1 畜產品優質化是未來養殖業發展的必然趨勢
1．1 優質飼料生產的可能性
畜產品優質化的前提是飼料優質化，沒有高質量的飼料絕不可能生產出質量好的畜產品。近些年來，由于飼料營養學和信息學的快速發展，使得優質飼料生產成為可能。①新型的無污染的飼料作物品種、飼料原料、配合飼料及其添加劑，已成為飼料工業的新的生長點。例如，蛋白質含量比小麥高7倍和產量高4.7倍的苜蓿、賴氨酸比普通玉米高88%的玉米（中單206和中單201）以及高蛋氨酸含量的羽扇豆已經商品化應用；美、日等國已在配合飼料中應用20~30多種無副作用的新型的促生長飼料添加劑；②飼料的理想蛋白質模式已日趨完善并應用于生產。例如，以有效氨基酸利用率為指標，通過計算機模擬，配制理想蛋白質飼料已在養豬業中應用；③越來越多的生物技術應用于飼料生產。例如，利用生物技術生產單細胞（NCP）蛋白質飼料，利用酶制劑和生物制劑（如酶混合物DEEZYME）處理粗飼料，通過轉基因技術培育新型作物品種等，都促進了飼料資源的高效利用和產品優質化；④營養參數更合理、更科學。由于動物營養需要動態模型的實用化，理想蛋白質和可利用氨基酸模式的建立，使配方設計所選用的營養參數更合理、更科學。例如，在豬、雞日糧設計中采用可消化氨基酸，在奶牛日糧配方中使用康乃爾碳水化合物和蛋白質新體系；⑤采用新技術排除飼料污染。例如，在飼料中使用酶添加劑、不用或少用抗生素以及推行零殘留（Zero residue）生產技術等。最后，廣泛使用計算機等信息技術。例如，在飼料生產加工過程中，廣泛應用電子計算機設計飼料配方、自動控制配料、產品質量檢測和密碼標注產品等，也使飼料優質化生產越來越有可能。
1.2 畜產品優質化是發展外向型養殖業的需要
綜觀世界，加入世貿組織（WTO），參加世界經濟大循環，是發展外向經濟的基本走勢，當然也是我國發展外向型養殖業的必然趨勢。首先，畜產品優質化是產品走向市場滿足國際畜產品標準化要求的需要。加入WTO后，畜產品出口就要符合世界獸醫組織（OLE）對產品的各種質量和衛生標準化要求。但目前我國許多畜產品因不符合國際衛生標準要求而往往無法走出國門。例如，1997年歐共體在我國出口西歐的凍雞肉中查出有雞新城疫病毒，立即停止合同，造成巨大經濟損失。其次，畜產品優質化是在國際市場競爭中占領份額的需要。產品市場競爭，實質是產品質量的競爭。誰擁有價廉物美的產品，誰就占有市場份額。但目前我國畜產品出口明顯存在著三多三少現象，即初級產品多而高檔次產品少、產品的品種多，而緊俏產品少、傳統產品多，而創新產品少?？梢?，開發高質量和高附加值的升級換代產品，是我國畜產品參加國際市場競爭的必由之路。最后，畜產品優質化是確保人類身體健康的需要。很顯然，被農藥、重金屬和霉菌毒素污染的以及抗生素和激素超標的畜產品，因為危害人類健康，今后在國際市場中絕無競爭力，而無污染的純天然的保健型食品將會成為市場上的俏貨。
2 畜產品優質化的主要障礙是產品污染
2.1 國際嚴重畜產品污染事件日趨增多
近10年來，由于畜產品生產環節污染日趨嚴重，隨著通過飼料而污染畜產品的惡性事件連續發生。1992年英國發現了瘋牛?。˙SE），當年發現病牛3.6萬頭，以后波及全歐洲，引起吃牛肉的恐懼。由于各國都抵制英國牛肉進口，使得英國肉牛飼養業瀕臨破產。自瘋牛病后，又在我國臺灣省和香港特別行政區陸續發生了豬口蹄疫事件、禽流感事件和馬來西亞豬日本流腦事件。特別是1999年又發生了轟動世界的比利時二惡英污染雞事件。2000年又發生了法國李氏桿菌污染豬肉的事件。
1993年3月，比利時發現雞脂肪和雞蛋中有強烈致癌物質——二惡英，超過常規的800~1 000倍。后查實證明二惡英的污染是用家畜肥油和廢植物油（并混入了廢機油）加工成濃縮料，并用之喂畜禽。由于世界各國普遍抵制比利時畜產品進口，使得比利時的440家雞場、700家豬場、300家牛場在一夜之間破產倒閉，在國際市場上的良好信譽喪失殆盡。最近，法國古得雷公司的豬肉及其加工制品，因受到李氏桿菌污染，已導致9人中毒、2人死亡，1人昏迷，使得法國人驚問我們還能吃豬肉嗎？
2．2 國內畜產品污染情況日益嚴重
在我國畜牧業生產中，一方面由于人們濫用抗生素添加劑或飼喂霉變飼料，另一方面由于工業三廢污染環境以及農業生產中大量使用各種農藥，使得畜產品污染日益嚴重。首先，在農藥污染方面，根據我國近10年調查，豬肉、雞肉、雞蛋中“六六六”（BHC）檢出率為60%~100%，超標率87%，超標9倍以上者居多；滴滴涕（DDT）的檢出率100%，超標率74%，超標6.5倍者居多。又據報道，我國雞肉中DDT平均含量為0.008~0.061mg/kg，雞脂肪中為0.534~2.454mg/kg，雞蛋中為0.163~0.24mg/kg；豬肉中為0.015~2.099mg/kg，豬脂肪中為0.820~6.785mg/kg；牛奶中為0.05~0.16mg/kg；魚肉中為0.5~2.0mg/kg。
由于人們食用了上述畜產品及農產品，人體脂肪中也積蓄DDT等農藥，如人體脂肪中DDT含量已達1.4~20mg/kg。其次，在重金屬污染方面，汞、鉛、砷、鎘等經污染水源和土壤后，部分為植物所吸收而富集到農畜產品中，最后危害人類健康。據報道，在汞污染的水域內，水中汞的濃度為0.000 1mg/kg，則浮游生物吸收可富集至0.001~0.002mg/kg，小魚可達0.2~0.5mg/kg，中型魚類可達0.8~1.5mg/kg，最后大魚可達1~5mg/kg，是水中汞的50 000倍！如果人類再食用這種魚，勢必造成嚴重后果。日本的水俁病就是由于汞污染水域，再通過上述食物鏈富集到人體內而引起的。又據報道，某地有一個金屬冶煉廠，其廢水造成附近農區發生嚴重鎘污染，農業灌溉水中鎘的含量平均為0.67mg/kg，被污染的農田土壤為11.09mg/kg，稻谷為1.13mg/kg，玉米為0.70mg/kg，結果當地居民的鎘攝入量是世界衛生組織提出的允許量的10~20倍，已造成嚴重后果。再次，在抗生素和激素類物質使用方面，我國已有17種驅蟲保健劑和11種抑菌促生長劑作為飼料添加劑用于生產。據報道，我國每千克豬肉、豬肝和腎臟中分別含有土霉素0.31、0.49和1.23mg。另外，在每kg雞肉、雞肝和腎臟中也分別含有鹽酸氯丙嗪0.2、0.5和0.65mg。此外，我國不少飼料廠家仍在使用β-激活劑（腎上腺素）作為促生長劑添加到飼料中使用，已陸續引起影響人體健康的嚴重事件。為此，我國已開始明確規定不允許在飼料中使用抗生素和激素類物質作為添加劑。最后，在霉菌毒素方面，主要有曲霉菌、青霉菌和鐮刀霉菌污染飼料。據報道，對湖南省6各地區幾十家飼料廠和養殖場共121份畜禽配合飼料的測定，黃曲霉、白曲霉、寄生曲霉和黑曲霉菌的檢出率分別為76.2%、55.4%、49.6%和20.6%；圓弧青霉、枯青霉、皺褶青霉和擴展青霉的檢出率分別為60.3%、50.4%、43.8和34.7%。對玉米、米糠、豆粕、魚粉、菜粕和棉粕的66個樣品的測定，霉菌污染率達89.4%。帶菌最高的麥麩，達154×104個/kg，其次是玉米，帶菌量為109×104個/kg。據對飼料中曲霉毒素（AFTB1）的測定表明，最高達0.031mg/kg，最低為0.013mg/kg，平均為0.027mg/kg。據動物試驗表明，霉菌毒素能引起心率減慢、呼吸加快、脫毛和流產等癥狀。
3 環保型飼料及其應用
由以上分析可知，要獲取無污染的優質畜產品，關鍵是不要用已污染的飼料（草）去喂養動物。換句話說，針對畜牧業生產中出現不同問題，用環保型飼料去飼養畜禽，是獲得優質畜產品的根本出路。
3.1 減少畜禽排泄物的飼料替代品
畜牧業生產中所產生的排泄物（主要是糞便和氨氣甲烷等氣體）是一大環境污染源。據FAO統計，動物的排泄物是人類的130倍。一個10萬只的養雞場，每年產生雞糞3 600t。全世界每年僅雞糞就達460億噸。1頭豬日排泄糞尿6kg，是人類的5倍。我國年飼養豬約4.85億頭，則日排糞尿291萬噸。1頭豬日污水排放量約為30kg，全國每日養豬排放污水約為1 455萬噸。據測定，成年豬每日糞尿中的生化需氧量（BOD）是人類的13倍。如此大量需氧腐敗有機物，不經處理流入水體，會造成嚴重的環境污染。同時，畜糞的氮、磷和銅等微量元素和藥物添加劑等，也會污染人類賴以生存的表土層和地下水。此外，反芻動物還產生大量的甲烷氣體污染大空。據測定，反芻動物產生的甲烷氣占大氣中甲烷氣體量的五分之一。由上可知，現代畜牧業生產對環境的污染，主要是臭味、氮素（N）和磷、銅、鋅等元素的污染。
3.1.1 減少臭味污染的替代品——絲蘭屬植物提取物
具有強烈臭氣味的化合物是硫化氫、糞臭素（甲基吲哚）、脂肪類的醛類、硫醇和胺類等。解決臭味的方法，需控制源頭，采用飼料替代品，改變畜禽消化道中微生物群落，或使用除臭添加劑改變產生臭氣化物的化學結構。據報道，墨西哥已經從一種在沙漠中生長的特種植物——絲蘭屬麟風蘭肉質植物中提取一種名為 De-odorase的天然植物性物質，在每噸飼料中添加100g，即能減少糞尿中40%~50%的氨氣量，從而大大降低了臭味。研究證明，這種提取物有兩種活性部分，一個可與氨結合，另一個可與硫化氫、甲基吲哚等有毒氣體結合，故有控制畜禽排泄物惡臭的作用。據Williams（1990）報道，在奶?；蛉庳i的糞便中加入De-odorase可以大大降低氨氣濃度。
3.1.2 減少蛋白質用量和氮（N）污染的替代品——特威寶
新近研究表明，日糧中添加合成氨基酸，能降低日糧中粗蛋白水平，減少畜糞中N的排出。例如，在豬日糧中添加合成賴氨酸（Lys），豬糞尿中N的排出可減少25%。如果用合成賴氨酸（Lys）、蛋氨酸（Met）、色氨酸（Trp）和蘇氨酸（Thr）來進行氨基酸營養平衡，代替普通飼料蛋白質的喂量，則豬糞尿中N的排出量可減少50%。另據報道，英國Roslin 研究所研制出一種名為Vegpro的復合酶，添加在豬飼料中喂肥育豬，能提高日糧蛋白質的利用率。據Lindermann （1997）報道，用Vegpro喂豬，能提高豬的生長速度和飼料轉化率，并每噸飼料降低成本10~15美元。
3.1.3 減少磷污染的替代品——植酸酶
眾所周知，畜禽日糧常添加無機磷（如磷酸氫鈣），但飼料中的大部分磷約75%是植酸磷。例如，谷物籽實中的植酸磷含量占總磷的56%~68%，小麥麩占70%，而細米糠高達86%，豆粕等油餅類飼料達58%~70%。因為單胃動物消化道中缺乏植酸酶，故不能利用這些植酸態有機磷，大部分從糞尿中排出，會造成土壤和水源磷濃度超過衛生標準，引起嚴重環境污染。同時，植酸磷還具有與金屬離子較強的絡合性，它能與鈣、鎂、鐵、銅、鋅等金屬離子生成穩定的絡合物——植酸鹽，因此也能直接影響動物對這些礦物質和微量元素的吸收利用，并因大量上述離子隨糞排泄而更污染環境。研究表明，把微生物植酸酶或天然飼料中的植酸酶放入植物性飼料中，在特定條件下作用一定時間，植酸酶就可以將飼料中植酸鹽分解，并釋放無機鹽，為動物所吸收利用，從而大大減少了磷的排出。經研究，認為以黑曲霉菌產生的植酸酶活性最強。例如，在豬日糧中添加來源于黑曲霉菌的微生物性植酸酶，能顯著提高植酸磷利用率，而且豬糞中磷的排出量減少30%~35%。據Balander和Flegal（1997）報道，美國用常規選育技術和發酵技術，獲得一種名為“Allzyme”細菌性植酸酶，它的酶活性與天然存在的細菌相同。用這種酶添加到蛋雞日糧中，不僅不影響產蛋量和蛋殼質量，而且還可降低蛋雞日糧中40%的可利用磷量，從而也大為減少了磷對環境的污染。
3.2 抗生素的替代品——甘露寡糖
在飼料中添加各種抗生素，雖然有防止疾病的作用，但也會造成畜產品污染。近年來，國外研究證明，甘露寡糖具有類似抗生素的作用，可以取代抗生素而添加于飼料中起到類似的作用。研究揭示，畜禽胃腸道中的凝集素的主要成分是甘露寡糖，它具有與有害細菌的細胞受體結合的能力，從而阻止細菌與腸道上皮細胞的結合，最后細菌被沖洗出胃腸道，使動物胃腸道形成正常的微生物區系，有防止疾病的目的。根據上述原理，國際上現已研究出一種名為奧奇素（Bio-Mos）的產品而添加于動物飼料中應用。所謂奧奇素實際上是由改性的甘露寡糖組成的一種天然碳水化合物產品，它能與大腸桿菌和沙門氏菌等結合，通過非特異性或先天性免疫系統幫助動物抵抗疾病。國外研究表明，添加甘露寡糖，能提高畜禽飼料轉化率和降低疾病的發病率。據Virginia Diversified和 Michael Simms（1999）報道，用三種飼料飼養肉仔雞：1組為對照組（不添加抗生素和甘露寡糖）；2組為桿菌肽組（雛雞階段每噸飼料添加50g桿菌肽，育肥雞每噸飼料添加25g桿菌肽）；3組為酵母甘露寡糖組（雛雞和育肥雞分別每噸飼料添加甘露寡糖1kg和0.5kg）。結果表明，三組的49日齡雞的體重分別為2.04、2.58和2.51kg；料重比分別為2.014、1.815和1.830；死亡率分別為7.08%、5.42%和4.58%。也就是說，與對照組比，桿菌肽組和甘露寡糖組，生長速率分別提高26.47%和23.04%；飼料轉化率（料重比）分別提高9.9%和9.1%；死亡率分別下降1.7%和2.5%。這說明，添加酵母甘露寡糖，與添加抗生素（如桿菌肽）一樣能提高生長速率和飼料轉化率，并降低死亡率，完全可以作為抗生素的一種替代品用于養殖業。
3.3 無機微量礦物質的替代品——生物復合微量礦物元素
長期來，在飼養豬雞的日糧中超量添加無機礦物元素。例如，在仔豬和生長豬日糧中添加無機銅（CuSO4）達100~250mg/kg，有的高達200~300mg/kg，在濃縮料中銅的含量達1 000~1 500mg/kg。有的在每噸仔豬日糧中添加鋅（ZnO）達2 000~3 000kg，或在斷奶仔豬日糧添加高鋅（ZnSO4）達2 000~3 000mg/kg。雖然這種高劑量添加無機礦物元素，確能提高家畜生產性能和防治某些腸道疾病，但是由于家畜對無機態的礦物元素消化吸收能力差，利用率低，所以必須超量添加才能起到應有的作用。但這不僅導致養分過剩和經濟上的浪費，而且還對生態環境產生污染。據報道，我國每年使用的微量元素添加劑為15~18萬噸，但由于生物效價低，大約有10萬噸左右未被動物利用的礦物質隨糞尿排出而污染環境，成為一大公害。為此，近年來國內外都在紛紛研究和推廣應用有機態的生物復合微量礦物元素去取代無機態的微量礦物質，并添加到飼料去飼養畜禽。人們把這種有機態的生物復合微量礦物元素，稱之為第三代添加劑產品。據Lyons（2000）報道，北愛爾蘭農業研究所給母豬日糧添加600g生物復合鐵時，每只仔豬斷奶體重比對照組（添加FeSO4）提高0.5kg。給妊娠和哺乳母豬日糧中添加生物復合鐵（Bioplex Fe），與添加無機態鐵（FeSO4）的豬比，仔豬的采食量提高6.7%，增重提高11.3%。Coffey等（1994）報道，給仔豬日糧中分別添加賴氨酸銅和無機態銅（CuSO4）進行飼養試驗。結果表明，前者比后者日采食量提高4.0%，日增重提高4.2%，飼料轉化率提高0.6%。Apgar和Korncgay（1996）報道，給生長豬日糧分別添加賴氨酸銅和無機態銅（CuSO4）各200mg/kg，結果前者比后者生長速率提高14.3%。用有機態硒（如富硒酵母）取代無機態硒（NaSeO3）也能取得良好效果。
由上可知，有機態的生物復合微量礦物元素，不僅完全可以替代無機礦物元素，而且其生物活性比無機態更有效和更全面。據Cunha（1997）、Uenry和Millerl （1995）報道，如以FeSO4為標準物作參比（生物效價100%），則FeCl2的生物效價為106%，FeCl3為78%，FeCO3和Fe2O3為10%，而氨基酸螯合鐵或蛋白源鐵為125%~185%。，據Wedekind等（1992）報道，如以ZnSo4為標準物（生物效價100%），則ZnO為61%，而蛋氨酸鋅為206%，蛋白質螯合態鋅為215%~250%。Hahn和Baker（1993）也報道，以ZnSO4作參比（生物效價100%），則ZnO為55%，蛋氨酸鋅為110%~116%。據McDowell（1992）報道，如以MnSO4作參比（生物效價100%），則MnO為60%~80%，MnO2為30%~40%，MnCO3為25%~40%，而氨基酸錳卻為205%。據Henry和Ammerman（1995）報道，如以NaSeO3為參比（生物效價100%），則蛋氨酸硒為245%，硒酵母為290%。這說明用生物復合微量礦物元素添加到飼料中去，不但可以取代無機微量礦物質起到促生長和防治疾病的目的，而且事半功倍，能減少微量礦物質的添加量，有利于環境保護。
3.4 減少霉菌毒素污染替代品——霉菌毒素結合劑
據報道，世界上已有25%的谷物受到霉菌毒素的污染。為了消除這種污染，過去人們多采用在畜禽日糧中添加滑石粉、膨潤土和硅酸鋁等礦物質，但這些礦物質只有在高劑量添加才有效，一般添加量為0.5%~1%。但多數粘土性礦物質不能消化吸收，多隨糞便排出。近年來，研究工作者一直在積極尋找一系列能結合霉菌毒素的化合物以取代粘性礦物質來消除毒性。Devegowda等（2000）研究表明，一種來自酵母的名為Mycosorb的酯化甘露寡糖能吸收多種霉菌毒素（其中對黃曲霉毒素的吸附性最強）。生產實踐證明，0.5kg Mycosorb結合劑，等于8倍粘土的去毒素作用。在蛋雞日糧中加入0.1%~0.2% Mycosorb結合劑，能提高雞的產蛋量和免疫機能。與對照組比，添加Mycosorb的雞，產蛋率提高2.1%，雞新城疫的免疫滴度提高約50%。
3.5 亞硒酸鈉（NaSeO3）替代品——硒酵母
眾所周知，只有給畜禽日量添補一定量的硒，才能發揮其正常生產性能。目前，生產中一直采用給畜禽日糧添補無機態的亞硒酸鈉（NaSeO3）來滿足其需要。但是，亞硒酸鈉有一定毒性，且其生物效價也很低。很明顯，過量添補必然因其毒性作用而有悖于食物安全，而且也會對環境造成污染。目前，國內外研究證明，用添加有機硒取代亞硒酸鈉，是解決上述問題的有效方法。國外培育出一種富硒的名為Sel-Plex50的硒酵母，其中富含蛋氨酸硒，并具很高的生物學效價和抗氧化性能。給畜禽日糧添補Sel-Plex50 酵母硒，能提高其生產性能和飼料轉化率。據Naylor 和Choct（2000）報道，給肉仔雞日糧按0.25mg/kg分別添加有機硒（蛋氨酸硒）和無機硒（NaSeO3）進行飼養試驗。結果表明，有機硒組的采食量、飼料轉化率和死亡率分別為3 730g、1.71和3.5%，而無機硒組分別為3 825g、1.79和4.5%，即前者比后者少耗料2.5%，而飼料轉化率提高4.5%，死亡率下降1%。此外，給母豬日糧添加Sel-Plex50硒酵母，能提高仔豬出生重和降低仔豬死亡率（Janyk,1998）。給母豬和母奶牛日糧添加Sel-Plex50硒酵母能提高牛奶中的硒含量，其中母豬奶中硒含量提高44%，牛奶中硒含量提高300%，這樣可以使仔畜從母奶中得到更多的硒（Mahan, 1998）。
3.6 減少使用動物（副產品）蛋白飼料的替代品——植物理想蛋白飼料
長期來，人們用動物屠宰后的鮮血和下腳料作為動物性蛋白飼料去喂畜禽。例如，用血漿蛋白原料（如血粉）和動物內臟加工副產品去喂豬和雞。這種作法雖然能帶來一定經濟效益，但隨著英國瘋牛?。˙SE）和比利時二惡英污染事件的原因分析，人們認為給動物飼喂副產品就顯得具有一定的危險性。于是，人們致力于研究開發理想蛋白飼料——植物性蛋白飼料。例如，美國奧特奇公司（Alltech）于1998年起在Wisconsin洲研制生產了一系列植物性蛋白質補充物，目前已生產出適用于豬（UP 1672）、奶牛（UP 1562）、火雞（UP 1662）和蝦（UP 1771）營養需要的植物性蛋白補充料，并取得了良好效果。
4 環保型飼料配方和保健畜產品的設計與應用
4.1 環保型飼料配方的設計
由以上分析可知，一個環保型的飼料配方，要具備無臭味（減少臭氣對空氣的污染）、消化吸收性能好（減少排泄物的污染）、增重快和疾病少以及排泄物中的磷排泄量少等條件。因此，在進行設計時，應考慮的因素有：①減少使用消化率低和纖維素含量高的原料；②要以有效養分的需要量（如必須氨基酸的需要量）來進行飼料配方設計（以減少N、P及糞量的排出）；③減少含磷量（使用植酸酶和低植物性磷的飼料原料）；④減少含鹽量（食鹽用量應低于0.2%）；⑤使用除臭劑（如活性炭、沙皂素和乳酸桿菌等）。
4.2 保健型畜產品的設計
天然飼料替代品的出現給設計保健型畜產品提供了一個新機遇。例如，設計蛋就已經成為現實?，F在，人們利用先進科學技術就可以生產出具有特定營養價值的雞蛋——設計蛋，以此來滿足人們的不同需要。例如，通過給蛋雞飼喂含有生物復合碘的特種海帶飼料生產高碘蛋（蛋中碘含量比一般雞蛋高10倍），以滿足缺碘地區人們的特別需要。通過給雞蛋日糧中添補富硒酵母（Sel-Plex50）生產富硒蛋，供給缺硒地區人們的需要。已有研究表明，有機鉻和甘露寡糖都具有降低雞蛋中的膽固醇的作用。于是，人們給雞蛋日糧中添加富含有機鉻的鉻酵母和甘露寡糖，以生產低膽固醇雞蛋。這種蛋的膽固醇比一般雞蛋要低21.4%，食用這種蛋有益于人類身體健康。
