ＳＤＡ為主要成分加入配料和填充劑時添加0.2％用量，其防霉效果優(yōu)于同劑量的ＤＭＦ（劉治雄等，１９９７）。ＳＤＡ與山梨酸及其鹽同時加入時有協(xié)同效果（鐘國清，２０００）。ＳＤＡ的有效成分為乙酸，其機理為乙酸分子穿過真菌、霉菌、細菌等的細胞壁，干擾細胞間酶的作用，引起細胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性。

　　許多研究還表明ＳＤＡ有很好的增重效果，可調(diào)節(jié)ｐＨ值，提高蛋白質(zhì)利用率，促進體脂肪的合成等（任培桃等，１９９８；吳培群等，１９９７）

　　ＳＤＡ作為防霉劑其來源豐富、成本低、抑菌效果好，并可增加飼料的營養(yǎng)價值。缺點是，當飼料霉變嚴重時或ＳＤＡ量達不到完全抑菌時，它本身可作為微生物的營養(yǎng)源反而促進了霉菌的生長，相應增加ＳＤＡ的量可完全抑菌，這樣又加重了防霉的成本。

　　2.2  制霉菌素

　　制霉菌素是由浙江大學和紹興制藥廠共同研制而成，是從我國廣東土壤中分離得到的放線菌Ａ－９４產(chǎn)生的一種多烯大環(huán)內(nèi)脂類抗真菌抗生素。據(jù)鄒曉庭等（１９９７）報道，制霉菌素可完全抑制黃曲霉、毛霉、根霉生長，且在抑制黃曲霉和毛霉的效果上優(yōu)于霉敵（主要成為丙酸鹽類）。對于抗生素類藥物來說，制霉菌素的藥殘留及耐藥性還有待進一步研究。

　　2.3  二氧化氯（chlorime dioxdle）

　　二氧化氯是在水果、蔬菜中應用較廣的保鮮劑，在飼料中的應用研究較少。李宗軍 （1999）研究認為二氧化氮在20～30℃、相對濕度80％～90％、塑料薄膜的條件下，0.1％的用量加到含水量１４％以下的飼料中，可延長保存期３個月以上。另外二氧化氯對米曲霉和黑曲霉有不同程度的抑制作用。但在飼料中的應用有待進一步研究。

　　2.4  新型飼料添加劑----肉桂醛   

　　什么是肉桂醛？我們公司主打產(chǎn)品肉桂醛，又稱桂醛，本身是一味中藥提取物，自然界的肉桂醛是從肉貴重提取，有殺菌消毒，活血養(yǎng)氣的療效，因成本昂貴，一直鮮為飼料產(chǎn)業(yè)涉及。本公司從2001年起，投入大量人力物力研究合成的肉桂醛，將近10年時間在工業(yè)生產(chǎn)上不斷創(chuàng)新，2010年已經(jīng)合成近180種一些列的肉桂產(chǎn)品系列，涉及醫(yī)藥、化妝添加劑、香精香料各個領域。合成的肉桂醛比傳統(tǒng)的自然界肉桂醛成本低廉，且純度高，藥用效益一樣。

　　在飼料中用肉桂醛做防霉劑，有幾大優(yōu)點：

　　1、肉桂醛有防腐殺菌抗病毒的作用，能殺滅黃曲霉等真菌，而且對病毒也有很好的殺滅效果

　　2、肉桂醛對腸胃絨毛的刺激，能改善畜禽的消化系統(tǒng)功能，強化體質(zhì)，助生長，特別是對小豬，在小豬消化功能不健全的條件下，能有效的防止小豬腹瀉的發(fā)生

　　3、肉桂醛本身是一種香料，能改善飼料的口感，促進畜禽的采食。有個很有意思的現(xiàn)象，不知道大家有注意到不？傳統(tǒng)的做鹵菜用的鹵水，如果加到畜禽料中，畜禽的采食量明顯變大，就是因為鹵水中有桂皮、八角這類中藥材，其中就有肉桂醛的成分存在。

　?。? 展望

　　隨著人們對食品及環(huán)境衛(wèi)生要求的提高，一些防霉劑因含有對人體及動物有害的物質(zhì)，在應用中存在潛在危害，被限用或禁用。開發(fā)高效、低毒、價格低，甚至具有促生長作用的天然防霉劑是今后防霉劑發(fā)展的趨勢。日本專家曾提出并研制用海藻粉和其它鹽類混合品，用于防霉，在溫度30℃以上，相對濕度達１００％的環(huán)境下，有較好的防霉效果，且可提高增重。還有一些資料表明：一些天然礦物質(zhì)（沸石、膨潤土、皂土、麥飯石等）具有較好的防霉效果，因其是天然的惰性礦物不會對動物及人體產(chǎn)生危害，又因含有較為豐富的常量、微量及稀土元素，對動物生長及健康有益?？梢娮鳛榉烂箘?，天然礦石具有較大的發(fā)展前途，值得我們在以后的工作中研究。