第十四章饲料添加剂与畜产品品质和环境保护.doc

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第十三章 饲料添加剂与畜产品的食用安全及环境保护
近半个世纪以来,以动物营养学为核心的动物科学的发展及其应用极大地促进了畜牧业的快速发展,畜产品的产量显著增长，为人们生活水平的提高做出了巨大贡献。但与此同时,全球性的与畜牧生产有关的食品安全危机和环境污染问题亦愈加突出。如何解决这些问题已成为影响畜牧业可持续发展的重要课题。本章将简要介绍饲料添加剂与畜产品的食用安全及环境污染的关系。
第一节 饲料添加判与畜产品的食用安全
从20世纪90年代至今，食品安全问题已成为了世界性的热门话题,畜产品作为食品的一个主要的来源，其安全性受到了消费者和各国政府的极大关注。与此同时,因动物疫病、有毒有害物质污染、饲料中不安全隐患造成的畜产品质量问题屡见不鲜，如比利时的"二恶英”、英国的疯牛病、英国和中国台湾的口蹄疫、中国香港的禽流感、法国的李氏杆菌、日本的0-157大肠杆菌、西班牙和中国的“盐酸克伦特罗"中毒等。这些事件给消费者带来了极大的心理压力和健康危害。经济发达的国家对畜产品的安全性要求日趋严格，如美国从1998年1月就开展实施了“公害分析临界控制点”,明确规定了食品中有毒有害物质的临界点,超标一律不准上市.目前，许多国家在进出口食品的检测上,增加了有关环保、健康、农(兽)药监测、产地等内容,筑起了”绿色壁垒".
饲料安全即食品安全的概念在世界范围内已成为共识。食品和饲料在美国是同一概念,适用于同一部法律.美国饲料工业协会明确要求，所有生产饲料的会员必须遵循“安全的饲料=安全的食品”的理念.只有安全的饲料产品才能生产出安全的肉、蛋、奶、鱼和其他水产品等畜产品。如果饲料产品中存在不安全因素，譬如含有毒副作用和违禁药物，不但会影响饲养动物的健康和生产，而且会通过残留、转移、积蓄等方式污染环境和畜产品，最终影响人类健康。
一、饲料添加剂造成畜产品食用不安全的因素及其危害
（一)营养性饲料添加剂
营养性饲料添加剂包括维生素类添加剂、氨基酸类添加剂、微量元素类添加剂等。
1.维生素、氨基酸类添加剂 维生素、氨基酸类添加剂造成畜产品食用不安全性主要是因为其制剂品质不良，可能含有某些有毒成分或被掺假。所以在生产维生素、氨基酸类添加剂时要注意控制产品中铅、砷等重金属及有毒有害物质的含量，在使用时应避免化学性和生物性污染。
2.微量元素类添加剂 微量元素添加剂的主要安全隐患包括两方面。一是添加剂产品中有毒重金属的含量较高，达不到饲料级产品的卫生标准要求,引起重金属中毒和残留；二是微量元素添加剂用量过多,危害动物健康并降低其生产性能，严重者还会引起微量元素残留、中毒及动物死亡。
（1）超量添加 微量元素目前,饲料工业中的突出问题除部分饲料原料的重金属含量常常达不到卫生标准外,主要是人为大剂量添加铜、铁、锌等元素的无机盐。猪饲料中高剂量添加铜(125～250mg/kg)，不仅具有促生长的效果,而且可使猪皮肤发红、粪便变黑,提高饲料的商业性能,使养殖户片面地将猪皮肤和粪便颜色作为衡量饲料质量的关键标识.为迎合养殖户的这种心理需求，饲料企业不断提高铜的添加量，部分饲料产品中铜的添加量已经达到或超过猪的最小中毒剂量。当饲料中添加铜100～125mgA/kg时,猪肝铜上升23倍；添加250mg/kg时升高10倍;添加到500mg/kg时,肝铜水平可达到1500mg/kg.过高肝铜可影响肝脏功能，降低Hb含量和血液比容值。人食用这种猪肝后，会出现血红蛋白降低和黄瘟等中毒症状。随着铜添加量的提高,锌、铁等元素的添加量也相应增加.近几年来不少企业在饲料中添加氧化锌2000～3000mg/kg来预防仔猪腹泻。高锌、高铁的使用同样会产生类似高铜的残留和中毒症状。
（2）使用质量低劣的矿物质添加剂 配合饲料中添加质量低劣的矿物元素添加剂，会导致重金属元素超标，成为畜禽重金属元素中毒和残留的途径之一。重金属元素包括汞、铅、砷、镉等,这些元素多数在人体内的半衰期长，如甲基汞在人体内的半衰期为70d、铅为1460天.这些元素一旦进入人体就难以清除，一方面重金属与蛋白质结合成为不溶性盐而使蛋白质变性,另一方面逐渐蓄积起来最终导致人体发生蓄积性中毒.
（二）非营养性添加剂
1。有机砷制剂 "砷"指一种无机元素，与硒、钼、碘等元素一样都是剧毒物质,但又是动物必需的微量元素。"砷”指有机砷制剂.当前作为兽药用的有机砷制剂包括对氨基苯砷酸和硝羟基苯砷酸.近年来，一些试验研究报告都片面强调其促生长及预防疾病效果，而忽视其致毒及污染环境的一面.砷易在动植物体内富集，畜产品中碑的残留是非金属元素作为饲料添加剂引起畜产品食用不安全问题中最突出的问题.给鸡饲喂阿散酸，停喂当天肝、大腿肌肉、胸肌的残留量分别为0.47mg/kg、0。04mg/kg和〈0.01mg/kg。停喂5d后的残留量分别是0。37mg/kg、〈0.01mg/kg和<0。01mg/kg.可见，肝中砷的残留量超过WHO规定的食品砷含量标准(0。1 mg/kg).
砷的危害性主要表现在:第一,具有三致(致畸、致癌、致突变)特性.国际癌症研究机构(URC)公布砷为致癌因子。第二,在体内具有残留和累积性。第三,亚砷酸盐易通过胎盘进入临分娩期的胎儿体内，毒害胎儿。砷对人的半数致死量为1～2。5mg/kg，每天摄入3mg无机砷,经2·3周即可导致成年人中毒.
目前,不少国家已禁止在动物饲料中添加砷制剂.我国仍允许使用,但应遵循法规的要求，严格执行停药期和限制添加剂量的规定。美国食品与药物管理局(FDA)及饲料协会(AAFCO）规定：“在使用有机砷制剂时必须在饲料标签管理上注明是‘加药饲料’，而且在屠宰前5d停药。”
2.抗生素 抗生素是饲料添加剂中对畜产品和人类健康危害潜力最大的物质之一。抗生素是细菌、放线菌、真菌等代谢产物或用化学方法生产的类似物及衍生物。由于抗生素应用广泛,用量也越来越大,加之滥用和不按规定使用，不可避免地造成抗生素以原型或代谢产物的形式蓄积、贮存于动物的细胞、组织器官或可食产品中。美国曾检出12%牛肉、58％犊牛肉、23％的猪肉，20％的禽肉中有抗生素残留；日本曾有60％的牛肉和93%的猪肉被检出有抗生素残留.美国农业部1975年调查了529份肉样,结果发现有5。3%的样品含有抗生素残留,包括金霉素、土霉素、四环素、新霉素、红霉素等.韩国1997年对45000个样品（牛肉10000个、猪肉23000个、禽肉12000个）中9种抗生素（青霉素类、四环素类、磺胺类)和6种杀虫剂的残留检验结果表明，四环素、磺胺和氨基糖苷类的残留率平均为6％。我国肉类食品中抗生素残留问题也较突出o
含有残留抗生素的肉类、奶类等动物性产品加热或加工后不能完全使抗生素失活，如从奶牛乳房灌注青霉素后120h仍可检测出其残留量,将含有青霉素残留的乳样于0℃冷藏或100℃加热30min,青霉素不被破坏；青霉素残留为阳性的生奶经加工制成的消毒奶或奶粉后青霉素的残留仍为阳性。此外，链霉素的降解作用也很低,而四环素的降解产物甚至比四环素具有更强的溶血作用或肝毒作用.
畜产品中抗生素残留对人类健康的主要危害包括：
第一，过敏和变态反应。最常引起人发生过敏反应的残留药物主要有青霉素类、四环素类、磺胶类和某些氨基糖昔类药物,其中以青霉素类引起的过敏反应最为常见.我国因食用牛奶后出现皮肤过敏和等麻彦的病例（尤其是婴儿）屡见不鲜,这主要是由于使用药物添加剂或兽药来治疗奶牛乳腺炎时不遵守休药期而造成牛奶中药物残留而引起的.
第二,细菌耐药性。耐药性是指某些细茵茵株对抑制其生长繁殖的某种浓度的抗菌药物的耐受性,这是细菌为了生存和适应环境，自发突变的结果。许多研究结果表明，当病原菌长期接触低浓度的抗生素时，容易产生耐药性.在饲喂阿伏霉素的猪和鸡中分离到对阿伏霉素耐受的肠道球菌；比较试验也发现，应用抗生素前分离到的肠道细菌对抗生素非常敏感，而应用抗生素后分离到的肠道细菌中至少有20%以上对一种抗生素的耐药性非常高。研究证明,细菌的耐药性基因可以在人群中的细菌、动物群中的细菌、生态系中的细菌中相互传递，由此可导致致病菌(如沙门氏菌、大肠杆菌及志贺氏菌等）产生耐药性，从而影响对重大疫病的防治效果。
第三，菌群失调。在正常情况下,人体肠道内存在大量的、种类繁多的寄生菌群,它们大多是非致病菌,少数是条件致病菌。一般说来，它们能与人体相互适应，处于平衡状态。如果人们长期食用含有抗生素的畜产品,体内敏感菌群将被杀灭或抑制,耐药性菌群则大量繁殖,从而打破原有的平衡状态，导致腹泻或营养不良,严重时还可造成耐药性感染,给临床治疗带来困难.
3。盐酸克伦特罗 盐酸克伦特罗是一种化学合成的自由兴奋剂,俗称瘦肉精.因克伦特罗能提高动物的瘦肉沉积能力和饲料利用率,因此在20世纪80年代末期欧洲国家将其作为一种营养分配剂使用.
克伦特罗化学性质稳定，进入动物体后主要分布于肝脏，在体内代谢速度慢，易在体内蓄积。研究表明，在机体的不同组织中，克伦特罗作用的时间和残留量不同,其中以肝脏的残留量最大、作用时间最长。同时，因克伦特罗性质稳定，一般的烹饪方法不能使其失活。因此，人若食用了含克伦特罗残留的动物产品会发生中毒。轻者可见心悸胸闷、心动过速、手指发抖、四肢肌肉震颤、头晕等,严重者可导致心律失常、高血压和甲状腺功能亢进；老年人特别是心脏病患者，易导致心脏病发作；儿童出现呕吐、发烧、头晕、脚酸痛无力等症状。我国已明令禁止在饲料和动物饲养过程中使用该产品。
4。激素类添加剂 早年批准在肉牛和水生动物中使用的性激素类促生长剂(如睾酮、己烯雌盼、雌二醇、玉米赤醇酮等)和甲状腺类激素（如T3、T4、碘化酪蛋白）,因易在畜产品中残留而危害人体健康已被禁止使用。研究发现，儿童性早熟及肥胖症与摄入动物性食品中残留的性激素或甲状腺类激素有关.若长期食人含有上述激素残留的动物性食品不仅影响人体的激素水平,且具有致癌的危险.国内外对使用外源性激素的控制都十分严格。
肽类激素，特别是重组猪生长激素（PST)和牛生长激素（BST）的安全问题尚存在争论。生长激素和胰岛素一样都是肽类激素，口服后在胃中被水解成小肽分子或氨基酸,所以口服无效,只有肌注才有效果。许多试验都证明,生长激素（BST或PST)通过肌肉注射不仅具有促生长作用,还可提高氮存留率和朋体瘦肉率。不同物种的生长激素的氨基酸序列不同,有些氨基酸的种类也不同,BST或PST只能与其特定靶细胞的细胞膜上的特定受体结合才能发挥生理作用，与人体内的生长激素（ST)受体不同，所以对人不具有生物活性。目前,大部分证据表明，PST和BST的使用对人类健康无不良影响。由于PST对瘦肉率和饲料利用率以及BST对产奶量的改善效果十分显著,世界上已有部分国家批准在畜牧业中应用。未批准的国家，主要原因与动物权益和政治经济有关,而与安全问题关系不大。
5.改善饲料品质的添加剂 改善饲料品质的添加剂主要有抗氧化剂、脂肪氧化抑制剂、防霉剂、乳化剂、调味剂、着色剂等。为了改善饲料质量,添加适量的上述添加剂是可以的,但不能过量添加。过量添加防霉剂、抗氧化剂、调味剂和着色剂会残留在畜产品中，对人体造成危害.
（三)饲料加工过程的污染
饲料添加剂多以粉状形式被使用，在配方中比例很少,难以跟踪，使用不当容易导致饲料的交叉污染.饲料污染是指在饲料产品中出现配方中没有的成分。如果某种添加剂被使用在一个配方中,而没有在后续生产的产品配方中使用但却在该产品中被发现，则称为”交叉污染”导致交叉污染的添加剂可能对使用被污染饲料的动物或通过畜产品对消费者构成危害。此外，添加剂在使用过程中计量和搅拌不精确也会引起饲料的安全隐患.
（四)添加剂的外源性污染
人们在现代工农业生产中广泛使用的某些化学物质,在给社会带来巨大经济效益的同时也可能污染了食物链和环境,威胁着人类自身的生存。经饲料、饲料添加剂和食品进入动物体和人体是有毒有害物质危害动物及人类健康的重要渠道之一,也是影响畜产品食用安全性的重要隐患.
1。二恶英污染 二恶英是多氯二苯并二恶英和多氯二苯并呋喃两类化合物的总称，是生产、使用或处理含氯产品（如聚氯乙烯、溶剂、纸张漂白等)时产生的副产物。二恶英化学性质稳定，不溶于水,不易分解，进入机体后沉积于肝脏和脂肪组织中,几乎不被排泄.二恶英属剧毒物质，其致癌性比黄曲霉毒素高10倍。其中,2、3、7、8位均被氯原子取代的二恶英毒性最强，比氰化钾高1000多倍。
二恶英进入机体后，改变DNA的正常结构,破坏基因的功能，导致畸形和癌变,扰乱内分泌功能，损伤免疫机能，降低繁殖力，影响智力发育。二恶英致肝癌的剂量为10μg/kg体重,致死剂量为4000～6000μg/kg体重。二恶英可污染动物生产的各个环节,如通过污染饲料、饲料添加剂而被动物采食后可在肉产品中残留,或在肉食品的加工生产的某个环节直接|污染肉食品,最终危害人体健康。
2。农药残留 农药污染与残留问题一直是人们关注的食品安全问题之一.目前世界各国生产和使用的农药品种约500多种,年产量达400多万吨左右。大量农药的施用不仅造成其在畜禽和人体内的直接沉积,且通过饲料而残留在肉产品中。据研究报道，有机氯杀虫剂,如DDT,y—BHC、硫丹等可以在动物体脂肪组织中大量沉积。
二、研究饲料添加剂安全性的方法
某种饲料添加剂能否影响畜产品的食用安全、能否引起动物中毒及对动物和人体是否具有危害,必须进行科学研究。主要研究方法如下。
1。化学检验 利用化学方法对饲料添加剂中可能存在的有毒有害物质进行分离提取或定量检测，研究其理化特性和作用机理。
2.畜禽健康调查 在已采食含有毒有害物质的饲料添加剂的畜群中，利用流行病学调查方法，调查畜群的健康状况、发病率、死亡率以及可能与被检有毒物质有关的疾病或病理变化。通过调查畜群健康状况，可以直接了解饲料添加剂中含有的有毒有害物质对家畜的危害,也可以验证动物毒性试验的结果。
3。动物毒性试验 给动物饲以怀疑含有毒有害物质的饲料添加剂,或将可能有毒的被检物混入饲料进行饲喂，观察动物出现的形态和功能的变化。动
动物毒性试验根据目的或试验期的长短或主要观察指标的不同，可分为急性、亚急性、慢性、亚慢性、致突变、致畸、致癌等各种毒性试验。此外，还可利用昆虫、微生物、细胞培养或组织培养等方法进行一些特殊试验。
三、确保畜产品食用安全的措施
从饲料添加剂方面来确保畜产品食用安全性的方法和措施有以下几个方面。
(一)法规措施
针对饲料添加剂安全中存在的突出问题，各国都制定了相应的法规。丹麦政府制定了饲料生产中禁止使用抗生素的规定。欧盟为了防止病原菌耐药基因的扩散、维护生态平衡和保障食品安全，明令从1999年6
月开始禁止在饲料中使用兴奋剂和其他激素类添加剂，大部分饲用抗生素添加剂也被禁止使用，目前,只保留了莫能霉素(钠盐)、盐霉素(钠）、黄霉素和卑霉素（阿维拉霉素)四种。俄罗斯等东欧国家禁止使用医用抗生素作为饲料添加剂.日本、美国等国家也对抗生素在饲料中使用作了严格的限制。国际社会对新型饲料原料和添加剂加强了安全性的评估,也加强了对饲料、食品及疫病的监控和检测管理，同时制定了畜产品的卫生指标。
我国政府十分重视饲料安全问题，根据我国饲料安全问题的特点,国家颁发了一系列法规和管理条例,如《饲料和饲料添加剂管理条例》、《允许使用的饲料添加剂品种目录》、《饲料药物添加剂使用规范》、《饲料中盐酸克伦特罗的测定》、《兽药管理条例》、《食品卫生法》、《食品动物禁用的兽药及其他化合物清单》、《禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录》等。2001年,我国还颁布了无公害食品的卫生标准,首次详细规定了无公害肉、蛋、奶等动物性食品中挥发性盐基氮、主要重金属、农药、抗生素及微量元素的最大允许含量及检测方法，通过了《绿色食品饲料和饲料添加剂使用准则》及《绿色食品兽药使用准则》2001年国家正式启动了“饲料安全工程”，建立饲料安全评价基地和饲料安全监控信息网，完善饲料标准化体系，改善检测条件,加强监控和执法力度0.根据生产实际情况,对生猪以及家禽重点加强盐酸克伦特罗、喳乙醇、氯霉素、金霉素、氟喳乙酬类抗生素等药物的残留检测；对牛奶重点开展青霉素类、链霉素类药物残留的检测;对动物可食性组织重点开展砷、铜和铅等重金属的检测。
（二）技术措施
1.加强新技术新产品的研究和开发 从饲料添加剂方面来解决畜产品安全问题必须依赖于新技术新产品的研究及应用。由于抗生素、高铜、砷制剂等添加剂对动物生长性能和饲料利用效率具有明显的促进作用,停止使用这些物质对动物的生长性能，乃至对整个动物饲养业和社会生活产生不利的影响。以抗生素为例，取消饲用抗生素将对动物疫病的控制带来巨大困难,增加治疗用药。瑞典取消饲用抗生素后，治疗用青霉素的量增加44％。丹麦从2000年起停用抗生素后，用于治疗和系统预防的抗生素量以惊人的速度增长。同时,取消抗生素后动物生产性能的下降，必然增加畜产品的生产成本。据统计,丹麦取消饲用抗生素后,每头猪生产成本增加1美元；比利时估计，每头猪的收入减少2美元。由此看见,取消抗生素的前提是研究应用无残留、无抗药性的新型抗生素或抗生素替代品。目前，研究最多、最有希望替代抗生素的新型添加剂包括有机酸、益生素、寡糖类、中草药等。
2.严格按规定使用药物添加剂 我国农业部2001年7月发布了《饲料药物添加剂使用规范》,规定了57种饲料药物添加剂的适用动物、用量与用法、休药期及注意事项等。这57种饲料药物添加剂按作用和要求分为两类：一类是具有预防动物疾病、促进动物生长作用、可在饲料中长时间添加使用的饲料药物添加剂，共有33种.使用此类添加剂时，不得超范围(使用对象、期限)、超剂量使用,必须遵守休药期、注意事项等规定。另一类是用于治疗动物疾病、并规定了疗程、通过混饲给药的饲料添加剂共有24种。所有商品饲料均不得添加此类添加剂.
正确使用药物添加剂的方法包括:第一，严格按照抗生素的使用对象、剂量和注意事项用药。第二,交叉用药，即两种或两种以上药物添加剂轮换使用，避免长期使用同一药物,以防止耐药菌株的产生和药物在体内蓄积中毒.第三，联合用药，即同时使用两种以上无配伍禁忌的药物添加剂，以降低药物的使用剂量，同时提高其使用效果。第四,严格执行动物出售与屠宰前的休药期规定。
3。根据药物在机体内的代谢规律,制定药物使用技术规程 药物残留主要与畜禽的品种、药物的种类、剂量、给药的途径和时间等因素有关。给3周龄肉鸡饲喂含新霉素的饲料(140mg/kg)14d后，除肾脏有明显残留外,肌肉、肝脏、脂肪组织残留的检测结果均为阴性。对四环素、强力霉素、诺氟沙星、恩诺沙星在鸡和猪组织中残留的研究结果也表明，药物的种类、畜禽的品种、药物的剂量、给药途径不同，药物在组织器官中残留的浓度也不同。因此,为了合理使用药物添加剂,应根据药物在体内的代谢动力学规律,合理确定休药期，使动物性食品中药物的残留浓度在上市前降到允许的范围内.
4．根据人体对抗生素及其它化学物质的耐受水平，确定产品中的最大残留量。
5．合理设计饲料配方，选用合适的加工工艺.
总之，按照有关饲料安全法规的规定，大力加强基础研究,在开发和应用新型抗生素替代品和生物型饲料添加剂的同时，对饲料添加剂原料、加工工艺、饲料添加剂产品、运输贮存等环节进行严格的质量控制，,并实施优质的质量管理模式，可确保饲料添加剂、饲料和畜产品的安全性。
四．饲料添加剂在生产应用中的问题与解决措施
(一）问题
1．各类添加剂的准确添加量尚无一个统一科学衡量标准；
2．有些添加剂的作用尚未查明；
3．使用激素类及化学药物添加剂,在畜产品的残留量及其对人类的健康影响尚未查明；同时在种植业中使用畜禽粪便作为有机肥，在农作物中的残留及其对生态环境的污染，也有许多问题有待进一步研究。
4．添加剂的产需矛盾大，我国添加剂的品种少，产量小,价格高，很多产品尚未形成规模生产，每年用数千万美元进口上万吨添加剂。
5．在添加剂配置中缺乏科学依据，在应用中多注意营养性添加剂，忽略非营养性添加剂。
6．违犯国家禁令。国外和国内已经淘汰或者禁止使用的一些抗生素、激素类添加剂，有的仍在使用。
7．对添加剂缺乏科学认识,不少养殖户认为添加剂可有可无，有的则夸大其作用，高得神乎其神，不少各户购买时只图便宜，不注意或不会识别产品的真假伪劣和质量的高低。
（二）解决措施
1．禁在饲料中添加使用镇静和激素类药物
近年来，我国有人在饲料中添加镇静药(氯丙嗪等），名为“运动抑制剂”，联合国FAO和WTO早已禁止作用添加剂原料使用。同样类固醇激素,特别是性激素也已明令禁止。我国目前未批准任何一种激素饲料添加剂.
2．严格区分混饲给药的治疗药和饲料添加剂
我国有关法规确定饲料添加剂不包括治疗药物，因为有许多药物对动物健康有明显副作用。例如，呋喃唑酮（痢特灵)有致癌倾向，磺胺类药物可损害肾功能和造血系统。美国1993年禁止使用呋喃唑酮,联合国FAO禁止使用氯霉素作为兽药。因此，当为治疗动物疾病需要混饲给药时，应对适应症、剂量、配伍、疗程和停药期作出严格的规定。
3．切实遵守添加剂使用规定和饲料标签法，遵守农业部对饲料药物添加剂的有关规定,一定在标签中注明药物名称、剂量、停药期和其他注意事项以及使用何种动物和年龄要求.
4．用户使用药物饲料时，要与防疫工作相结合，如活菌疫苗注射不要使用抗菌药物，土霉素不与杆菌肽同时使用。
5．要加强添加剂的质量监督、控制和管理
随着饲料添加剂使用品种的增多,我国饲料添加剂在配合饲料中检测方法还很欠缺，为满足进出口、生产、监测的需要，必须建立和修订饲料添加剂的检测方法和标准，

第二节 饲料添加剂与环境保护
随着畜牧业的不断发展，畜禽饲养规模越来越大,由畜牧业生产带来的排泄物、畜禽饲料和产品带来的有害残留物对环境安全的威胁也越来越严重。作为畜禽生产重要饲料原料的饲料添加剂，其应用对提高动物生产性能、增强抗病力和提高经济效益发挥了重要作用,与此同时，也产生了因用法用量不当或长期使用带来的安全问题和环境污染问题.随着饲料工业的不断发展和动物营养研究的不断深入,饲料添加剂及其应用正朝着安全型和环保型方向发展。本节重点介绍饲料添加剂与环境的关系。
一、饲料添加剂对环境的不利影响
（一)微量元素添加剂的超量使用
1.铜、锌类饲料添加剂对环境的污染 高铜制剂在猪饲料中广泛应用，它能促进猪的生长，使猪粪便发黑，增加猪饲料的商品性状.一些厂家不仅在仔猪、生长猪饲料中添加高铜,而且在肥育猪、肉鸡等饲料中也使用高铜制剂.研究表明,肥育猪、肉鸡饲料使用高铜制剂，对生产性能的改善并不明显。通常情况下育肥猪饲料中含有4mg/kg铜就能满足需要。
高铜在畜禽生产上的广泛应用必然会对生态环境产生不利影响。猪对铜的利用率不到20%,其中，只有5%被存留在机体中,90%的铜通过与胆汁中的氨基酸结合后经粪便排出.猪日粮中添加铜125mg/kg和250mgA/kg,与对照组无铜日粮相比，粪中铜浓度分别为34。27mg/kg、44.63mg/kg和3。15mg/kg,高于对照组10倍以上.
大量高铜添加剂的使用，使过多的铜排放入土壤和水源中.土壤中的含铜量一般在1~20mg/kg之间，超过此值，将对土壤造成不利的影响，其主要的危害是使土壤中的微生物减少,造成土壤板结、土壤肥力下降.当土壤溶液中铜的浓度在0.1～0.3mg/kg时就对植物有毒。当环境中的铜浓度达到有毒的水平时，植物生长受阻，根内铜浓度超过150mg/kg.此外，有资料表明,日粮中添加高水平的铜还会减少粪尿池中微生物的数量，微生物的作用降低，粪便的臭味增加。
随着铜添加量的提高,锌、铁等元素的添加量也相应增加.近年来,有不少厂家在乳猪饲料中使用2000～3000mg/kg氧化锌来预防仔猪腹泻。高锌、高铁也会造成与高铜一样的环境污染效果。
2.有机砷制剂对生态环境的污染 有机砷制剂对动物有抗菌促进生长作用，但砷的毒害作用和对生态环境的污染却不容忽视。如果长期大剂量使用砷类化合物作为饲料添加剂，额外的砷导人生态循环系统，造成的后果不堪设想。生物体一般都能富集砷,砷作为饲料添加剂使用，将通过食物链和生态系统循环,逐级加大碑的累积量。当猪、羊、鸡、鸭等饲喂砷制剂后其粪尿会作为有机肥料而施入农田，土壤中和农作物中的砷含量也会由此升高，而农作物被人摄食后，造成人体砷的蓄积，或作为饲料饲喂动物,动物排泄物中的砷又会再次流入农田土壤中，如此反复循环累积,生态环境中的呻污染速度就会更大。
据专家预测，万头猪场即使仅在商品猪日粮中使用阿散酸，假定添加量为100mg/kg饲料，料肉比为4:1，出栏体重为90kg，配套耕地133。33h2,则每年要用去360kg阿散酸,向环境排放约124。4kg砷,8年即可达1t之多。除自然界本身的砷循环外，土壤砷含量(50％的样品〈9.6mg/kg）人为地增加了4。6mg/kg，16年后土壤中砷含量可翻一倍。据土壤与作物砷含量的数据分析可知，以甘薯为例,土壤砷含量每升高1mg/kg，块根中砷含量即上升0.28mg/kg。按此计算不出10年，该地所产甘薯中呻含量会全部超过国家食品卫生标准,这片耕地只能废弃。同时不可避免引起地下水的呻含量升高，特别是长期工作在高呻环境中的养殖场职工患职业病的几率将升高。若砷制剂的添加量超过100mg/kg,则环境碑污染的速度更快.
(二)矿物质添加剂之间的互作引起的污染
过多矿物质添加剂的使用并不能保证预期的饲养效果,它们之间不平衡的比例和低的生物利用率,也可能造成矿物质元素不能被畜禽充分利用，引起粪便中含量过高造成对环境的污染。如高铜对铁、锌的拮抗作用;钙、磷比例不当；工业级的微量元素造成重金属含量超标而引发的重金属污染等。据报道,全国每年使用微量元素添加剂15~18万t,但由于生物效价低和矿物元素的相互拮抗,其中大约有10万t未被动物利用随粪排出体外而污染环境,成为一大公害.
（三）非营养性添加剂造成的污染
现代畜牧业为了防治畜禽疾病和促进动物的生长，普遍在饲料或日粮中以单独或复方的剂型添加经化学合成的抗生素。这些化学合成的抗菌药或抗生素经家畜摄入后吸收较少,部分药物会残留在肉、蛋、奶等制品中，更大部分是随粪尿排出体外进入环境。
在大、中型猪场的实际生产过程中,存在超量使用金霉素、病特灵等药物,不严格遵守停药期等问题,这些药物大部分随猪粪、尿排泄到环境中.如金霉素,经动物体内主要以原形经肾排泄，尿中药物浓度较高;痢特灵经尿排出量占原形的6%～10％。一个万头猪场每年需添加金霉素等药物3000~5000kg,排泄到环境中的量以10%计,则该猪场每年向环境排泄上述原形药｜物300～500kg。
为了减轻抗生素等药物对生态环境的影响,首先，应选用畜禽专用的抗生素作为饲料添加剂,如杆菌肽锌、盐霉素等。其次,作为保健或促生长时应、注意使用剂量，尽量使用低限剂量（2~50mg/kg）,避免使用亚治疗量(50～200mg/kg）和治疗量(>200mg/kg）.第三,寻找抗生素的替代品。
二、饲料添加剂对环境的保护作用
在环境污染日趋严重，饲料资源日趋紧缺的今天,提高动物的饲料利率、降低畜牧生产对环境的污染、提高畜禽产品的品质,是营养学家们极为重视的一个课题。使用合成氨基酸、酶制剂、微生态制剂、除臭剂等添加剂，够提高动物对饲料的利用率,减少代谢废物的排出,缓解畜牧业对环境｜污染。
(一）氨基酸添加剂
畜禽日粮中的氮转化为畜产品的利用率通常只有30%~50％,要提高氮的利用率,必须平衡日粮氨基酸,提高蛋白质利用率。若日粮必需氨基酸含量占总氮含量45%~55％时，氮的利用率最高。在日粮氨基酸平衡较好的条件下，日粮蛋白质降低2个百分点对动物的生产性能无明显影响,而氮排泄量却能下降20%；采食相同氨基酸水平而粗蛋白水平低4%的日粮，动物的总氮排泄量降低可高达49％，而不影响生产性能;在猪日粮中补充4种必需氨基酸(赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸）的基础上，日粮蛋白质水平降低2。6%，氮排泄量可减少31.5%；补充4种必需氨基酸，使日粮蛋白质水平降低4个百分点,可使空气中氨气的浓度降低69%，减少猪舍的臭气;选用含硫低的饲料原料,配制营养合理含硫量低的日粮，仔猪排泄物中总硫和硫酸盐的含量可以减少约30%,同时也可使猪舍硫化氢气体排放量减少.据统计，通过理想、模型计算出的日粮粗蛋白的水平每低一个百分点，粪尿氨气的释放量下降10％~12.5%o向日粮中添加合成氨基酸，能使生长猪和肥育猪日粮的蛋白质水平分别从21%降到14%和从19％降到13%，从而使尿氮的排出量减少40％,粪尿中的臭味物质也显著减少。可见,在畜禽日粮中使用合成氨基酸能提高日粮氮利用率，减少氮的排泄量,从而节约蛋白质饲料，减少氮污染。文档为个人收集整理，来源于网络文档为个人收集整理，来源于网络
(二)酶制剂
酶制剂是高效、实用、安全的绿色添加剂,其应用可提高饲料中能量、有机物、蛋白质、氨基酸和矿物元素的利用率,从而降低排泄物对环境的污染。对有机养分利用率作用最大的是非淀粉多糖分解酶、蛋白质酶和淀粉酶。单胃动物饲料中添加这些酶制剂，能量利用率提高6％~8%,蛋白质、氨基酸利用率提高8％～10%，饲料利用率提高3%～10%,干物质及氮排泄量下降5%～20％。
对矿物元素影响最大的酶是植酸酶。植物性饲料一般均含有植酸盐，植酸盐中的磷占饲料总磷量的50％~80％，单胃动物不仅对这部分磷基本上不能利用，而且植酸盐还会与锌、铜、铁等矿物质元素整合成复杂的整合物，降低这些元素的利用率,导致环境的污染.饲料中添加植酸酶,可提高植酸磷的利用率，减少磷的添加和排出量,减轻环境污染。在不添加植酸酶的情况下，猪对玉米中磷的消化率仅为16％，对豆柏中磷的消化率为38%o每千克饲粮添加1000酶单位的微生物植酸酶可将约1/3的不可利用磷转化为可利用磷。每千克饲粮添加500酶单位的植酸酶可产生约0.8g可消化磷，相当于1.Og磷酸一钙来源的磷或1。23g磷酸二钙来源的磷.在仔猪试验中，每千克日粮添加500酶单位的植酸酶可分别提高日增重12%～16％、饲料转化率6％、磷利用率23%~80%；每千克日粮添加1000酶单位时,磷的消化率提高27%~51％;每千克日粮添加1500酶单位时,磷的消化率提高70％以上.此外,植酸酶可提高猪对日粮蛋白质和氨基酸及钙的利用率。
由此可见，在动物饲粮中有针对性地加入适宜的酶制剂，可以显著提高养分利用率,减少排泄量，降低环境污染。
（三）微生态制剂
1。益生素 在畜禽日粮中添加益生素，通过调节胃肠道的微生物群落，促进有益菌的生长繁殖，对提高饲料的利用率有明显作用,可降低氮排出量2。9％~25％。在饲料中添加01％的加酶益生素,可使鸡对粗蛋白质、钙、磷的表观消化率分别提高7.37％、4。90%和4。34%，并可使粪便的水分含量下降11.09%.在饲料中添加芽抱杆菌、EM、乳酸杆菌和益生素分别使饲料转化率提高了7。1％、15。7％、322%和3。9%。
益生素还可以降低消化道及粪便的pH，pH的下降可抑制腐败微生物的作用,降低腐败物质的产生。研究发现,酵母菌可同化尿酸形成蛋白质氮。用蜡样芽抱杆菌饲喂猪,发现氮沉积显著增加、血氨浓度减少13.5%~20.1%、尿氨浓度减少1.7%~5。5％,表明血液及排出物中氨的含量下降，释放到环境中的氨随之减少。
益生素还可以降低饲养环境中氨的浓度，可能有两方面原因：一是饲料中含氮化合物向氨基酸方向的转化率提高，二是肠内优势菌群使大肠杆菌的活动受抑制,阻碍蛋白质转化为氨和胺。同时,粪便中含有的大量活菌也可利用剩余的氨及胺,对净化环境保护健康具有不容忽视的意义。
目前，研究和应用较多的益生素为寡糖类物质,如低聚果糖（FOS）、甘露低聚糖（MOS)及异麦低聚糖（ωs）等。研究发现，低聚糖除能提高日增重和饲料转化率、降低畜禽疾病发生率等作用外,还能显著降低仔猪对氨、吲哚、粪臭素及甲酚等有害物质的排出量。
2.EM制剂 EM生物技术是日本琉球大学的比嘉照夫教授主持研究出来的微生物菌剂。EM是有益微生物（EffectiveMitroorganisms）的英文缩写，是由光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌、发酵型丝状菌等5科10属80多种有益的微生物复合培养而成,是一种厌氧性与亲氧性兼而有之的特殊菌群。EM技术在环境保护方面的应用主要体现在畜禽粪便除臭、污水处理、水体富营养化治理生活垃圾处理等方面.
EM能使密闭鸡舍内氨气的浓度由87.6mg/kg下降到26.5mg/kg,除氨率达69.7％。同时，应用"EM"技术对畜禽粪便进行无臭化处理，可以从根本上改善饲养场内外环境卫生条件,降低了对大气、水源和土壤的污染,使粪便资源化、元害化成为可能。用EM对猪进行饲养试验证明，EM能明显地加快猪的生长速度，提高日增重和饲料转化率、降低饲养成本、增加经济效益;EM能改善生猪体内微生态环境,减少发病率,降低猪舍臭气浓度，改善卫生环境.
3.除臭剂 畜牧生产中的恶臭主要产自粪尿、饲料发酵和家畜呼吸等。畜牧场散发的恶臭中，含有168种臭味化合物,其中猪粪产生的臭味化合物有75种之多.恶臭主要是由氨、硫化氢、甲烷、吲哚、甲基吲哚以及脂肪族醛类、硫醇和胺类等化合物引起。恶臭不仅使畜禽空气卫生指标恶化，而且散发到空中，造成对大气环境的污染,严重地危害人与动物健康.
除臭剂的使用可降低畜禽生产中的臭气所带来的危害，提高动物的生产性能.现用商品除臭剂是植物萃取物,它能阻断脲酶活性,减少氨气的产生，促进乳酸菌增殖;跟氨气、硫化氢、吲哚等有毒有害气体结合,控制恶臭,并抑制尿素分解，降低尿中氨含量,还能与肠内微生物协同作用，共同促进营养物质的吸收。