1、叶帮同 李孟伟 陈清华 (湖南农业大学动物科学技术学院长沙410128) 摘要:酸化剂,即为饲料酸化剂,饲料酸化剂是继抗生素之后,与益生素、酶制剂、微生态制剂等并列的重要添 加剂,是一种无残留、无抗药性、无污染、吸收迅速、无毒害作用且能够参与能量代谢的环保型添加剂。 关键词:饲料酸化剂;机制;添加剂 随着人类对饲料添加剂不断深入的研究同 时为了畜牧业的可持续发展和保障食品卫生某 些饲料添加剂的负面效应例如药物残留和病菌的 耐药性的产生引起了人们的关注 酸化剂被视为 抗生素的替代产品之一人们对其极其重视 饲料酸化剂能够降低饲料在消化道中的pH, 动物食用了添加了酸化剂的饲料后动物消化道 的环境得
2、到改善。1963年的时候,自然杂志报 道了在仔猪的饲粮中添加了一定量的乳酸后粪 便中大肠杆菌数减少且仔猪的增重速度提高 目 前酸化剂的研究成为了当代畜牧业的热点之一。 1酸化剂的种类 11无柳酸 无机酸的种类很多在饲料行业中由于无机 酸的添加成本较低且其具有较强的酸性无机酸 作为酸化剂普遍使用,例如硫酸磷酸和盐酸等 等。试验表明硫酸作为酸化剂基本无效(Easter, 1988)。无机酸类最为添加剂要适量,太少达不到 较好的使用效果多了的话会导致动物器官受损, 甚至饲料加工加些被腐蚀 12有机酸 有机酸化剂包括甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、苹 果酸、乳酸和延胡索酸等 由于有机酸的风味好, 更很好的改
3、善饲料的适口性,从而是动物的采食 38 量得到提高并且有机酸中还含有能量可参与到 动物体内营养物质的代谢动物的健康状况和生 长性能得到改善。所以在实际生产中,有机酸使用 较多。 13复合酸化剂 由于无机酸和有机酸都有其各自的有点和缺 点将特定的有机酸和无机酸按照一定的比例混 合使用不仅能够客服单一酸化剂的缺陷还能够产 生互补协同效应从而达到增强效果的目的如乳 酸型复合酸化剂。将在不同pH范围起作用的几种 酸复合在一起从而有较广的抑菌区系并能维持 较好的肠道微生物区系 14包被型缓释酸化剂 许多酸化剂由于采用了微胶囊制剂和酯化缓 释技术对其进行包被这种酸化剂称为包被型缓 释酸化剂 这种类型的酸化
4、剂能使酸化剂的酸化 作用延伸到畜禽的胃肠道所以包被型缓释酸化 剂较普通的酸化剂有更好的效果。 2酸化剂的作用机理 关于酸化剂的研究在上个世纪六十年代就已 经开始了,1963年,英国人发现在仔猪的饲粮中 添加了一定量的乳酸后粪便中大肠杆菌数减少 且仔猪的增重速度提高:Cole在1968年经过乳酸 酸化后的饮水能够影响仔猪的生长和细菌群落: 2015年第3期 湖南饲斜 20世纪70年代左右利用有机酸缓解仔猪断奶后 下痢 现在人们关注的较多的是复合型的酸化剂 21提高胃肠道的酸度提高消化酶的活性 许多研究表明,动物消化道内的pH值只有维 持在适合的区间内动物消化道才能够保持正常 的消化生理状态。过高
5、的pH值胃蛋白酶原的活性 受到显著抑制,pH值大于6时,胃蛋白酶处于失 活状态。例如。早期断奶的仔猪由于消化和免疫系 统的发育还未成熟仔猪从由母乳提供生长所需 的营养过渡到由饲料供给时仔猪的食道以及胃 肠道内由于酸液分泌明显不足所以难以达到与 成年猪胃内相当的酸度水平(2035)。在动物的 饲料中添加酸化剂导致胃内pH值降低,胃蛋白酶 原被激活从而促进蛋白质的分解。又可进一步刺 激胰蛋白酶的分泌增加促进蛋白质的充分吸收。 林映才等研究显示。随着日粮酸化度的增加仔猪 消化内的pH值显著降低,消化酶活性因此有了明 显的提高。 22改善胃肠道内微生物区系 链球菌、大肠杆菌、梭壮芽孢杆菌和葡萄球菌 的
6、适宜pH都属于中性或者偏碱性。胃肠道内pH 值在小于4时上述几种细菌大量失活而乳酸杆 菌之类的有益菌适合在酸性环境中生长繁殖另 外乳酸杆菌的代谢产物乳酸在肠道内阻碍大肠 杆菌与其受体结合从而抑制大肠杆菌的生长 国 外有研究表显示。进入肠道的有机酸可以使肠道 形态改变。例如断奶仔猪小肠隐窝深度变浅,增加 绒毛高度从而肠道对营养物质的吸收率提高 23促进矿物质元素和维生素的吸收 碱性环境中某些微量元素以及常量元素由于 易形成不溶性的盐而极难被吸收 酸化剂在提高 胃肠道内酸度的同时它还能通某些矿物质元素 形成容易被吸收利用的络合物 高铜与酸化剂具 有相加效应得到了许多学者的证实例如铜与柠 檬酸、延胡
7、索酸、或者磷酸能够形成高生物学效价 的络合物在降低铜的氧化催化活性的同时促进 了铜的吸收 24直接参与体内能量代谢作为能量来源 柠檬酸和延胡索酸等酸化剂是参与三羧酸循 环的反应物或者中间产物可以直接参与代谢乳 酸是糖酵解的最终产物之一可以通过糖异生作 用释放能量作为能量来源 25提高机体免疫力和抗应激作用 运输、分群、转群等这些应激因素都会降低畜 禽的抵抗力降低畜禽产品质量从而影响养殖业 的经济效益。由于一些酸化剂的供能途径较葡萄 糖短当机体处于应激状态下时酸化剂能够紧急 合成ATP保证机体的正常新陈代谢畜禽抵抗能 力提高。另外,酸化剂还对抑制动物胃肠道内某些 的生长有很好的效果调节动物免疫系
8、统从而间 接使动物接种疫苗的效价得到提高机体内血清 谷草转氨酶活性降低 研究发现仔猪饲料中添加 酸化剂后。增强仔猪的免疫功能,尤其是红细胞的 免疫功能得到极大增强家禽日粮中添加有机酸 也能够增强家禽的抗病能力和免疫力。 26延缓胃排空速度 胃肠道内的酸度对消化道的排空速度有反馈 调节效应此效应在胃里面的作用效果表现的尤 其显著。胃幽门和十二指肠前端的压力差控制着 胃排空。酸生食糜能对十二指肠壁产生化学刺激 胃内较高的酸度可以减弱胃排空的速度从而延 长胃中食糜的停留时间使物质的消化利用率得 到提高。 27改善饲料的保存环境 丙酸、延胡索酸和乳酸之类的一些有机酸具 有广谱抑菌活性但是不会影响某些乳
9、酸杆菌等 有益菌的生长。资料显示,往处于三十摄氏度下高 温高湿的饲料中加入一定量的延胡索酸之后能 有效减少微生物的数量 甲酸等短链脂肪酸能明 显抑制革兰氏阴性菌、芽孢杆菌属、梭壮芽孢杆菌 的生长 所以酸化剂作为饲料的保存剂是一个不 错的选择。 28其他可能的作用机制 有机酸在机体内还可以作为信号分子。促进 采食的作用。酸化剂可以直接刺激位于口腔内的 味蕾细胞促进唾液分泌而增进食欲从而使动物 采食量提高 3影响酸化剂使用效果的因素 国产酸化剂产品单一大部分都是单一的酸 化剂仅有的一些符合酸化剂忽视动物生理特点 以及动物饲养环境酸化剂作用效果的影响因素 也较多 31酸化剂的种类和添加剂量 39 目
10、前,存在这几十种酸化剂但甲酸盐、延胡 索酸和柠檬酸应用最广泛。冷向军等(2001)认为 盐酸的使用效果主要由盐酸对日粮电解质平衡状 况的影响决定 使用无机酸不但能使动物生产性 能提高对于某些畜禽还有很好的保健作用。王雪 玲等(1995)指出乳酸和柠檬酸的混合语添加到仔 猪日粮中不但能够降低仔猪腹泻率还能提高仔猪 日增重。 32日粮中蛋白质水平及其来源 当饲料中较多的植物性蛋白质添加一定量有 机酸时较含动物性蛋白质饲料的增重效果显著 然而当饲料中含有较多的矿物质和蛋白质等缓 冲力较高的物质时。效果不好。日粮中含有奶粉和 乳清粉等乳制品时添加效果受到影响由于日粮 中的乳糖能够转化为乳酸而导致动物对
11、酸的需要 量降低 33日粮和体重 仔猪日粮中添加酸化剂的理论依据是仔猪的 胃酸分泌不足。但随着体重和年龄的日益增长,仔 猪的消化道机能也逐步完善胃酸的分泌量逐渐 增加所以,添加酸化剂的效果降低。很多研究认 为,仔猪断奶(3 5周)后的第1 2周内,添加酸化 剂的效果最显著此后逐步下降(Radecki等。 1998)。 34饲养环境和条件 圈舍的光照饲养密度卫生条件和温湿度等 等各种应激因子都是酸化剂作用效果的影响因 素。饲养条件差的地方酸化剂效果越好 4酸化剂的应用优势 酸化剂由于经过了深人的研究优势明显主 要具有以下几点: 41防止饲料霉变 加入了酸化剂的饲料可以使饲料中霉菌的 繁殖得到有效
12、的抑制从而保证饲料的新鲜度提 高饲料中营养物质的消化吸收利用率和适口性 例如用一般的霉菌毒素吸附剂吸附饲料中的镰 刀属霉菌毒素没有太好的效果通常较难控制镰 刀属霉菌毒素对种畜的危害例如霉菌毒素具有 雌激素样作用引起母猪死胎率升高,流产和仔猪 下痢等,另外,降低疫苗的效价,抑制机体的免疫 机能 因此,加入酸化剂可以降低霉菌毒素的影 40 响,利于仔猪和母猪充分发挥遗传潜力。 42替代抗生素 近年来病原菌的耐药性问题引起了人们广泛 的关注这其中存在着大量的大肠杆菌的耐药菌 株。由于抗生素对大肠杆菌的治疗效果不佳所以 人们越发重视作为无毒且没有残留的抑菌杀菌剂 的酸化剂了。有研究显示酸化剂对胃肠道的
13、微生 物菌落的平衡具有很好的调控作用尤其对大肠 杆菌的感染有很好的效果 Liu YG(2001)指出对 于大肠杆菌的耐药菌株加入酸化剂可达到杀菌 抑菌的目的 43提高钙的利用率 母猪的妊娠和哺乳阶段钙的营养尤为重要 Couple指出。母猪饲喂含有一定量的酸化剂的日 粮后。钙的利用率可提高80 挥发性脂肪酸同钙 结合后小肠中改的浓度得到提高 生理条件下, 钙通常以磷酸钙的形式存在酸化剂降低了肠道 pH,提高了钙的溶解性,所以钙的消化率也提高, 从47到55 提高钙的利用率对仔猪的生长发 育有利。可预防死胎 44调控电解质平衡 添加了酸化剂的日粮可导致日粮电解质平衡 fDEB)-降使体内有变酸的趋
14、势 Couple(2001)指 出这种趋势对于预防MMA(分娩母猪无乳综合 征)的发生有利还对泌尿系统的感染有预防作 用。有研究发现,日粮经过酸化剂酸化后。仔猪的 体内谷一草转氨酸的活性提高(Kirchgessner和 Roth,1982)以及血浆中尿素氮降低(Fkowski等, 1984),由于动物调节酸碱平衡的能力有限。所以, 酸化剂的量不宜过高 总结 综上所述酸化剂不能能够提高胃肠道酸度 是胃蛋白酶的活性增强,促进蛋白质的消化吸收 利用还能改善胃肠道内微生物区系对有害微生 物的繁殖具有抑制作用同时促进有益菌的增殖 能够替代某些抗生素的功能。目前人们越发关注 自己的健康和食品安全酸化剂无抗药性无毒害 和无残留的特点使得酸化剂在饲料养殖业的应 用前景非常广阔但同时。对于酸化剂的某些机理 还需要深入的研究