某些特定的化合物可以作為抗生素的替代產(chǎn)品，而不僅不會(huì)在動(dòng)物體內(nèi)長(zhǎng)期殘留，對(duì)生態(tài)環(huán)境也沒有不可降解的壓力。有關(guān)這類產(chǎn)品的研究報(bào)告很多，但是真正形成商品的還很少。目前市場(chǎng)上比較典型產(chǎn)品主要有二甲酸鉀、糖萜素和乳鐵蛋白等。二甲酸鉀是一種新型飼料添加劑，是歐盟批準(zhǔn)的第一種用于替代抗生素促生長(zhǎng)劑的非抗生素飼料添加劑產(chǎn)品，對(duì)仔豬的促生長(zhǎng)和防治下痢有顯著效果。它可以降低沙門菌在生長(zhǎng)育肥豬中的流行，還可以向小腸輸送甲酸，在小腸內(nèi)抑制革蘭氏陰性菌(如大腸桿菌、沙門菌)的生長(zhǎng)。乳鐵蛋白，簡(jiǎn)稱LF，是一種鐵結(jié)合性糖蛋白，具有廣譜抗菌作用。LF既抑制需鐵的革蘭氏陰性菌(如沙門菌、大腸桿菌和志賀氏菌等)，也抑制革蘭氏陽(yáng)性菌(如單細(xì)胞增生性李斯特菌、葡萄球菌等)，但是動(dòng)物腸道有益菌如糞鏈球菌、雙歧桿菌和乳酸菌等對(duì)LF具強(qiáng)抗性。另外，乳鐵蛋白還具有抗病毒作用，天然的LF能夠抑制人體免疫缺陷病毒和巨細(xì)胞病毒對(duì)M 細(xì)胞合成纖維細(xì)胞的病變作用，此外，還能抑制流感病毒的活性。但是由于乳鐵蛋白太昂貴，在實(shí)際生產(chǎn)中目前還很少使用。糖萜素是以糖和三萜皂苷為主體研制而成的產(chǎn)品，也是我國(guó)自行研究開發(fā)獲農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)的首個(gè)飼料添加劑創(chuàng)新產(chǎn)品，并獲得國(guó)家綠色發(fā)展中心認(rèn)證的全國(guó)AA級(jí)純天然綠色飼料添加劑。糖萜素所含的生物活性物質(zhì)(包括糖類(30％)、三萜皂苷(30％)和有機(jī)酸)具有調(diào)節(jié)網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、白細(xì)胞介素的活性。提高抗體水平、調(diào)節(jié)cAMP與cGMP含量和補(bǔ)體的生成等作用。其表現(xiàn)為增強(qiáng)機(jī)體非特異性免疫反應(yīng)，提高畜禽的健康狀況，同時(shí)協(xié)同增強(qiáng)特異性免疫效果，加強(qiáng)細(xì)胞免疫和體液免疫，提高疾病疫苗接種效果，延長(zhǎng)免疫持續(xù)時(shí)間，提高治療效果，縮短治療和康復(fù)時(shí)間，提高畜禽生產(chǎn)性能。

1．5 抗菌肽
抗菌肽是一類小分子肽，也稱為細(xì)菌素。這類物質(zhì)主要通過對(duì)微生物細(xì)胞膜的降解作用，使細(xì)胞膜產(chǎn)生泄漏，胞內(nèi)原生質(zhì)流失，導(dǎo)致微生物細(xì)胞死亡。這類物質(zhì)有很強(qiáng)的專一性，種類很多，而且半衰期比較短，不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成壓力，是一種很理想的抗生素替代品。抗菌肽的主要特點(diǎn)：① 高效的抗菌活性，抗菌譜一般包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、單細(xì)胞增生性李斯特菌和沙門菌等有害菌；② 可以被動(dòng)物消化道內(nèi)的蛋白酶(胃蛋白酶和胰蛋白酶)降解，不存在殘留問題；⑧ 特異的殺菌方式(破壞靶細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu))，不會(huì)誘發(fā)抗藥性； 較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和耐酸性；⑤ 對(duì)人和動(dòng)物無害，也不會(huì)產(chǎn)生副作用。上述產(chǎn)品的添加量一般都在0．1％數(shù)量級(jí)，雖然對(duì)畜禽健康有一定的效果，但是在我國(guó)常規(guī)飼養(yǎng)條件下達(dá)到無抗要求還是很困難的。如果添加量達(dá)到1．0％或5．0％，效果會(huì)如何?經(jīng)濟(jì)上有可行性嗎?什么樣的產(chǎn)品最有可能實(shí)現(xiàn)無抗?如果不考慮飼養(yǎng)成本，加大添加比例，植物提取物、活菌制劑(包括微生物發(fā)酵復(fù)合物)，都有可能實(shí)現(xiàn)無抗生素飼養(yǎng)。從經(jīng)濟(jì)性考慮，活菌制劑比植物提取物更有優(yōu)勢(shì)，也更有潛力。今后研究的重點(diǎn)應(yīng)該考慮如何降低這類添加劑生產(chǎn)成本，使它們能夠更大程度地使用而基本不增加養(yǎng)殖成本。

2、生物飼料
發(fā)酵飼料的實(shí)質(zhì)可以看作為活菌制劑和發(fā)酵底物的復(fù)合物，是以植物性農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料(底物)，通過微生物的代謝作用，降解部分多糖、蛋白質(zhì)和脂肪等大分子物質(zhì)，生成有機(jī)酸、可溶性多肽等小分子物質(zhì)，形成營(yíng)養(yǎng)豐富、適口性好、活菌含量高的生物飼料或飼料原料。
2．1 微生物發(fā)酵飼料的基本原則
合作原則：在自然界中，微生物的純種培養(yǎng)幾乎是不存在的。如同人類社會(huì)一樣，微生物之間也存在著相互依賴、相互協(xié)作關(guān)系，它們之間有著很高的合作效率。從理論上講，它們的合作效率要高于人類社會(huì)。
健康第一原則：動(dòng)物消化道的微生物組成(或者稱為微生態(tài)區(qū)系)是生物長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果，是與環(huán)境相對(duì)應(yīng)的平衡體系。這種體系是確保動(dòng)物在對(duì)應(yīng)的生存環(huán)境下具有盡可能高的健康水平，其次才考慮它們的生長(zhǎng)繁殖能力。
平衡原則：動(dòng)物處于自由健康狀態(tài)時(shí)，它的微生物區(qū)系是一種近乎完美的平衡，我們?nèi)祟愂遣豢赡軇?chuàng)造優(yōu)于這種平衡(包括激素、能量和蛋白等代謝系統(tǒng)的協(xié)調(diào))的區(qū)系。但是當(dāng)區(qū)系處于失衡或者動(dòng)物處于亞健康狀態(tài)時(shí)，我們可以通過某些措施幫助它們恢復(fù)失去的平衡。
2．2 飼用微生物制劑的功效
體現(xiàn)飼用微生物制劑的效果需要結(jié)合多方面的因素。如果動(dòng)物健康狀況很好，制劑加與不加基本沒有差異。如果添加量很小，效果很有限，很難體現(xiàn)出差異。微生物的種類與使用的動(dòng)物沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系，也不會(huì)有效果。動(dòng)物健康的問題都有其特殊性，即使都屬于消化道疾病，也不可能有一種通殺的藥。健康動(dòng)物消化道的微生物組成處于比較理想的平衡狀態(tài)。消化道健康有問題，微生物組成肯定有變化。消除這種差異可以使消化道微生物的組成快速恢復(fù)健康平衡，從而使動(dòng)物快速恢復(fù)健康。
2．3 恢復(fù)微生態(tài)平衡的方法
有病的消化道中，一定有某一種或者幾種微生物的數(shù)量很少，同時(shí)可能有一種或者幾種微生物的數(shù)量特別多。我們可以采用添加所缺乏的微生物以補(bǔ)充其不足，這類微生物就是我們所說的有益菌。也可以用藥物殺滅的辦法減少多余的微生物，這類微生物就是通常所說的有害菌。微生物的組成比例有相應(yīng)的彈性，只要不超過這個(gè)彈性，表現(xiàn)出來的癥狀都是健康的。一般來說，彈性越大，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力也越強(qiáng)。
2．4 高活性生物飼料的主要特征
具有天然的發(fā)酵香味，較好的適口性，良好的誘食誘食效果。含有大量的有益菌。有害菌(以大腸桿菌、沙門菌和金黃色葡萄球菌為典型代表)數(shù)量極低，不超過10cfu／g。成品的pH值較低，在4．5左右，含有較多的有機(jī)酸(以乳酸和乙酸為主)。

3、生產(chǎn)工藝
3．1純培養(yǎng)的一般工藝
目前流行的微生物活菌制劑基本都是采用純培養(yǎng)生產(chǎn)，其典型的工藝如下：原料一消毒一冷卻一接種一培養(yǎng)一千燥一包裝。原料需要消毒，成品需要干燥，在發(fā)酵過程中需要嚴(yán)格控制空氣的流通和發(fā)酵熱的釋放，操作控制很繁瑣。考慮技術(shù)理論時(shí)很認(rèn)真仔細(xì)，但是往往不重視技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性，很少考慮技術(shù)的可操作性。一個(gè)經(jīng)濟(jì)上不可行的技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中時(shí)很難推廣。
3．2傳統(tǒng)的厭氧發(fā)酵
呼吸消耗很小，一般不超過1．0％，代謝產(chǎn)物主要是有機(jī)酸和二氧化碳，有利于保存物料的營(yíng)養(yǎng)。發(fā)酵過程散熱量較小，操作容易控制。設(shè)備投資少，生產(chǎn)成本低，容易推廣。發(fā)酵裝置更簡(jiǎn)單，搬運(yùn)更方便。氣壓控制不受環(huán)境和方位限制。保存時(shí)間更長(zhǎng)，原料更廣泛，溫度梯度變化小。
傳統(tǒng)的厭氧發(fā)酵飼料生產(chǎn)方式很多，比較常見的是養(yǎng)殖戶用酵母菌和乳酸菌接種飼料，裝入密封的包裝袋，袋口用繩扎緊，飼料的含水量在30％~40％。在夏季，發(fā)酵3-5d就有明顯的酸香味。在冬季，需要適當(dāng)延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間。飼養(yǎng)員主要根據(jù)排出的酸香味來判定發(fā)酵的成熟度。
傳統(tǒng)厭氧發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)：如果環(huán)境溫度適宜，時(shí)間控制得當(dāng)，采用袋裝式“土辦法”發(fā)酵，也可以獲得質(zhì)量很好的微生物發(fā)酵飼料，活性乳酸菌的含量能達(dá)到108cfu／g以上。這種工藝雖然簡(jiǎn)便，但是受限制的因素太多，質(zhì)量很難把握，基本沒有標(biāo)準(zhǔn)，完全靠經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品基本不能流通。傳統(tǒng)厭氧發(fā)酵存在的問題：如果環(huán)境溫度長(zhǎng)期低于12℃，發(fā)酵很可能失敗。酵母在低溫下長(zhǎng)期代謝低迷，耗氧速度很慢，物料中的氧氣能長(zhǎng)時(shí)間與乳酸菌接觸，導(dǎo)致乳酸菌活力大減，繁殖很慢，甚至死亡。不能很好地確定什么時(shí)候產(chǎn)氣結(jié)束，什么時(shí)候發(fā)酵結(jié)束，同時(shí)又要求發(fā)酵成熟以后需要盡早使用，不然就有霉變的可能。
3．3理想的發(fā)酵工藝
為了使這種袋裝發(fā)酵技術(shù)進(jìn)入程序化、工業(yè)化應(yīng)用，生物飼料的質(zhì)量能得到有效保證，我們必須完成以下幾個(gè)前提條件：發(fā)酵過程基本不受環(huán)境溫度限制；產(chǎn)品質(zhì)量不受存放時(shí)間限制，或者保質(zhì)期能達(dá)到3個(gè)月以上；產(chǎn)品在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中不受外界空氣干擾。
理想的發(fā)酵工藝是原料接種以后，直接進(jìn)入包裝袋中，熱合封口。包裝袋上附加一個(gè)可以調(diào)節(jié)氣壓的硅膠膜。在發(fā)酵過程中產(chǎn)生二氧化碳，氣壓達(dá)到設(shè)定壓力，呼吸閥開放。低于設(shè)定壓力，呼吸閥自動(dòng)關(guān)閉。發(fā)酵物料的含水量保持在34％~36％比較經(jīng)濟(jì)。在北京，夏天發(fā)酵4d、春天發(fā)酵18d、冬天發(fā)酵30d，物料基本成熟。時(shí)間越長(zhǎng)，效果越好。物料中蛋白含量增加，微生物的生長(zhǎng)代謝速度會(huì)下降。糖類含量增加，微生物的生長(zhǎng)速度會(huì)增加。只要包裝袋保持完整、不破損，一年四季都能生產(chǎn)。
為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化操作，降低生產(chǎn)成本。該技術(shù)還采用了一種能使接種的微生物快速生長(zhǎng)繁殖的激活劑。在這種制劑的協(xié)助下，即使在接種量?jī)H為0．01％的條件下(原料不需要經(jīng)過消毒)也能使有益微生物在24h內(nèi)(20℃以上的環(huán)境)處于絕對(duì)的數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)，從而有效地抑制了雜菌的污染。該技術(shù)有如下幾個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)：發(fā)酵原料不需要消毒，發(fā)酵質(zhì)量不受外界氣溫影響，物料產(chǎn)生溫度梯度差異不超過3℃；設(shè)備投資少，操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，特別適合在我國(guó)農(nóng)村推廣應(yīng)用；發(fā)酵原料的含水量在.. 30％~50％，蛋白含量在4．5％~42．0％，操作彈性極大，可以大比例使用廉價(jià)的玉米漿、豆渣和果渣等高水分含量的農(nóng)業(yè)和輕工副產(chǎn)物，與傳統(tǒng)的發(fā)酵技術(shù)相比具有很大的成本優(yōu)勢(shì)。

4、相關(guān)問題
在發(fā)酵豆粕過程需要關(guān)注發(fā)酵菌種種類、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解情況，充分了解微生物作用機(jī)理，利用小肽分析技術(shù)、抗原蛋白分析技術(shù)、有毒有害物的分析技術(shù)、抗原性分析技術(shù)等。一般來說，脂肪飼料中的短鏈脂肪酸含量高于長(zhǎng)鏈脂肪酸，不飽和脂肪酸高于飽和脂肪酸，長(zhǎng)短鏈脂肪酸混合高于單一脂酸。提高脂肪飼料消化率可以通過以下途徑：采用乳化劑提高水溶性，利用酶切技術(shù)使脂肪鏈變短，加載體促進(jìn)流通性，大力應(yīng)用加熱和包被技術(shù)。