新型铜源促生长剂的研发背景及思路

崔若伟

近年来，随着养殖业的迅速发展，促生长型饲料添加剂倍受营养专家、饲料技术人员以及养殖企业的关注。抗生素及高铜曾经作为抗菌促生长剂流行一时，但是由于人们逐渐认识到其多种弊端，其使用逐渐被其他添加剂所取代。开发一种即具有抗菌促生长作用，又不具有抗生素和高铜的种种弊端的饲料添加剂产品具有极大的意义。
一、背景
1、抗生素：
    抗生素原称抗菌素。由微生物产生的在低浓度下具有抑制或杀死其他微生物作用的化学物质。1929年英国学者弗莱明首先在抗生素中发现了青霉素。目前所用的抗生素大多数是从微生物培养液中提取的，有些抗生素已能人工合成。由于不同种类的抗生素的化学成分不一，因此它们对微生物的作用机理也很不相同，有些抑制蛋白质的合成，有些抑制核酸的合成，有些则抑制细胞壁的合成。由于抗生素可使95%以上由细菌感染而引起的疾病得到控制，因此被广泛应用于家禽、家畜、作物等病害的防治，现已成为治疗传染性疾病的主要药物。
    自本世纪50年代，动物科学家们发现，饲料中低浓度的抗生素可明显地促进畜禽生长，饲料抗生素就广为使用，世界上各饲料生产国几乎无一不在饲料中添加各种抗生素。虽然在现代的动物养殖中，使用抗生素是预防疾病、促进生长和提高饲料转化率的最重要的手段之一。但是随着抗生素的广泛使用，人们逐渐认识到它存在着一些弊端，主要有：药物残留；病原微生物产生耐药性；引起动物发病或死亡；以及其他不良作用：长期使用抗生素，使畜禽机体产生依赖性，限制了体内免疫细胞机能的发挥，使机体免疫功能下降，抵抗疾病能力降低；使用抗生素有可能使动物产生基因突变、畸形、致癌；抗生素大量排出动物体外，也可能造成环境污染等。
    综上，在饲料中使用抗生素，使动物体内产生大量耐药细菌，抗生素剂量越使越大，疗效却越来越低，动物免疫力受到抑制，抗病力下降；长期使用抗生素引起畜禽内源性感染和二重感染，同时导致动物繁殖能力低、幼仔成活率低、动物肠道微生态平衡被彻底破坏、动物产品药物残留超标等系列问题。
因此，寻找具有抗生素优势，而克服其缺点的饲料添加剂成为研究的热点。
2、“高铜”及硫酸铜：
    铜是人和动物必需的微量元素之一。按饲养标准，断奶仔猪和生长肥育猪对铜的营养需要量为3~6mg/kg饲料。自Braude首次发现在饲料中添加150~250mg/kg的铜，可明显提高动物的生产性能以来，铜作为一种有效的促生长剂在养猪业中被广泛应用，高剂量铜已被认为是一种高效、廉价、使用方便的促生长剂。早期断奶仔猪由于受生理、环境、营养和应激等因素影响，导致仔猪消化不良，免疫力下降，抗病力差等，其中最直接的表现为腹泻，严重时表现生长抑制及死亡，严重影响养猪业的发展。在饲料中添加高剂量硫酸铜能有效改善仔猪腹泻的问题。
    但高铜的使用在改善了动物生长性能的同时，也带来了严重的后果。
    首先，从营养方面。高铜(250mg/kg)饲料喂猪可导致锌的缺乏以致产生类似皮肤不全角化症的症状，这可能是由于铜与锌产生了拮抗作用以致影响了它的作用机制，因此导致不全角化症。高铜(250mg/kg)饲料喂猪导致猪只血红素降低，引起贫血。因此添加高剂量铜必需在饲料中添加高剂量铁，同时也增加了维生素C和泛酸的使用量。其次，对屠体所造成的影响。高铜会抑制饱和脂肪酸，因此饲喂动物含有高铜的饲料可导致不饱和脂肪酸含量增加。另外高铜还导致动物肝、肾中铜残留超标。第三，对繁殖的影响。摄取高量铜饲料的母猪，产后猪乳中含铜量高。试验表明，添加高铜饲料的母猪其仔猪增长差，特别是饲料中含铁不足时影响更严重，易导致仔猪缺铁。第四，对饲料中其他营养成分的影响。饲料中的维生素C具有还原性易被氧化。在所有的维生素中，VC是很不稳定的一种，其不稳定性受多种因素的影响（包括金属离子、碱性环境、光线以及氧化作用），其中以金属离子的影响最大。而在金属离子中，尤其以Cu离子为最。
    当前，我国饲料行业所使用的铜源主要为硫酸铜。硫酸铜由于其物理化学性质的局限，在作为动物铜源的应用中有诸多缺点：第一 对动物和食品的影响：
    高铜必须额外添加高铁、高锌相适应，大剂量的硫酸盐（铜、铁、锌）增加了动物肝、肾脏的负担，导致动物肝、肾中铜、锌残留超标（影响食品安全），甚至铜、锌中毒，并造成畜禽后期生长阻滞；高浓度硫酸盐（铜、铁、锌、锰）的刺激性对胃肠黏膜及肠道正常的微生态区系都有一定的破坏，影响动物的肠道健康；硫酸铜易溶于水，在肠道迅速排空，不能长时间保持较高铜离子浓度，低剂量抑菌效果不理想。第二 对饲料及加工的影响：硫酸铜易吸潮。游离的铜离子部分破坏了饲料中的维生素和油脂等成分，降低饲料品质，缩短保质期。同时对饲料设备有腐蚀性及对加工人员皮肤有刺激性。第三 对资源和生态环境的影响：动物摄入的铜90%从粪便中被排除体外，造成对铜源的巨大浪费。铜又为不可降解物质，长期累积，对水土严重污染，破坏生态平衡。
    我国饲料行业所使用的铜源主要为硫酸铜。硫酸铜由于其物理化学性质的局限，在作为动物铜源的应用中存在诸多缺点：可能导致生长猪的胃部病变；导致铜在动物肝脏中的沉积，使其消化功能与免疫功能下降；铜是活跃的氧化物前体，过量铜会导致肌肉脂质加速氧化，产生不良气味，引起猪肉品质下降；难降解的铜在排除体外后对水体和土壤带来不可低估的污染；添加高铜还伴随其他元素添加剂量的提高，造成浪费。诸多方面都反映出高铜在饲料中弊端。
    所以，如何解决现有铜源添加剂的种种弊端，开发新的饲料铜源成为研究的热点。
3、碱式氯化铜在动物营养中研究现状：
    为了解决硫酸铜存在的这些缺陷，美国1992年Heritage Technologies, LLC承担一项旨在改良饲料原料的科研项目而开发一种新的饲料添加剂——碱式氯化铜。碱式氯化铜的分子式为Cu2(OH)3Cl，分子量为213.57。碱式氯化铜由于其特殊的化学结构，具有不溶于水、不潮解，在空气中十分稳定、在酸碱环境下缓慢溶解、电中性、无刺激性等特殊理化特性。据报道，饲料中的铜由碱式氯化铜提供，猪粪可溶性铜含量降低15%以上。碱式氯化铜含量高，降低运输与贮存成本；生物学利用率高，降低添加成本；提高铜在饲料中分布的均匀性，碱式氯化铜不溶于水，不吸潮，减少对饲料养分如维生素、油脂的破坏，提高饲料品质；改善动物增重和饲料转化效率，同时抗菌效果比硫酸铜好，可有效改善动物的抗病力；在饲料中添加高铜（由硫酸铜提供），由于硫酸铜的高溶解性，铜的大量添加和排泄加重了铜对环境的污染，而由碱式氯化铜提供，可降低粪便中的铜含量和可溶性铜含量，有利于保护环境，符合畜牧业可持续发展政策。因此，在畜牧生产中，用碱式氯化铜取代硫酸铜既经济实惠，又符合环保要求，为畜牧业的可持续发展找到了一种非常好的方法，碱式氯化铜应有广阔的应用前景。
    碱式氯化铜在水中的溶解性差，不吸潮，这样防止饲料结块。同时1)水是氧化还原反应的介质，2)铜是氧化还原反应电子转移的“热点”，碱式氯化铜可有效防止对饲料养分如维生素、油脂等成分的破坏。
碱式氯化铜在生产中经过结晶过程，形成球状的光滑颗粒，流动性好；不吸潮，不会吸收水分引起结块，这样提高饲料混合的均匀性，降低变异系数。
    大量研究表明，在饲料混合物中，铜对维生素具有破坏作用。然而在全价料中氧化导致维生素的损失是不可避免的，在制粒饲料中也具有重要的作用。大量研究结果表明，在促进氧化反应方面，碱式氯化铜远不及硫酸铜。硫酸铜是一种酸性盐，极易溶于水。在混合饲料中，在以下两方面很活跃：1）在饲料中铜离子通过溶于水而扩散；2）相比较而言，碱式氯化铜是一类中性盐，难溶于水。在促进氧化反应是不活跃的。一些研究证明了碱式氯化铜的弱氧化性。与硫酸铜比较，碱式氯化铜在促进氧化反应的能力是不活泼的。
    大量研究结果表明，碱式氯化铜的相对生物学效价是硫酸铜的121.7~141%。在钼存在的情况下，牛饲喂碱式氯化铜比硫酸铜的效价更高。Jerry Spears （1995）研究结果表明，猪饲喂碱式氯化铜体内铜的沉积比硫酸铜更有效。Miles 等 (1998)报道，碱式氯化铜的相对生物学效价是硫酸铜的106-112%。PARC（1999）报道，碱式氯化铜是硫酸铜的相对生物学效价为121.7%。佛罗里达大学在1992年，1993年和1994年连续作了三个实验证实了碱式氯化铜在动物饲料应用的有效性。结果表明碱式氯化铜的生物学效价更高，安全性相同而氧化性较低。Spears等（1996）认为碱式氯化铜有助于更好的保持铜的状态，即便日粮中含有如硫和钼之类的拮抗因子。
    国外有关碱式氯化铜对动物生产性能也作了大量的研究，结果均证实用低浓度的碱式氯化铜替代高浓度的硫酸铜，能起到同样的促生长效果。 Cromwell等 (1998)等研究结果表明，碱式氯化铜在促进断奶仔猪生长方面和硫酸铜一样有效。150mg/kg碱式氯化铜比200mg/kg的硫酸铜更有效。PARC（1999）用125和188mg/kg的铜，来自碱式氯化铜的铜比任何水平的硫酸铜均能显著提高增重和改善饲料效率。PARC (1998)报道，在改善增重方面，添加188mg/kg碱式氯化铜和250mg/kg的硫酸铜效果一致。United Feeds（1995）报道，断奶仔猪日粮中150mg/kg碱式氯化铜与200mg/kg的硫酸铜具有同样的促生长效果。
    PARC(1999)研究表明，碱式氯化铜对球虫和白色念珠菌的抑制效应更高，作物霉菌=135%，球虫= 151%。 PARC(1998)体外试验结果表明，碱式氯化铜对大肠杆菌, 沙门氏菌和弧形杆菌的抑菌效果更好。国外诸多报道表明，碱式氯化铜的抗菌效果比硫酸铜好。
    据报道，饲料中添加相同剂量的铜，由碱式氯化铜提供，猪粪可溶性铜含量降低15%以上，有利于保护环境，符合畜牧业可持续发展政策。少剂量的碱式氯化铜可达到高剂量硫酸铜的饲喂效果，可以降低铜的添加剂量，降低铜的排放。
    但碱式氯化铜自2003年在国内上市以来，年销量在500吨以下，不到硫酸铜用量的1%。其推广严重受阻的原因： 配方应用误区，饲料厂多年使用硫酸铜高铜添加的习惯，对碱式氯化铜的低剂量添加不接受；养殖习性影响，养殖户要求粪便黑的特殊习性。
4、中草药在动物营养中的研究现状：
    中国的饲料行业的发展面临更加开放的市场环境和日趋激烈的市场竞争。与此同时，具有特色的绿色饲料的市场却十分活跃。所谓绿色饲料是指那些遵循可持续发展原则，按特定生产方式生产，专门机构论证并许可使用绿色标志商标的无污染的安全、优质、营养类饲料。作为绿色饲料的核心，绿色饲料添加剂是生产无公害饲料，进而生产绿色食品的重要环节之一。中草药饲料添加剂作为绿色饲料添加剂的一种，具有毒副作用小、无残留、无耐药性的独特优势，愈来愈快被畜牧工作者所重视。中草药饲料添加剂是指利用中草药或其药渣，煎成汤或研磨成细末，生产出单方或复方制剂。将制剂添加在日粮或饮水中，以期预防动物疾病，加速生长，提高生产性能和改善畜禽产品质量。
中草药饲料添加剂的特性
    天然、毒副作用小。中草药取自动物，植物，矿物及其产品，保持了各种结构成分的自然状态和生物活性，用于饲料添加剂的中草药所含成分均为生物有机物，经过人和动物体的长期实践筛选保留了对人和动物体有益无害和最易被接受的外源精华物质。即使是用于预防治病的有毒中草药，亦经自然炮制和科学配伍会使毒性减弱或消除。
    多功能性：中草药是复杂的有机体，本身的多成分，并加以合理组合，形成了整体协调统一的、独特的多能性；增强免疫作用：中草药中的多糖类、有机酸类、生物碱类、甙类和挥发油类，可增强机体的体液或细胞免疫能力；双向调节作用：有些中草药具有对动物某一脏腑的不同功能状态，进行调整的作用。即处于亢进时可调节至正常，处于抑制时可调至兴奋；营养作用：中草药一般均含有蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质、微量元素等营养成分，虽然多数含量较低，但却可能起到一定的营养作用和成为动物机体所需的营养成分；维生素样作用：某些中草药本身不含维生素成分，但却能起到某一种维生素的功能作用；激素样作用：中草药本身不是激素，但可起到激素相似的作用，并可减轻、防止或消除外源激素的毒副作用； 抗微生物作用：许多中草药具有抗细菌和病毒等作用，且具有无毒副或残留和抗药性等优势，以及具有调动机体非特异性抗微生物的一切积极因素，全方位杀灭病原微生物的特点；复合作用：中草药在配伍中讲究四气、五味、升降浮沉和七情、十八反等宝贵经验，并形成规律；多味复合后，可取长补短，作用大大加强。
二、碱式氯化铜与中草药的配伍制剂的研发思路
    美国微营养公司针对目前抗菌促生长添加剂使用的趋势，利用现代植物化学和仪器分析手段，对中草药中的有效成分，进行提取、分离和鉴定，对碱式氯化铜作用机理进行深入研究；结合现代医药学、营养学和免疫学的方法，从体内营养物质的代谢利用途径、免疫调节机理和激素的分泌调控等方面进行探讨，根据动物的不同生长发育阶段和生产目的，针对不同的饲养条件，结合中草药、碱式氯化铜的作用机制及使用剂量，将中草药与碱式氯化铜进行配伍，发挥其协同作用，将各种有效成分充分利用；开发出调衡肠道新铜源产品-益环铜。
    阿尔法碱式氯化铜采用现代工艺，经过科学配伍，既有铜元素的作用，又有不可替代的调衡肠道的功能，全面提升畜禽的免疫力、抗病力，比单一铜源具有更优异的促生长、抗腹泻效果，并能有效提升饲料品质、降低成本，减少了对环境的污染。益环铜是一种绿色环保调衡肠道铜源促生长型饲料添加剂，成分无毒副作用、不产生抗药性，畜禽长期合理使用可避免药物残留问题，具有极大的应用优势。

cathua

仅仅是因为 但碱式氯化铜自2003年在国内上市以来，年销量在500吨以下，不到硫酸铜用量的1%。其推广严重受阻的原因： 配方应用误区，饲料厂多年使用硫酸铜高铜添加的习惯，对碱式氯化铜的低剂量添加不接受；养殖习性影响，养殖户要求粪便黑的特殊习性。

这个原因 以致碱式氯化铜 的销量    我觉得有点儿牵强

还是缺少国内的试验数据支持阿！！

似水无痕

碱式氯化铜多少年前国外就已经广泛应用了

zhouqq3

原帖由 cathua 于 2008-12-2 08:09 发表
仅仅是因为 但碱式氯化铜自2003年在国内上市以来，年销量在500吨以下，不到硫酸铜用量的1%。其推广严重受阻的原因： 配方应用误区，饲料厂多年使用硫酸铜高铜添加的习惯，对碱式氯化铜的低剂量添加不接受；养殖习性影

支持呀，其实很多人都知道的，但大家都不敢去做第一个吃螃蟹的人。

xiedahai

2003年本人进行过碱式氯化铜与硫酸铜的对比试验（150、200ppm铜），无论小中大猪生长速度、料肉比不同处理组之间都几乎没有差异，而粪便颜色碱式氯化铜组为灰黑色，不及硫酸铜组黑。

碧海云天

碱式氯化铜由于其特殊的化学结构，具有不溶于水、不潮解，在空气中十分稳定、在酸碱环境下缓慢溶解、电中性、无刺激性等特殊理化特性。

碱式氯化铜极难溶于水，仅溶于酸。消化道中只有胃中是酸性，小肠中偏碱，而铜的吸收位点恰恰在小肠。兄弟们，不难看出，碱式硫酸铜的利用度不及硫酸铜。况且，实践表明，碱式氯化铜适口性很差。

崔若伟

原帖由 xiedahai 于 2008-12-2 09:34 发表
2003年本人进行过碱式氯化铜与硫酸铜的对比试验（150、200ppm铜），无论小中大猪生长速度、料肉比不同处理组之间都几乎没有差异，而粪便颜色碱式氯化铜组为灰黑色，不及硫酸铜组黑。

你用的是国产贝特碱铜吧，用点进口的阿尔法碱铜就看出效果了！！

崔若伟

原帖由 cathua 于 2008-12-2 08:09 发表
仅仅是因为 但碱式氯化铜自2003年在国内上市以来，年销量在500吨以下，不到硫酸铜用量的1%。其推广严重受阻的原因： 配方应用误区，饲料厂多年使用硫酸铜高铜添加的习惯，对碱式氯化铜的低剂量添加不接受；养殖习性影

现在碱式氯化铜已经被开始被接收，逐渐取代硫酸铜，未来用碱式氯化铜是个趋势。

崔若伟

原帖由 xiedahai 于 2008-12-2 09:34 发表
2003年本人进行过碱式氯化铜与硫酸铜的对比试验（150、200ppm铜），无论小中大猪生长速度、料肉比不同处理组之间都几乎没有差异，而粪便颜色碱式氯化铜组为灰黑色，不及硫酸铜组黑。

实验具有偶然性，就算你做的实验效果无差异，那么碱式氯化铜对维生素的破坏性小，还有不腐蚀设备等因素就不考虑了！！！！！！

崔若伟

原帖由 zhouqq3 于 2008-12-2 09:32 发表



支持呀，其实很多人都知道的，但大家都不敢去做第一个吃螃蟹的人。

有明白人啊，呵呵，谢谢兄弟，真理往往只掌握在少数人手中。
用习惯了硫酸铜不愿意换，只能是固步自封，阻碍畜牧业的向前发展。