饲料生产中的危害因素分析

        
1饲料原料
饲料原料是饲料工业的基础。由于饲料原料来源复杂,加上运输、储存等五环节,往往存在货源质量差异,故饲料加工厂在购买饲料原料时,存在质量和安全风险。
1.1 饲料自身含有的毒素
有些饲料自身含有一定的毒素,这些毒素通过饲料蓄积产品中,对人类健康造成危害。如饲用高梁在全世界范围内广泛用作动物饲料,但高梁中的单宁是主要的抗营养因子,饲喂高单空高梁,可引起雏鸡关节肿胀,产生胫骨短粗症。黄豆饼是常用的植物性蛋白质饲料,但普通加热处理并不能破坏大豆中的抗原物,因此在断奶仔猪饲料中大量使用豆粕可能引起断奶仔猪的腹泻。棉籽饼、棉籽粕也是一种主要的植物蛋白饲料资源,但棉酚是存在于棉籽色素腺体中的一种毒素,棉酚被动物摄食后,大部分转化成结合棉酚随粪便排出,小部分吸收入体内,存积于肝、肾和肌肉组织,可引起畜禽积累性中毒。棉酚中毒主要表现在生长受阻,生产能力和繁殖能力下降。如果人食入残存有棉酚的畜产品,同样可损害人的肝细胞、心脏和性腺。亚麻籽尤其是未成熟的种子含有亚麻甙配糖体,本身无毒,但在适宜的温度(40~50℃)和pH2!8时,最容易为亚麻种子本身所含的亚麻酚分解,产生氢氰酸,后者具有毒性,可引起畜禽中毒,如在成年鸡日粮中用10%胡麻饼即引起鸡生长减慢,羽毛脱落,产蛋量下降等。在苜蓿粉中存在一些抗营养因子,其中皂苷酚化合物、苯醌等均有与蛋白质结合,导致蛋白质消化率降低;植醇和异植醇则可干扰维生素E的利用。如给雏鸡饲喂植醇0.25%~1%,就会阻碍雏鸡生长,并显著减少肝脏中的维生素A和维生素E含量,可发生脑软化症。鱼粉含有较高的组织胺,在其生产过程中,直火干燥或加热过度可使组织胺与赖氨酸结合,形成糜烂素,使用含糜烂素鱼粉喂鸡,可发生肌胃糜烂症。研究表明,饲料中添加3mg/kg糜烂素即可产生肌胃糜烂现象。此外,菜籽饼粕中的芥子碱、单宁,蓖麻仁饼中的麻苷配糖体等物质通过饲料进入生物体后,在一定条件下都可对机体的肝脏、消化道等功能造成危害。而贝壳粉、肉骨粉如果肉质未除尽或水分含量高,放置过久便腐臭发霉,且常掺有砂砾、铁丝、塑料品等异物,对家畜消化道造成物理性伤害。
1.2 饲料霉变
玉米、花生、黄豆、棉籽饼等饲料极易被黄曲霉、寄生性曲霉、霉米病原曲霉等霉菌污染。霉菌及其毒素对玉米品质最大的影响是降低适口性,同时导致畜禽特异性中毒。赤霉菌毒素能导致猪生殖器官机能上和形态学上的变化,表现出拒食、呕吐、流产和内脏器官出血破损,严重被污染的猪群发病率可达到100%。雏鸡对黄曲霉毒素比较敏感,中毒后表现出精神不振、垂翼、羽毛易脱落,粪便带血、步态不稳。黄曲霉毒素对家畜最大的危害是引起肝和肾肥大、充血,导致急性肝中毒。黄曲霉毒素还可通过饲料转移到肉、奶、蛋等畜产品中。奶牛饲料中黄曲霉毒素的含量与牛奶中黄曲霉毒素的残留量之比为200:1,同样的猪为800:1,肉鸡为1200:1,蛋鸡为2200:1。因此,如果饲喂含有黄曲霉毒素的饲料,几乎所有的畜产品都有不同程度的黄曲霉毒素的残留,这给人类的健康带来极大的危害。但是,据在我国28个省市、自治区104家饲料加工厂采集的80份玉米样品中,霉菌超过允许量和禁用指标的分别占32.5%和20%(刘志国2001)。
1.3 农药化肥污染
在粮食作物和饲料栽培中,农药主要用于防治作物病虫害,消除杂草,促进植物生长,提高作物产量。但我国农药化肥施入量均大于国际平均水平,造成农药在以各种粮食及其秸秆和饲料作物为原料的饲料中的残留。农药中的有机磷、有机氯可通过饲料转移并蓄积在肉、乳、蛋等畜产品中,人食用后可引起肝细胞病变和脂肪肝,引起慢性中毒。有机磷还会富集于水生生物体内,并可在人体内富集,引起胆碱神经功能紊乱,导致严重后果。另外,农药很容易残留在土壤中,在我国南方某地土壤剖面中,至今还能检测到20世纪70年代使用的六六六六剧毒农药。土壤的家药污染,一部分随降水进入含水层,污染地下水,另一部分可被植物吸收,进入食物链,影响人畜健康。化肥生产则主要造成重金属污染,如汞、铅、镉等,导致一系列人畜不可逆转的神经中毒病变。因此,饲料生产者应当重视的是,除在饲料培栽中不使用或尽量少使用农药外,也要尽量避免在被农药污染过的土壤中种植饲料。
2 饲料添加剂
饲料添加剂的不合理使用,不但不能充分发挥它的积极作用,反而会产生毒副作用。尤其是一些促生长添加剂,常被一些饲料厂家不规范的使用。
2.1过量使用矿物添加剂
由于铜对猪具有很好的促生长作用,虽然这一作用机制还不清楚,但利益驱使使得很多饲料厂家竞相要饲料中增加铜的用量。猪对铜的需要量并不高,在许多国家的饲料标准中仅为3~8mg/kg,但不少试验结果分析,125~130mg/kg的铜对促进猪的快速生长是非常有效的,尤其是250mg/kg的铜用量效果最好。因此在很多饲料厂铜的含量已高达这一指标。饲料中铜的过量使用其后果是铜中毒。铜容易在肝中聚集,引想人畜肝功能障碍,表现出贫血、肌肉营养不良、繁殖受损等。并且大量铜随粪便排出体外,造成对环境的污染,引起对人畜的二次危害。
高锌饲料具有对断奶仔猪止泻的效果,因此我国饲料中锌含量不断增加。锌过量对机体胃肠道的刺激较大,容易引起胃肠功能紊乱,有时会发生人体慢性中毒。长期使用高锌饲料可抑制铜的吸收。虽然目前对高锌饲料带来的对家畜和通过畜产品对人体的负面影响的报道还不多,但无疑为经济利益驱使而长期在饲料中添加超过正常用量的锌,增加了饲料安全的潜在威胁。
有机砷类饲料添加剂具有刺激动物生长的作用,而且有较广的抗菌谱。此外还有利于动物色素沉着,提高畜产品感官效果。但大多数砷化物都有很大的毒性,砷制剂极易被人和动物吸收,导致砷中毒。中毒家畜表现为神经系统障碍和造血机能受阻、肝肿大和色素过度沉积。通过食物链,砷极易在人体内富集,对人的生理机能具有毒害和致畸作用,还可引发肿癌、皮肤癌。因此砷被国家癌症研究所构列为致癌因子。砷通过动物和人体的排泄物排出体外,对环境也造成极大的污染,尤其是对水体的污染,造成砷在水生生物体(鱼类、贝壳)中的富集,从而又通过食物链进入人体,危害人类健康,形成恶性循环。因此砷制剂在饲料中的应用应受到严格限制,甚至禁止使用。
氟是畜禽正常生长必需的微量元素之一。适量的氟对机体牙齿的骨的钙化,神经兴奋性传导和酶系统的代谢等均有促进作用,但我国饲料工业中使用的过磷酸钙或磷酸氢钙中的氟往往超量,氟中毒的报道越来越多。家禽急性氟中毒导致胃肠炎,出现呕吐、腹泻、呼吸困难、肌肉振颤等症状,严重的发生抽搐和虚脱而死。慢性氟中毒主要表现为牙和骨骼的损害。高氟饲料也导致种鸡产蛋率、受精率及孵化率逐渐下降。
2.2 药物添加剂
抗生素对减少动物疾病发生、促进畜禽生长方面效果非常明显。但与此同时,抗生素的长期大量使用甚至滥用也给人畜带来了严重的不良后果。抗生素在动物产品中的残留问题一直是争论的焦点,也一直是在饲料工业中没有得到有效解决的问题。大量的资料证明,长期滥用抗生素添加剂能使病原菌产生耐药性,将体内的正常菌群杀死,造成机体内微生态平衡失调,同时导致机体免疫力下降。尤其在畜产品中,抗生素的残留同样可能造成对人体的上述危害。外外,动物饲用抗生素后造成的环境污染和其他副作用也不可忽视。西欧、日本、美国等国相继出台法令,禁止在饲料中添加抗生素。
化学合成菌剂包括磺胺类、硝基呋喃类和咪唑类。这类药物毒副作用大,长期添加于饲料中,磺胺类药物会造成尿路障碍,损害肾脏功能,硝基呋喃类有致畸和致突作用,因此化学合成抗菌剂作为饲料添加剂应被禁止使用。
西方国家将克仑特罗掺入饲料,令猪多长瘦肉,效果明明,这样被称为“瘦肉精”的克仑特罗类药物风行一时。我国以盐酸克仑特罗类药物为主。医学上又叫克喘素,是人用平喘药。该药的化学结构稳定,在动物机体内不易破坏分解,以原形排出体外,残留时间长。肉猪后期饲喂瘦肉精在体内的残留量高,且易发生蹄病、跛行,大运动量还会造成死亡。人食入含有残留“瘦肉精”的猪肉后,(特别是猪肝、猪蹄)会造成中毒,出现头晕、心悸、呕吐、全身肌肉颤抖等症状,甚至造成畸变和诱发恶性肿瘤。从1997处至2000年底,在我国已发生十几起因食用含有“瘦肉精”饲料添加济的猪肉而中毒的事件。虽然我国早在1997年就禁止使用“瘦肉精”作畜禽饲料添加剂,但一些饲料生产经营单位为了牟利,不惜以危害人民生命安全为代价,冒险使用违禁药物“瘦肉精”。直到现在,这种现象仍时有发生。2000年农业部对7 个省、市的重点养猪区域进行了“瘦肉精”专项抽查,共抽查了277批次,检出盐酸克仑特罗18批次。因此在我们进行饲料危害因素分析和强调饲料安全时必须给予特别重视。
近年来中草药添加剂被认为是用来替代其他药物添加剂的较理想的绿色 添加剂。中草药添加剂用于畜禽饲料中能够达到预防疾病、促进生长、提高生产性能和改变畜禽产品质量的效果。有报道认为,长期使用中草药添加剂有无药物残留、无抗药性、无毒副作用等优点。但笔者认为,任何一种药物长期使用,都会在存在一定的残留,即使在畜产品中没有,也很难保证动物的排泄物中没有残留,残留药物通过动物排泄物进入环境是否对土壤和水体造成污染,还值得研究。此外,多种中草药如何配伍与剂量如何确定也应当非常慎重。
2.3激素添加剂
近年来,生长激素在畜禽生产中的广泛应用造成了严重的后果,威胁着人们的健康。这些物质易残留,难消除,极易在人体内蓄积。牛饲料中添加激素作为促长剂已有多年历史,但后来的研究发现,食用激素牛肉可能会导致人发生癌症或其他严重疾病。如引发人性早熟,四肢末端肥大,扰乱人体内分泌、生长发育、免疫系统、生殖系统、神经系统等方面的正常功能。我国农业部1999年1月正式发出通知,禁此使用激素类产品作为动物促生长剂。但要让所有饲料生产企业都完全执行却并非易事。因此强调激素添加剂的危害性分析就显得很有必要。
2.4 其他饲料添加剂
2.4.1 益生素
益生素制剂可分为2种。一种是单一菌属组成,另一种由不同菌属组成,例如由芽孢杆菌属和乳酸杆菌属联合组成的复合益生素制剂。在实际生产中主要是采用复合菌制剂。益生素的作用表现在能补充有益菌群,抑制病原菌繁殖,维持动物肠道菌平衡。同时能促进动物生产,提高免疫力和饲料利用率。但在益生素的应用过程中,针对环境与饲料安全等热点问题,也提出了不少疑问:首先,生产过程中制粒对益生素的影响。益生菌能否在高温制粒(80℃左右)时保持稳定和其特性;其次,益生菌种类是否都能达到优势菌属和有利菌属,不同的动物种类,不同的生长阶段,各家畜肠胃pH不同,益生菌是否能都适应,是否都能使家畜肠道菌群达到平衡浓度剂量又该如何掌握才能做到对家畜无害;再就是对环境剂量的影呼,益生菌也有可能通过家畜排泄物进入环境造成对环境的影响。同时,对益生菌的变异性不加以关注,有的菌株还可能分泌抗菌素生素,因此把益生素叫做“绿色添加剂”还值得商榷。
2.4.2抗氧化剂
饲料抗氧化剂品种很多。农业部1999年批准使用的抗菌素氧化剂仅有4 种,即EAQ(乙氧基喹)、BHT(二叔丁基羟基甲苯)、BHA(叔丁基羟基回香醚)和PG(没食子酸丙脂)。对其中BHA和BHT的使用有报道提出有关安全性方面的疑义,认为BHA有致癌的嫌疑。早在1981年至1982年,日本发现BHA有致癌作用。1986年,FAO/WHO也曾报道,大剂量BHA对大鼠前胃有致癌作用,对猪和狗可能引起食道增生。虽然给大白鼠和小白鼠分别投入含0.3%和0.6%的BHT饲料饲喂105周和108周,未发现其致癌性。但有报道认为,BHT有抑制人体呼吸酶活性等嫌疑。因此BHA和BHT作为饲料添加剂的安全性值得研究,应慎用。此外,大多抗氧化剂本身极易被氧化。若添加后迅速的被氧化,那么被氧化了的抗氧化剂反而可能变成促进氧化的因子。如何合理地保存和使用,是饲料生产过程中的一重要环节。
2.4.3 香味剂
饲料“香味剂”是“香”和“味”相结合的产物,具有诱食性、适口性,促进动物采食等作用。但在使用过程中,容易进入危害饲料品质的两个误区,从而造成盲目加大香味剂用量。其一是香味剂的诱食性、适口性极易冲淡对饲料营养全面性的考虑。使饲料营养价值降低;其二是有些饲料厂试图用香味剂来掩盖腐败变质饲料的使用,这样做危害极大,因为饲料中的霉菌及其毒素并未因添加了香味剂而减少,却给动物生产和人类健康埋下了安全陷患。
2.4.4 防霉防腐剂
化学防霉防腐剂使用简单,且对饲料有很好的防霉防腐效果,但化学防霉防腐剂存在一些残留和安全问题,如苯甲酸、苯甲酸钠、丙酸等都具有腐蚀性和刺激性等毒性。长期使用难免不在动物体内残留且通过食物链进入人体,产生致癌、致畸、致突变等作用,危害人类健康。
3 饲料污染
3.1 肉骨粉与“疯牛病”
“疯牛病”又称“牛海绵状脑病”。主要表现为进行性中枢神经系统病变。当牛食用了含有称作“疯牛病因子”的肉骨粉后发病。人类也有此种疾病,称之为“克雅氏病”(BSE)。“克雅氏病”与“疯牛病”的暴发密切相关。传播途径主要是人食用被“疯牛病因子”感染的牛肉而引起。引起BSE的病原因子的真正性质目前尚不清楚,最被认可的一种理论认为,是由一种叫做普列昂的正常细胞蛋白发生结构变异而形成的朊粒。即“BES感染因子”,如果以含有这种因子的牛为原料制成肉骨粉再添加到饲料中,就造成了对饲料的污染且通过动物间的传播危及到人类。
3.2 二恶英
1999以来,比利时、荷兰、法国、德国相断发生因饲料被二恶英污染,导致畜禽类产品及乳制品含有高浓度二恶英事件。二恶英是继DDT、PCBS之后受到环境科学家和公众注意的环境污染物。它具有较高的致癌作用。污染的牧草、谷物或饮水被动物采食后蓄积于动物的脂肪组织中,人吃了污染有恶英的食品,就会严重危害其健康。
饲料中二恶英的来源:一是化学制造过程,在苯氯羧酸除草剂、氯酚、氯苯和多氯联苯(PCBS)的生产过程。二恶英常常是这类产品的副产品或杂质;二是燃烧过程,二恶英了是城市垃圾、工业化学废弃物和气体燃料油在燃烧过程中形成的副产物。二恶英通过空气、水、土壤分布于环境中,饲料比较容易被分布在环境中的二恶英吸收而被污染。虽然二恶英在自然界很难分解,但却很容易溶于脂肪。比利时等国饲料被二恶英污染的主要原因是源于一些润滑油泄漏。因此严格控制畜禽饲料特别是饲用油脂产品不被二恶英污染,是饲料生产中又一关键环节。
3.3 重金属
饲料污染中所指的重金属主要是隔、铅、汞、镍、锌、铜、砷金属等生物毒性显著的元素。重金属对饲料污染的来源有三:一是工业“三废”的排放,提高了周边饲料中某些重金属毒物的含量,如汞污染多来源于制药、电镀、仪表、氯碱等工业排出的废物对周边环境或土壤的污染。镉污染多源于锌冶炼、电镀、化工涂料等工业。铅污染多源于冶炼厂、铅矿、印染、塑料厂、电池厂以及汽车尾气排放等;二是含铅、汞、砷等杀虫剂、杀菌剂等农药的大量施用,造成对饲料作物的直接污染和对土壤、空气、水体等环境的间接污染;三是饲料加工过程中的污染,如金属机械、管道等含有重金属元素。这些元素可能通过饲料加工过程中的磨擦、碰撞等而进入饲料。
重金属污染物进入环境和污染饲料后,有些有机污染物不易分解,而是长期残留于环境与饲料中。如果进入动物机体则蓄积于机体的某些组织器官和畜产品中,通过食物链则可直接危害人体健康。此外饲料中过理的重金属通过动物的排泄物进到土壤或水域等环境中,对环境造成再次污染。
3.4 病原生物体
沙门氏菌对畜禽和人类危害很大,与人和动物疾病有关的有30-40个血清型。所以美国饲料安全管理十分重视沙门氏菌的控制。沙门氏菌主要来自患病的人和动物及其带菌者,其中最主要的传播途径是水、土壤和饲料,饲料被沙门氏菌污染往往是在饲料库存、运输过程中由鼠类粪便污染造成。尤其是肉骨粉最易被沙门氏菌污染。金黄色葡萄球菌大都是通过肉粉、肉骨粉、鱼粉、血粉等动物性饲料而侵染。此外像大肠杆菌、李斯特氏菌、产气荚膜梭菌等都可发生类似污染。丹毒病原菌多滋生于鱼类体表黏液中,将鱼或其废弃物加工为饲料原料在消毒不全或加工不当时用于猪饲料可使猪发生丹毒。一些动物饲料原料易被病原体旋毛虫感染,该虫寄生于猪小肠或横纹肌等肌肉组织并形成胞囊,人食用后就会感染发病。因此饲料被原生物体污染是饲料安全中应特别注意的问题。



水产养殖中水体污染的控制措施
随着水产养殖的工厂化,水体自污染日趋严重。如何控制污染,提高水质的质量,成为水产养殖者关心和研究的热点。
1、 水产养殖的自身污染
传统的水产养殖是靠投饵料或施肥来获得尽可能多的水产品。生产中产生的残饵、残骸、渔体排泄物等使用水产养殖产生自污染,尤其是随着养殖方式向集约化、工厂化发展,养殖密度和投饵量大大增加,残饵量和渔体排泄物也相应增加,养殖污染更趋严重。据报道,玉筋鱼养殖中,其代谢产物为投饵量的20%~35%,残饵为投饵量的10%~40%;鲑鳟和斑点叉尾鮰的总固体排泄物分别占投饵量的40%~52%和18%~69%。美国网箱养虹鳟,饵料中仅有24.7%N和30%的P被直接排入水体中。养殖中产生的所有残饵、残骸和排泄物都要在水体中分解并消耗溶解氧。分解的产物主要成分为氨氮。从而使水中溶解氧氧减少,氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮增加,水中孳生积累大量的病毒、细菌、浮游生物等微生物。引起水体自净能力降低。导致水体富营养化或水质恶化,严重影响水产养殖。
2 水产养殖自污染的营养调控措施
2.1降低饵料系数,提高饲料的摄食量
2.1.1提高饲料的耐水性 水产饲料水中稳定性是指饲料在水中浸泡一定时间后保持组成成分不被溶解和不散失的性能。研究表明,水产饲料原料的组成与配比对饲料水中稳定性的影响较大。一些原料可提高饲料水中稳定性,它们在饲料配方中所占比例大,产品的水中稳定性就好。据报道,常用原料的水中稳定性由强到弱依次为面粉-棉籽粕-小麦-鱼粉-菜籽粕-豆粕-蚕蛹-麸皮-玉米黄粉-玉米-米糠。选取新鲜的饲料原料,添加黏性较好的粘合剂,饲料中保持适宜的粗纤维、粗蛋白、水分,采用先进的加工工艺,也可提高饲料的耐水性。一般可降低饲料粉碎的粒度,控制好喂料的速度,把握好制粒时的调质温度(80~90℃)、调质时间、调质水分(16%~19%)、调质压力,制粒后熟化等措施,提高渔料的质量。
2.1.2 诱食剂的使用 诱食剂也称引诱剂,其作用是提高配合饲料的适口性,引诱和促进鱼虾对饲料的摄食,提高饲料的利用率。饲料浸出物的诱食物质主要是含氮化合物。饲料浸出物的诱食物质主要是含氮化合物,比较常见的化合物是氨基酸、核苷酸和三甲胺内酯。据报道,蛤仔中的甘氨酸、丙氨酸对鳗鱼有诱食作用;乌贼中的酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和缬氨酸对虹鳟的诱食性较好;甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、核甘酸有引诱对虾的功能。崔青曼等(2002)研究了诱食剂对中华绒螯蟹的应用效果,结果表明,添加诱食剂组的摄食率、蛋白质利用率等均显著高于对照组。
2.1.3 适时投料和科学混养 水产养殖者应根据水温等情况,适时投料。一般日喂4次。第1次,在太阳出来后1-2h。以后每隔6h1次。混养可降低水中的残饵,提高饲料的摄食量,减少水质的饲料污染。
2.2 减少水产排泄物的污染
2.2.1 降低氨、氮排泄
2.2.1.1 按理想蛋白质模式配制日粮
按照理想蛋白质模式,以可消化氨基酸为基础添加合成氨基酸,配制符合水产不同种类、不同生理阶段等情况需要的全价日粮。这样可以适当的降低蛋白质的水平而不影响水产生产性能。既可节省蛋白质饲料来源,又可减少氨和氮的污染。
2.2.1.2 针对不同水产添加脂肪
许多研究表明,肉食性鱼虾对脂肪的利用较好。在饲料中添加脂类除了满足鱼、虾生长所需的必需脂肪酸外,还能部分转化为能源利用。因此通过添加脂类节约蛋白质、降低氮的排放是可行的。但不同脂肪种类被消化吸收的差异较大,一般认为对低熔点脂肪(植物油、鱼油等)利用较好。
2.2.1.3 使用饲料添加剂
添加剂不但可促进水产动物的生长,提高饲料的利用率,还可降低氮元素的排放。目前,使用较成功的添加剂有酶制剂、微生态制剂、L-肉毒碱、甜菜碱、沸石、阿丝兰提取物等。据报道,酶制剂是一类具有高度催化活性的蛋白质,在机体生长发育和繁殖等生命过程中起着重要的作用。李其才(1997)研究发现,在罗氏沼虾饲料中添加酶制剂能散发出一种香味,具有诱虾摄食的作用,同时促进虾的消化吸收,提高饲料的利用率。微生态制剂能有效促进机体调节肠道微生物区系平衡,提高机体免疫力,促进动物生长,降低饵料系数。王彦平(1994)用益生素饲喂鲤鱼,结果其淀粉酶和蛋白酶的活性为对照组的3.84和2.76倍。在欧洲鳗三类苗中添加光合细菌(PSB),其成活率、增重和饲料转化率分别提高11.5、9.48和20.09%。在鱼类饲料中添加适量L-肉碱,不但可以提高饲料利用率,促进鱼虾生长;还能节约蛋白质,增加氮的沉积,减少排泄于水中的NH3-N。沸石含有20多种微量元素,在水产饲料中添加可补充动物的需要,提高体内酶的活性,吸附氨气,去除水体中有毒氮素。有试验表明,在鲑鱼流水饲养池内应用沸石,NH4浓度由5mg/kg降到0.1mg/kg。鲁滨等(2002)报道,阿丝兰是生长在北美洲半沙漠地带的一种天然植物。美国DPI研究所将其活性有效成分经处理制成饲料添加剂“美益净”,添加于水产饲料中,可抑制动物体内尿素酶,降低排泄物含氨量,改善增重和料肉比。
2.2.2 提高磷的消化吸收
2.2.2.1 改变磷源,控制磷的水平
研究发现,植物性饲料源中的磷约75%是植酸磷,不仅不能被利用,还会与矿物质、蛋白质、氨基酸、糖类等物质结合,形成稳定的植酸盐复合物,降低营养素的利用率。植酸还会与消化酶结合,降低动物的消化能力。大量的磷被排出体外,还会污染环境。不同的磷源对鱼虾蟹的有效性差异很大。一般来说,磷酸盐的溶解性越好,其有效性越高;无机磷的利用率高于有机磷。生产上可采用3种方法控制磷的水平。第一,使用低植酸磷的饲料原料,同时以有效磷的含量设计配方;第二,采用利用率高的磷原料(如矿物磷,动物性饲料等)配制饲料;第三,适当降低日粮中磷的含量。Culoso等(2001)在虹鳟饲料中用低含量磷加上高水平维生素D3,可降低排入水中可溶性磷的量和粪便中磷的含量。
2.2.2.2 去除植酸或添加植酸酶
植酸酶的主要功能是水解植物性饲料中的植酸,释放出磷,增加有效磷的含量。大量的研究表明,水产饲料中添加植酸酶能使排泄物中磷的含量减少50%,而通过减少外源磷的添加或提高饲料转化率的方法仅能降低10%。白东清等(2003)报道,在鲤鱼饲料中添加800IU/kg的植酸酶,可使钙的利用率提高132%,总磷的利用率提高105%~122%,74.9.%~80.05%的植酸酶得到利用,蛋白质和脂肪的利用率分别提高11%和12%。
2.2.3 微量元素调控
饲料中微量元素是水产动物不可缺少的营养。适量的添加不但能促进机体生长,还可提高饲料的利用率。但日粮中微量元素利用率低、高剂量的添加等原因使其不能被动物充分吸收,大部分被排出体外,污染了环境。目前,找到微量元素的适宜添加量和高效形式,已成为营养学家研究的课题。研究表明,金属离子与小分子肽和氨基酸或有机体结合后,具有稳定的中性电荷,因此比天然的矿物元素更容易通过小肠壁。在日粮中加久金属离子可减少添加量的50%,并提高饲料的利用率,大大降低排泄物的污染。

水产养殖的危害源分析
1 重金属污染来源与危害
1.1 重金属的污染来源
重金属作为一类的主要的污染物,对鱼类的毒害作用,日益受到人们的关注。其来源有两方面:一方面是工业中的废水、废渣,以及城市的废弃物;另一方面则是来源于畜禽、鱼类养殖本身,由于生产实际中片面追求表观生产性能,大剂量使用各种微量元素,有的微量元素使用量超过自身营养需要的10倍以上。造成大量的微量元素通过排泄物进入土壤,进入水环境。
1.2 重金属对鱼类的危害
水体中重金属离子Zn2+、Cu2+、Mn2+、Mg2+、Hg2+、Pb2+等达到一定浓度就会对鱼类造成一定的毒害作用。对鱼类免疫、呼吸强度、呼吸运动、生理生化以及基因毒性等方面产生危害。
1.2.1 重金属对鱼类免疫机能的影响危害
近年来,众多学者注意到重金属离子对鱼类免疫机能的影响。由于Zn2+、Cu2+、Mn2+、Mg2+等是鱼类必需的微量元素和常量元素,研究表明,在低浓度状态下,这些元素可促进鱼类的抗菌能力,高浓度则起毒害作用。有关Zn2+、Cu2+研究最多。An-derson等测得Cu2+可使虹鳟脾脏抗体分泌细胞的活性受到抑制。Cd2+是许多水体污染物的重要成分,一种致癌因子和免疫毒害物。对于鱼类Cd2+达到2×10-6即可抑制巨噬细胞的活性。而水体中极微量的Hg+便可产生毒性作用。
1.2.2 重金属对鱼类呼吸强度和呼吸运动的危害。
贾秀英(2001)、周立红等研究了Cu2+、Pb2+、Hg2+、Zn2+4种重金属对泥鳅幼鱼呼吸强度的影响,在染毒10min时,4种重金属影响下的泥鳅幼鱼的呼吸强度明显高于对照组。说明泥鳅幼鱼对重金属污染的影响十分敏感,致使呼吸强度在短时间内增加,这可能是由于幼鱼在短时间内急性中毒反映强烈,大量消耗瓶中氧气,因而短时间内染毒幼鱼呼吸强度增强,并表现在随着浓度的增高,呼吸强度逐渐增大的趋势。重金属离子铝、锌、镍、镉均可与鳃的分泌物结合起来,填塞鳃丝间隙,使鱼呼吸困难。柴民娟等研究表明,提高Hg+对鱼呼吸运动有明显的抑制作用,Zn2+浓度明显影响鱼的呼吸频率变化和咳嗽反映。Hg+的作用机制可能是Hg+可以抑制鳃上Ca2+—ATP酶的活性,从而使鳃益运动受阻,同时Hg+可以刺激鳃对黏液的分泌,并可以和黏液蛋白结合形成一种不溶性的金属蛋白质化合物,阻碍鳃上皮的气体交换,从而抑制了鱼呼吸。
1.2.3 重金属对鱼类生理生化的影响
蓝伟光(1993)研究表明:适量的Cu2+、Fe2+能激活真鲷肝脏Alpase的活性,过量时真鲷肝脏Alpase的活性又会受到明显的抑制;硒本身的影响很小,但硒和铜之间的交互效应却降低了过量铜对真鲷肝脏Alpase的活性抑制作用;不同浓度的铬对Alpase活性没有明显的影响。贾秀英等研究了重金属镉对鲤鱼、鲫鱼的酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)以及过氧化物酶(POD)的影响,并进行了体外试验,结果表明:镉能直接抑制GPT、AKP、GOT的活性,而对ACP、POD不产生直接影响。
Cu2+、Zn2+是生物必需元素,它们是生物体内许多酶的辅酶,参与生物体内酶催化的生化反应。然而,一旦超过体内必需浓度,则会对细胞产生毒性作用,抑制细胞内酶的活性,同时可产生大量活性氧、超氧阴离子自由基、过氧化氢、羟基自由基以及单线态氧,引发细胞膜的脂质过氧化作用,使得细胞膜的完整性受到破坏,细胞结构和功能受到影响。镉、铅为非生物必需元素,它们在低浓度时同样能产生各种自由基,这些自由基能攻击大分子,引起DNA的伤害;高浓度时影响核酸内切酶、聚合酶的活性,干扰复制的精确性,以至引发DNA突变。重金属元素能够抑制DNA的合成,抑制细胞代谢及Na/KATPase等能量代谢,这在哺乳动物的研究中早已得到证实。最近的研究表明重金属同样可以影响鱼类Na/KATPase的活性,对鱼类具有基因毒性作用。
2 环境中氨氮和亚硝酸盐氮对鱼类的影响
水产养殖以自然生态系统引入人工或半人工控制的生态系统,大幅度提高产量,推动了水产养殖业的发展。同时,其自身所依赖的水环境的破坏日益加剧。1993年,我国半密集型对虾养殖产量大幅度滑坡,从1992年的22万t到1993年的5万t,降低约70%。其主要原因就是养殖场排放的污染物使水源衰退。重庆的长寿湖、贵州的红枫湖就是例证。这种水质状况的多项指标中,氨氮和亚硝酸盐氮尤为突出,氨氮和亚硝酸盐氮是水产养殖的水体中化合态氮的两种存在形式,对动物均有较大的毒性。
氨是鱼虾蛋白质代谢的重要终产物。如在甲壳类动物的含氮排泄物中,氨大约40%~90%。而氨可以通过亚硝酸单胞菌(Nitrosomonas)的硝化作用被氧化为亚硝酸盐。水中浓度过高的氨对鱼虾体内酶的催化作用和细胞膜的稳定性产生严重的影响,并破坏排泄系统和渗透平衡。水中亚硝酸盐浓度过高对鱼虾也会产生毒害,主要表现在影响鱼虾体内氧的运输,重要化合物的氧化及损坏器官。
2.1 氨氮和亚硝酸盐氮在对虾养殖中的影响
Jayasankar等(1983)研究了氨氮对印度对虾幼体的毒害。结果表明,幼体在急性试验中耐氨氮的能力随幼体发育而增加。
Chen等(1998)研究了亚硝酸盐氮对斑节对虾幼体急性毒性,结果得出,斑节虾自无节幼体变态至仔虾的发育过程中对亚硝酸盐氮的耐受力随幼体发育而增加。
吴中华等(1999)进行了中国对虾慢性亚硝酸盐和氨中毒的组织病理学研究,并推测了亚硝酸盐对虾组织伤害的机制。一方面是亚硝酸盐导致了对虾机体内的PO、SOD、溶菌酶的活性下降,使虾体内的自由基过氧化物增加,抵抗能力下降,导致代谢紊乱,生理功能失调;另一方面是破坏了血浆中的铜蓝蛋白,从而失去携氧的功能,导致耗氧量高的组织缺氧,膜通透性改变,组织浊肿,溶酶体膜裂解,组织自溶性提高,出现浊肿、空泡化及坏死等组织病理变化。
2.2 氨氮和亚硝酸盐氮在鱼类养殖中影响
氨氮和亚硝酸盐氮对鲑科及其他鱼类,如罗非鱼、彭泽鲫、草鱼等的毒害均有报道。魏泰莉等(2001)测定亚硝酸盐氮对彭泽鲫血红蛋白的毒性影响,结果表明,鲫鱼血液中高铁血红蛋白随亚硝酸盐氮浓度的增加呈指数递增关系。余瑞兰等(1999)研究了氨氮和亚硝酸盐氮对鲫和鳜的毒性影响。结果显示,养殖水体溶解氧低、氨氮和亚硝酸盐氮浓度高三者协同作用是诱发鱼类发病的主要原因。因此,目前一般认为氨氮和亚硝酸盐对鱼的毒性是由于它们进入血液,将血红蛋白分子的Fe2+氧化为Fe3+,抑制了血液的载氧能力所致,严重时可引起鱼类窒息、死亡。
2.3 氨氮和亚硝酸盐氮对河蟹、鳖养殖中的影响
水环境中氨氮和亚硝酸盐氮过高同样对河蟹、鳖有危害。何望等(1999)研究了亚硝酸盐氮对河蟹蚤状幼体及大眼幼体的毒性影响。认为亚硝酸盐氮能刺激和麻痹蚤状幼体及大眼幼体,并阻碍它们变态,引起死亡。卜伟绍(1999)报道了亚硝酸盐氮对中华鳖的毒害及防治。温室养殖鳖当总氨含量超过6mL/L以上时,会引起鳖的氨中毒症。表现为甲鱼不愿下水,食欲差,身体干瘪、瘦弱、裙边上翘,体色发黑;严重时四肢、腹部出血、溃疡或起水泡。同样,亚硝酸盐氮对鳖也有较大的毒害作用。此外,亚硝酸盐氮还是一种致癌物质,可影响甲鱼产品质量。
3 药物残留对鱼类养殖的影响
在水产养殖中,抗生素及一些化学合成药物被广泛用于疾病的防治,或添加于饲料中促进鱼类的生长。在发挥积极作用的同时,部分药物或其代谢产物则残留在鱼类的体内。虽然这种药物残留量较低,但是通过食物链的长期富集,给人类健康却带来潜的危害。
3.1 鱼类养殖的耐药性危害
研究表明,在鱼类饲料中长期添加促生长剂抗菌素或生产中滥用药物导致细菌产生耐药性,并随着抗菌药物的不断应用,细菌中耐药菌株的数量在不断地增加。这些细菌的耐药性可以通过耐药因子(R-质粒)在人群中细菌、动物群中的细菌和生态系统中细菌间互相传递,导致致病菌产生耐药性,引起人类和动物感染性疾病的治疗更困难。虽然有时可以采用一些替代药品,但是在寻找替代药品的过程,耐药菌的感染会延误正常的治疗过程,而且替代药品可能毒性更大、价格更贵。
3.2 药物残留诱发动物体或人的变态反应
某些过敏体质的人或动物体,对部分药物敏感性比一般个体高。即使接触的药物残留量很低,也可引起变态反应。水产养殖中经常使用的磺胺类、四环素及某些氨基糖甙类抗生素是极易引起变态反应的药物品种。变态反应的症状多种多样,轻者表现为红疹,严重者甚至发生危及生命的综合症。如磺胺类药物能引起人类的皮炎、白细胞减少、溶血性贫血和药热等疾病。
3.3食用被药物污染和残留的水产品后出现的毒性反映。
这种毒性反映因药物的种类和剂量不同而不同。链霉素等氨基甙类抗生素易损伤听神经;四环素类抗生素易阻抑幼儿牙发育和骨骼的生长;氯霉素能引起再生障碍性贫血和颗粒性细胞缺乏症;敌百虫一定的条件下会形成具有强毒性的敌敌畏。
3.4某些药物或天然物的“三致”作用
这些药物或天然的残留极易对人类和动物产生致癌,致突变及致畸作用,即“三致”作用。孔雀石绿是水产育苗中经常使用的化学药品,有强烈致癌作用,许多国家和组织已经禁止使用;经常使用的呋喃类抗生素,如呋喃西林、痢特灵以及在饲料中添加的部分生长促进剂如乙烯雌酚类也具有较强的致癌作用;生产中经常使用霉变的饲料容易使黄曲霉素在动物体内富集,并最终到达人体内。虽然其本身不具有生物活性,但是经代谢转化为活性的亲核物质后,易与大分子共价结合,引起癌变作用。
3.5 水产品的其他副作用
在鱼用饲料中不法分子仍有使用违禁药物,如盐酸克伦特罗、性激素等。这一类激素药物在人体内蓄积后会使人的正常生理功能发生紊乱,严重的是致死中毒,以及影响儿童的正常生长发育。此外,某些药物降解后易产生有害的分解产物,如水产消毒剂二氧异氰尿酸及三氯异氰尿酸的分解产物中含有氰化合物,在水生动物体内产生残留后危害极大。
4常量元素磷源的污染危害
水生动物对钙、磷的需求有一定的比例,饵料钙、磷不平衡,造成磷缺乏或磷浪费。当水中总碱度和总硬度大于20mg/kg时,水生动物能通过鳃吸收水中游离的钙补充其需求,但磷的需求只能来源于饲料,并以磷酸盐的形式吸收饲料中的磷。饵料中磷源主要来源于豆粕、菜籽粕、棉粕等,但其中的磷几乎是植酸磷,在缺乏植酸酶的情况,植酸磷不能吸收。通常磷的补充原料为磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸钙。对于鱼类的磷酸二氢钙利用率最高,磷酸钙最低。实际生产中由于对此认识不足,造成了大量的磷浪费,进入水环境,造成磷污染。
5 结束语
针对上述危害源,必须加大技术和政策的投入力度。对于工业“三废”、城市废弃物的治理。成都府南河和昆明滇池,以及太湖的治理已树立了典范,值得借鉴。而水产养殖本身的排泄物污染防治在于加大饲料执法力度,科学引导水产养殖。利用理想蛋白模式合理配制蛋白源饲料,减少氮污染;合理科学规范饲料药物添加剂和水产临床用药,减少药物残留和耐药性的产生,同时大力推行绿色添加剂的试验与应用。只有综合治理,水产养殖的危害源才能净化,生产绿色、无公害的水产品的目标才能得以实现。