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抗生素自1945年問世以來，拯救了無數(shù)的生命，但是近些年卻因為肆意濫用成為人們口中的“眾矢之的”,養(yǎng)殖行業(yè)就是其中一個?？股卦陴B(yǎng)殖業(yè)中需求的上升，主要是人們將其作為飼料添加劑促生長，而非用于疾病治療。養(yǎng)殖業(yè)抗生素超量使用的行為趨于大眾化，這種養(yǎng)殖模式也逐漸凸顯出弊端性，比如耐藥細菌瘋犴增長、人用產品中抗生素殘留等。消費者市場的健康需求和養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的模式告訴我們，養(yǎng)殖過程中抗生素的部分替代E經勢在必行，而如何更好的減抗和替抗成為行業(yè)關注的焦點。
作為一種微生態(tài)制劑，益生元(Prebiotics)能夠選擇性地刺激腸道內一種或幾種有益菌生長定殖，而不被宿主消化，具有改善胃腸道微生物區(qū)系并進行免疫調節(jié)的功能，主要包括低聚果糖(FOS)、菊粉、低聚半乳糖(GOS)等，其作為一種功能性飼料添加劑正成為動物營養(yǎng)研究的新方向。國外養(yǎng)殖業(yè)如日本和歐美等國，益生元飼料添加劑比較普遍，主要用于替代部分抗生素的使用和動物機體抗病能力的增加，國內養(yǎng)殖業(yè)市場相對而言比較小眾化，但是已經迎來了發(fā)展的春天。
益生元飼料市場持續(xù)增加
Transparency Market公可市場報告顯示，全球益生元飼料市場需求2011年為39千噸，預計2018年將達73.4千噸，市場復合年增長率為9.4%，其中家禽、豬、牛是主要的應用方向。1980年，歐洲部分國家已經意識到養(yǎng)殖業(yè)過度依賴抗生素會產生負面的影響，瑞典在1986年宜布全面禁上抗生素用于飼料添加劑，成為歐洲第一個吃螃蟹的人，自此許多國家禁止抗生素用于促生長, 主要是緩解消費者對肉制品藥物殘留和耐藥性細菌產生的恐懼心理。
歐美國家對功能性飼料添加劑的市場需求很大，市場數(shù)據(jù)顯示全球益生元飼料市場規(guī)模在2011年達1.95億美元，預計2018年將達4.29億美元，期間市場復合年增長率為11.9%。相比食品飲料行業(yè)，益生元在動物飼料領域的應用還有待被開發(fā)，尤其是中國市場。作為一種功能性飼料添加劑，益生元主要通過腸道菌群的方式去提高動物的免疫力，而腸道健康也是動物替抗的關鍵因素。腸道中寄居著大量的微生物，其對腸道菌群的平衡、腸道炎癥、飼料的消化吸收等具有不可替代的作用，抗生素的濫用會引起腸道微生態(tài)的失調，進而影響動物的生長性能。
菊粉，有待開發(fā)的功能性飼料添加劑
從目前全球益生元市場份額占比來看，菊粉占據(jù)最大的市場份額,預計2018年將達41.9%。作為一種功能性飼料添加劑，菊粉具有提取工藝簡便、安全系數(shù)高、功效明確等優(yōu)勢，其主要提取自菊苣和菊苣的根部。菊粉可通過多種方式提高動物的生長性能，比如調節(jié)腸道微生物;提高機體的免疫力;促進礦物質的吸收等。在動物體內代謝方面，菊粉不被胃酸水解和消化，可在結腸中被腸道中有益微生物發(fā)酵，產生短鏈脂肪酸(SCFA，包括乙酸、丁酸和丙酸)，降低腸道pH，抑制某些腐收菌的生長。SCFA被證明還可提高動物腸道抵御病原微生物的能力，增加腸道上皮的屏障功能,還可幫助維持動物腸道粘膜的屏障作用，有效預防腸道炎癥的出現(xiàn)。
和其它益生元不同的是，菊粉還可增加動物胃腸道的礦物質吸收，提高骨骼的礦化作用。多項研究顯示，菊粉能夠提高動物對礦物質的吸收，主要在于菊粉纖維在消化的過程中能與金屬離子相結合，形成菊粉礦物質復合物，在腸道微生物發(fā)酵的過程中可釋放出金屬離子。Freitas等研究顯示，在患有缺鐵性貧血的大鼠飼料中添加菊粉，發(fā)現(xiàn)其可增加腸道對鐵的吸收。此外，植酸具有抑制機體吸收礦物質的作用，而菊粉能夠促進大腸中的細菌分泌植酸酶，有效分解植酸，從而減弱其對礦物質吸收的影響。
目前，菊粉主要應用在家禽和豬的生長方面，相關的科研也趨于成熟化。印度2015年的一項研究顯示，飼料中添加菊粉和生姜混合物可改善豬的腸道菌群狀況，明顯增加腸道中有益菌的生長和定殖，主要的機理在于益生元菊粉通過和腸。上皮、黏蛋白層、免疫系統(tǒng)和微生物群之間產生相互作用，同時生姜可有效抑制病菌的生長。李海英等研究表明，在商品白羽肉雞基礎日糧中添加不同水平的菊粉，其生產性能指標和免疫器官指數(shù)等均與添加抗生素組相近。綜合考慮，在基礎日糧中添加1.0%的菊粉，可替代抗生素在商品白羽肉雞日糧中添加使用。
合生元成為替抗趨勢
在動物替抗方面，任何單一的功能原料都無法實現(xiàn)完全替抗，因為抗生素的替代需要全方位的解決方案。合生元是一種將益生菌和益生元相結合的生物制劑，可發(fā)揮原料的協(xié)同作用，主要取決于選擇的益生菌菌株和益生元種類。益生菌的耐熱性、穩(wěn)定性都不太穩(wěn)定，尤其是在胃酸、膽汁酸等環(huán)境中的存活率比較低，其在益生元的作用改善下能夠更好的生長和定殖。作為益生菌的食物，益生元能夠刺激有益菌的生長，抑制有害細菌的生長，其中菊粉纖維的效果比較明顯。
研究顯示，單一使用益生菌或菊粉纖維都能有效改善腸道微生態(tài)環(huán)境，促進腸道對營養(yǎng)物質的吸收，提高動物機體的免疫作用。合生元在動物生長過程中具有重要的作用，其可改善動物的生長性能;降低斷奶豬仔的腹瀉率;提高宿主的免疫能力;緩解氧化應激等。隨著國內養(yǎng)殖業(yè)的轉型升級，以菊粉為代表的益生元飼料市場將會被完全開發(fā)，同時合生元概念的提出也為菊粉的應用提供了新的發(fā)展方式。
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