我國農業(yè)結構戰(zhàn)略性調整以來，玉米播種面積和產量都有所增加，但仍滿足不了飼料生產需求，已經連續(xù)4年動用國家儲備糧作為飼料糧。據測算，近10年全球谷物消費需求增加2200億kg，年均增長1.1%；產量增加1000億kg，年均增長0.5%，世界谷物庫存消費比已接近30年來最低水平，逼近飼料糧儲備的國際警戒線，對糧食安全構成了嚴重威脅^[1]。而各種禽畜和水產飼料在貯存中容易產生大量的有害霉菌和毒素，飼料在儲存、運輸、銷售和使用過程中，極易發(fā)生霉變，大量生長和繁殖的霉菌污染飼料，不僅消耗飼料中的營養(yǎng)物質，使飼料質量下降，飼料報酬降低，而且畜禽食用后會引起腹瀉、腸炎，從而使消化能力降低、淋巴功能下降，嚴重的可造成死亡。飼料霉變及霉菌毒素污染嚴重影響著飼料工業(yè)和畜牧業(yè)生產，飼料的防霉保鮮一直是飼料業(yè)要解決的重大問題。因此國內外的飼料生產廠商和科研人員十分重視防霉技術的研究和應用^[2-4]?？刂骑暳厦棺兊拇胧┖芏?，目前在生產中應用最廣的是防霉劑。

1 防霉劑的種類

1.1 化學防霉劑

1.1.1 單方防霉劑

單方防霉劑包括丙酸鹽類、甲酸及甲酸鈣、山梨酸、檸檬酸以及馬酸二甲酯等。這些防霉添加劑具有破壞或阻斷病原微生物的作用，但又不會阻礙消化道中正常有益菌群和酶的活動，有的還能改變飼料的口味和提高飼料的適口性。

1.1.2 復方防霉劑

為了提高防霉劑的防霉能力和綜合品質，除了使用單方防霉劑以外，還經常使用復方防霉劑，復方防霉劑的抗菌防霉能力更強，適用范圍更寬。用海藻物 92%、碘酸鈣4%和丙酸鈣4%組成防霉劑，使用時按8%的比例添加到飼料中，除了防霉效果好以外，最大特點是增加了海藻物中各種微量元素，如鈣、鐵、鋅、碘以及銅等，使飼料中的微量元素更豐富。用1份醋酸鈉和2份醛酸混合均勻然后在混合物中加入山梨酸1%，充分攪拌干燥即可，使用時按1%的添加量加入到飼料中?；瘜W防霉劑由于影響飼料適口性、有藥物殘留、價格昂貴而不被廣泛采用，不符合當今及未來對綠色食品的消費需求。因此，開發(fā)天然防霉劑成為飼料添加劑研究的熱點問題。

1.2 天然防霉劑

天然防霉劑主要包括中草藥和部分植物提取物。大量研究表明，陳皮、丁香、藿香、艾葉、蒲公英、杜仲、大蒜、橘皮及其提取物對霉菌活性和霉菌的生長繁殖均有抑制作用^[5-9]。

2 化學防霉劑的開發(fā)和應用

2.1 丙酸及丙酸鈣

包紅朵等以體外培養(yǎng)的方式考察了丙酸鈣復合型和高效復合型防霉劑對黃曲霉菌和鐮刀菌的抑制效果，并且又以飼料為防霉抑菌試驗基質，研究了飼料破壞性試驗條件下兩種防霉劑的防霉效果^[10]。結果表明，兩種防霉劑對禾谷鐮刀菌(F.0705)和黃曲霉菌均有抑制作用，隨著防霉劑濃度的增大，其抑菌效果增強，從飼料破壞性試驗來看，在第9和13天采樣時，兩種防霉劑處理過的飼料霉菌總數極顯著低于空白對照組(P<0.01)，添加的防霉劑濃度越大，飼料中霉菌總數越少。說明高效復合型防霍劑的抑制效果優(yōu)于丙酸鈣復合型。

顏邦民等以丙酸、甲酸、苯甲酸、丙酸鈣為主要原料配制了新型吸附型飼料防霉劑，將防霉劑配比作為可變因素，將其防霉能力為考察指標進行了4因素3水平正交實驗，結果表明，該復合配制的防霉劑最佳配方為：丙酸16%，丙酸鈣8%，甲酸20%，苯甲酸1%，其他55%^[11]。朱丹等選用丙酸鈣、苯甲酸鈉、山梨酸鉀、甘油4種因子按正交實驗(4x4)設計，同時設正對照(不加任何防霉劑)和負對照(添加市售復合防霉劑)，每個處理3個重復，將各種防霉劑按試驗方案添加到不含防霉劑的肉鴨配合飼料中組成試驗飼料，每隔15d對霉菌總數和飼料水分進行測定，直至第60天，結果表明，防霉劑的配比和飼料水分含量對防霉效果均有顯著影響(P<0.05)^[12]。

2.2有機酸及有機酸鹽

何萬領等將膨潤土與有機酸及有機酸鹽適當配合制作飼料防霉劑，結果表明，普通有機酸復合后的防霉劑對臨界水分(14%)時的原料有較好防霉效果，對高水分(16%)原料無防霉作用；用有機酸與有機酸鹽復合配制的效果優(yōu)于普通有機酸防霉劑在有機酸鹽-有機酸復合防霉劑添加量為0.5%和1%時，對高水分原料有較好的防霉效果^[13]。脫氫醋酸鈉復合防霉劑的防霉性能，比飼料界公認的效果較好的復合有機酸防霉劑還略好一些，可以大規(guī)模應用于飼料生產。

2.3 富馬酸二甲酯

富馬酸二甲酯(DMF)作為食品飼料防霉劑，其使用效果也顯著優(yōu)于目前廣泛應用的苯甲酸鈉、山梨酸鉀、脫氫醋酸、丙酸鈣等。另外，其可常溫升華從而具有直接和熏蒸殺菌雙重作用，由于其生產成本及應用成本低，發(fā)展前景廣闊，已引起國內外食品行業(yè)的高度重視。樊素芳等采用濃鹽酸濃硫酸復合催化劑，使馬來酸酐與甲醇反應生成富馬酸二甲酯的合成方法，該方法具有條件溫和、操作簡便、產品質量穩(wěn)定等優(yōu)點，便于工業(yè)化生產^[14]。陳鋼等以馬來酸酐和甲醇為原料用微波輻射的方法一步合成富馬酸二甲酯，結果表明，此方法反應時間短，產率達87.1%^[15]。周斌對冰醋酸、富馬酸二甲酯、丙酸及其鹽等防霉劑進行了研究，經過科學的配伍，采用特殊的載體吸附技術，研制出性能優(yōu)異、使用方便、成本低、無毒性、高效廣譜抑菌、防霉力強的復配型飼料防霉劑^[16]。魏木山對幾種防霉劑混合使用抑制顆粒飼料霉菌能力進行了比較5種防霉劑為“霉敵”、“丙酸鈣”、“防霉靈”、“霉鎮(zhèn)”和“山蒼子油”，分設8個處理，結果表明，所加防霉劑的種數與飼料的水分含量不同，霉菌數上升快慢和霉變程度也不同^[17]。防霉劑種類越多，飼料水分越低，防霉效果越好。

2.4 雙乙酸鈉

雙乙酸鈉為乙酸與乙酸鈉的分子化合物，白色結晶，略帶醋酸味，易溶于水。以雙乙酸鈉為主要成分的防霉劑成本低、防霉效果顯著、無毒且無刺激作用。Sadeghi Mahounack等檢測不同濃度的雙乙酸鈉對面包中曲霉、黑曲霉、根霉和青霉的抑制程度，結果表明，使用雙乙酸鈉3000ppm，不僅霉菌的生長被抑制，還可以防止面包老化，此濃度的雙乙酸鈉不會對面包質地和風味有任何有害的影響，并可以將面包的保質期增加4d^[18]。較高濃度的雙乙酸鈉可以完全抑制霉菌生長，但面包質地和風味上有負面影響。因此，在雙乙酸鈉的使用上應注意適口性。黃通旺通過在飼料中加入不同濃度梯度的雙乙酸鈉防霉劑，在一定的間隔時間對飼料中的霉菌進行計數，由霉菌數的變化而得出防霉劑的抑菌效力，對霉菌進行分離純化，對常見的幾種霉菌進行最低抑菌濃度測定得出該防霉劑的有效抑菌濃度。通過飼料貯藏試驗，與市售其他兩種防霉劑比較防霉效果，結果表明，雙乙酸鈉防霉劑對飼料具有較好的防霉作用^[19]。

3 天然防霉劑的開發(fā)和應用

進人21世紀，隨著人們生活質量不斷提高，食品添加劑掀起強烈的回歸自然，享受綠色與健康的浪潮，化學合成物質越來越受到排斥，因此功能性天然提取物或一些生物發(fā)酵產品，成為食品添加劑領域的發(fā)展熱點^[20]。

3.1 大蒜素

大蒜素是近年來發(fā)展起來的一種無副作用天然無污染的綠色藥物型飼料添加劑，具有誘食、促生長、抗菌、抗應激、提高免疫力等生物學活性，且在水產動物體內不存積，不產生耐藥性，沒有致畸、致癌、致突變的副作用，還可提高水產品的品質。在水產養(yǎng)殖飼料中正確使用大蒜素防治魚病，既能起到節(jié)支增收的作用，又不污染環(huán)境^[21]。

Karuppiah等用95%(V/V)乙醇提取丁香大蒜和姜的根莖中的物質，將乙醇提取物對臨床常見的病原體進行抗菌藥敏試驗，研究大蒜、丁香、干姜(姜)根莖對多藥耐藥病原體引起感染的抗菌性能，結果表明，天然香料大蒜、生姜對臨床病原體具有有效的抗菌活性，可用于預防耐藥性的細菌性疾病^[22]。楊俊峰等主要從大蒜素的提取方法化學合成方法、檢測方法和藥理作用進行闡述，大蒜素結構簡單，易于實現提取分離和人工合成其檢測方法簡便易行，并且具有廣泛的藥理活性，如抗菌、抗癌、預防心血管疾病等^[23]。目前試驗研究主要集中在藥理作用機制方面，隨著作用機制的不斷清晰和其制劑的研發(fā)，大蒜素的應用將會更加廣泛。王燁從大蒜素的來源、飼用價值及相應作用機理等方面簡要綜述了大蒜素在養(yǎng)殖業(yè)中的研究應用現狀，并對其應用前景進行了探討^[24]。李蕾等測定了新鮮大蒜中的水分、灰分、脂肪、總糖和蛋白質含量，分別為69.67%、1.05%、1.02%、16.2%和3.3%，并對切片后的鮮大蒜進行酶解反應，試驗考察了酶解時間和溫度對大蒜片中蒜氨酸經酶促反應生成大蒜素的影響，通過正交實驗優(yōu)化得到較好酶解反應條件：時間15min溫度40℃，在此條件下的大蒜片中大蒜素含量為710.93mg·100g^-1新鮮大蒜，結果顯示，酶解時間、溫度及兩者的交互作用對大蒜片中蒜素的含量均有顯著影響(P<0.05)^[25]。

3.2 丁香揮發(fā)油

丁香資源豐富，尚未得到有效的利用。近年來，有關丁香有效成分和藥理作用的研究已經引起關注。

3.3 山蒼子油

班大明等用正交實驗優(yōu)化水蒸氣蒸餾的提取條件，從野生和栽培的山蒼子果實中提取山蒼子油，并用GC-MS對其進行定性定量分析，通過對正交試驗結果的比較得出最優(yōu)化的提取條件，并用GC-MS定性定量分析兩者所含成分異同及相對百分含量，得出栽培與野生山蒼子油的主要化學成分基本相同，且栽培的出油率更高，可以大力推廣栽培種植^[26]。Liu等研究了山蒼子中個別揮發(fā)性組分在不同食品體系中對副溶血性弧菌、單核細胞增生李斯特氏菌、植物乳桿菌等的抑制過程中活性的變化，結果表明，70%被測試的生物體其活性沒有受到影響^[27]。Si等用氣相色譜-質譜法對山蒼子精油進行了分析，對總共59種化合物進行了鑒定^[28]。

3.4 杜仲葉提取物

杜仲葉提取物作為飼料防霉劑具有與化學防霉劑相同的效果，并且有開發(fā)飼料新型抗氧化劑的潛力[29]。Zhang等對3年中5~10月每隔1個月收取的杜仲葉進行了抗氧化能力及活性物質含量的測定，結果證明，8月和5月是最好的收取月，相比其他月，8月收集的樣品顯示出高含量的酚醛樹脂，5月收集的樣品含有較高量的類黃酮^[30]。陳靜等采用HPLC-ELSD法，應用Thermo Hypersil GoldC色譜柱(250mmx4.6mm，5 um)，以體積分數為0.05%酷酸溶液-乙腈(96：4)為流動相，柱溫為15 ℃；流速為0.1mL·min'；蒸發(fā)光散射檢測器漂移管溫度40℃，氣流壓強3.5Bar，在此條件下研究了杜仲葉飼料對雞肉及雞皮中膠原蛋白含量的影響，結果表明，羥脯氨酸的線性范圍為0.562~6.744 μg(r=0.9994)，平均加樣回收率為97.04%，RSD為2.35%(n=6)，說明用杜仲葉作為飼料添加劑喂養(yǎng)雞可增加雞皮中膠原蛋白的含量^[31]。

3.5 其他

Rodríguez等通過水蒸氣蒸餾獲得月橘葉精油用氣相色譜-質譜法進行分析得出18個化合物，主要成分是B-石竹烯(約30%)，與南瓜籽油相比較，月橘葉揮發(fā)油表現出更強的抗氧化活性，但低于沒食子酸酯，精油也對肺炎克雷伯氏菌和枯草芽孢桿菌表現出良好的中度抑制作用^[32]。

蛋殼是天然的優(yōu)質鈣源，張穗娟等在研究中采用中和法制備飼料防霉劑丙酸鈣，不受蛋殼色素及有機成分的影響，質量好，不含有害組分(如重金屬離子)^[33]。產品色澤潔白、無異味、是一種安全無毒的優(yōu)質有機鈣，不僅可作為飼料防霉劑，也可作為強化劑或者食品添加劑。用極性溶劑(如甲醇、乙醇、乙醚、丙酮等)以橘皮(干物質)3~6倍體積，在常溫或加熱條件對柑橘皮進行提取處理。處理后用蒸餾或其他方法從提取物溶液中將溶劑除去，即得到具有防霉作用的橙黃色黏性濃縮物，將這種防霉劑以1%~3%的比例添加到飼料中去，可大大延長飼料的保質期^[34]。

4 小結

隨著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對食品及衛(wèi)生的要求也在不斷提高，同時飼料防霉問題也越來越受到重視。但是我國飼料防霉劑的應用和國外相比還有很大的差距，在飼料防霉劑方面還有很多工作要做。例如因為藥物超限量殘留而引起的動物急、慢性中毒，以及有些防霉劑存在致癌、致畸和致突變等不良作用。其他防霉劑例如乙酸、丙酸等有機酸類揮發(fā)性較大，容易影響飼料的口味。因此，化學防霉劑應當具有抗菌范圍廣、防霉能力強、易與飼料均勻混合、經濟實用等特點。天然防霉劑是飼料防霉的發(fā)展趨勢，AlSamarrai等對環(huán)保植物藥(天然植物提取物)作為合成殺菌劑替代品進行評估，所選植物在抑菌方面顯示出積極的作用^[35]。但是天然防霉劑在添加過程中由于原料中有效成分太少導致需要大量添加，而原料量過大則會影響其他營養(yǎng)成分的選擇空間。又因為提取、純化難，產品成本高等原因使用戶難以接受。由此看來，發(fā)展和應用生物工程、超臨界提取技術、微粉技術以及現代藥理學、藥代動力學、分子生物學等現代高科技是制約防霉劑發(fā)展的重要影響因素。