酸化劑在動(dòng)物生產(chǎn)中的研究進(jìn)展

羅佳捷，張 彬*，陳登科

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物研究所，長(zhǎng)沙 410128；2.唐人神集團(tuán)股份有限公司，湖南 株洲 412007）

酸化劑又名酸制劑，是能降低飼料pH，提高飼料酸度的一類添加劑的總稱，其在飼料工業(yè)和動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用已有40余年的歷史。早在1963年就有了關(guān)于在飼糧中添加乳酸和乳酸鈣能減少仔豬糞便中大腸桿菌數(shù)量，提高仔豬生長(zhǎng)率的報(bào)道。隨后，人們對(duì)酸化劑在豬、家禽、反芻動(dòng)物和水生動(dòng)物生產(chǎn)中的作用進(jìn)行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)其具有降低飼料pH和酸結(jié)合力、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和礦物元素的吸收、提高日糧的適口性及提高動(dòng)物免疫力和抗應(yīng)激能力等許多優(yōu)良的功能，并結(jié)合動(dòng)物的生理特點(diǎn)及酸化劑的自身特性，研制出了復(fù)合酸化劑、包被緩釋型酸化劑等優(yōu)化產(chǎn)品，使其在飼料工業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用[1]。

1 酸化劑的種類

1.1 單一無(wú)機(jī)酸化劑

無(wú)機(jī)酸化劑包括強(qiáng)酸和弱酸兩類。通過(guò)在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)機(jī)酸中僅有磷酸表現(xiàn)出了較小的正效應(yīng)，而鹽酸和硫酸等均表現(xiàn)出負(fù)效應(yīng)，這可能是因其具有刺激性氣味、適口性差、導(dǎo)致動(dòng)物采食量下降或陰陽(yáng)離子不平衡，從而影響了動(dòng)物的生長(zhǎng)和飼料報(bào)酬。目前，無(wú)機(jī)酸中只有磷酸還在使用，盡管其酸化能力較強(qiáng)，使用成本較低，但由于其使用效果要差于有機(jī)酸，因此使用較少，且主要作為復(fù)合酸化劑中的成分被添加。

1.2 單一有機(jī)酸化劑

有機(jī)酸酸化劑可分為兩類：通過(guò)降低動(dòng)物胃腸道內(nèi)的pH來(lái)間接減少有害病原菌數(shù)量，包括乳酸、檸檬酸、延胡索酸、蘋果酸等；另類不僅能降低動(dòng)物胃腸道的pH，而且對(duì)革蘭氏陰性菌有抑制作用，因其可以破壞細(xì)菌細(xì)胞膜、干擾細(xì)菌酶的合成，進(jìn)而影響病菌DNA的復(fù)制，最后產(chǎn)生抗革蘭氏陰性菌的作用[2]。甲酸、乙酸、丙酸和山梨酸等都屬于這類有機(jī)酸。有機(jī)酸具有良好的風(fēng)味，能改善飼料的適口性，且含有一定的能量，可參與體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝，殺菌作用強(qiáng)，缺點(diǎn)是使用成本較高。

1.3 復(fù)合酸化劑

復(fù)合酸化劑通常由幾種特定的有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸按不同比例組合而成，具有可迅速降低pH、保持良好的緩沖效果、保持最佳的生物性能及最低添加成本等優(yōu)點(diǎn)。其中有機(jī)酸效果好、用量大、成本高；無(wú)機(jī)酸用量小、成本低，但適口性差，且僅對(duì)日糧酸化起作用。隨著有機(jī)酸生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和工業(yè)化生產(chǎn)的形成，酸化劑正朝不同復(fù)合有機(jī)酸的方向發(fā)展，最優(yōu)化的復(fù)合體系將是酸化劑發(fā)展的一種趨勢(shì)。

1.4 包被型緩釋酸化劑

酸化劑經(jīng)常由于被飼料中的堿性物質(zhì)中和而失去其酸化作用，也可能因?yàn)獒尫臜＋速度過(guò)快而不能有效的作用于動(dòng)物腸道。為了使酸化劑的酸化作用能延伸到畜禽的胃腸道，許多酸化劑采用微膠囊制劑及脂化緩釋技術(shù)，生產(chǎn)出效果更好的包被緩釋型酸化劑。在一些類比試驗(yàn)中，包被型緩釋酸化劑表現(xiàn)出比普通酸化劑更好的使用效果。

2 酸化劑的作用及其機(jī)理

2.1 降低飼糧pH，抑制病原菌和霉菌生長(zhǎng)

酸化處理能使飼糧的pH下降，酸度增加，只是pH下降的程度會(huì)因酸化劑的種類、用量、飼糧組成不同而有所差異。飼料酸度的增加意味著其酸結(jié)合力的降低，此外，有機(jī)酸還具有一定的抗菌和殺菌活性，并能減少油脂的氧化酸敗，因而經(jīng)常被用作飼料的防霉抗氧化劑。乳酸可殺滅某些病毒和革蘭氏陰性菌，延胡索酸能殺滅大腸桿菌和葡萄球菌，甲酸和丙酸對(duì)沙門氏菌、芽抱桿菌及革蘭氏陽(yáng)性菌有較強(qiáng)的抑制作用。

2.2 降低動(dòng)物胃腸道pH，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收

酸化劑能有效降低動(dòng)物胃內(nèi)容物的pH，刺激胃酸分泌，促進(jìn)動(dòng)物胃功能的發(fā)育。一些有機(jī)酸是能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的中間產(chǎn)物，可直接參與代謝；而某些有機(jī)酸則具有特殊的生化效應(yīng)，可參與部分能量代謝或基團(tuán)轉(zhuǎn)換反應(yīng)，故有機(jī)酸可減少因糖異生導(dǎo)致的脂肪分解而造成的組織損耗，增進(jìn)動(dòng)物對(duì)干物質(zhì)、蛋白質(zhì)和能量等的利用率。此外，酸化劑還能促進(jìn)礦物質(zhì)元素和維生素的吸收。一些常量和微量元素在堿性環(huán)境中易形成不溶性的鹽而極難被吸收，而酸化劑在降低胃腸道內(nèi)容物pH的同時(shí)，還能與一些礦物元素形成易被吸收利用的絡(luò)合物，從而促進(jìn)其吸收。

2.3 改善胃腸道微生物區(qū)系

酸化劑可通過(guò)降低胃腸道的pH、促進(jìn)有益菌增殖和抑制有害菌數(shù)量來(lái)調(diào)節(jié)胃腸道微生物區(qū)系。動(dòng)物腸道中主要有害微生物生長(zhǎng)的pH環(huán)境均為中性偏堿，所以酸性環(huán)境能有效抑制其活性；而有益菌則適宜在酸性的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖，當(dāng)pH降至4.2時(shí)，有害微生物不宜存活，但乳酸菌在pH為3.5時(shí)仍生長(zhǎng)良好，因此酸化劑在消化道內(nèi)創(chuàng)造的酸性環(huán)境不僅能抑制病原菌的繁殖，而且可以促進(jìn)乳酸菌等有益菌的繁殖。同時(shí)，乳酸菌的繁殖又會(huì)產(chǎn)生大量的乳酸，使pH降低并產(chǎn)生過(guò)氧化氫，能進(jìn)一步對(duì)病原菌進(jìn)行抑制，促進(jìn)有益菌生長(zhǎng)和腸道的微生態(tài)平衡。

2.4 緩解應(yīng)激，增強(qiáng)機(jī)體免疫機(jī)能

酸化劑能有效抑制動(dòng)物腸道內(nèi)的病原菌，因此有助于對(duì)動(dòng)物的免疫系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可提高動(dòng)物接種疫苗的效價(jià)，降低動(dòng)物體內(nèi)血清谷草轉(zhuǎn)氨酶活性。此外，早期斷奶、分群、轉(zhuǎn)群、運(yùn)輸、接種疫苗等應(yīng)激因素均可導(dǎo)致畜禽抵抗力下降，使畜產(chǎn)品質(zhì)量下降，損害養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。而有機(jī)酸如延胡索酸生成能量的途徑比葡萄糖短，在應(yīng)激狀態(tài)下可用于ATP的緊急合成，可作為應(yīng)激劑，提高機(jī)體的抵抗力。

2.5 延緩胃排空的速度，促進(jìn)消化

酸度可以反饋性的影響消化道的排空速度，在胃內(nèi)的作用效果更為顯著。胃排空主要是受胃幽門和十二指腸前端的壓力差所控制，當(dāng)酸性食糜進(jìn)入小腸后，對(duì)十二指腸壁形成化學(xué)刺激，低pH可降低胃排空的速度，增加食糜在胃中的停留時(shí)間，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率。

2.6 提高飼料的適口性

動(dòng)物喜好酸化劑的酸味，其可刺激動(dòng)物味蕾及唾液等消化酶的分泌，可以起到誘食劑的功效。同時(shí)，飼料中加入酸化劑后會(huì)具有輕微的酸味，可掩蓋飼料中的某些不良?xì)馕?，因而提高飼料的適口性。

3 酸化劑在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 豬

王杰等研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬日糧中添加不同組合的復(fù)合酸化劑0.2%均能使仔豬的日采食量、日增重和飼料報(bào)酬顯著提高，腹瀉率降低，還能使粗蛋白、能量和干物質(zhì)的表觀消化率比對(duì)照組分別提高3.86%～4.80%、3.76%～5.89%和1.25%～6.14%[3]。景翠等在斷奶仔豬日糧中分別添加酸化劑0.2%和0.4%，結(jié)果表明，使仔豬日增重分別提高了0.75%和11.39%，料肉比分別降低了4.27%和3.40%，還在一定程度上提高了仔豬胃蛋白酶、十二指腸內(nèi)容物中脂肪酶和淀粉酶的活性，并降低胃內(nèi)容物的pH[4]。晏家友等試驗(yàn)表明，微膠囊型緩釋復(fù)合酸化劑可以降低斷奶仔豬胃和小腸的pH，提高空腸絨毛高度和隱窩深度的比值，還能顯著提高斷奶前期仔豬小腸中蔗糖酶和乳糖酶活性及斷奶后期仔豬盲腸和結(jié)腸中乳酸桿菌數(shù)量（P＜0.05），降低大腸桿菌數(shù)量，并有增加仔豬腸黏膜抗體SIgA分泌量的趨勢(shì)[5]。李鵬研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬日糧中添加磷酸型及乳酸型復(fù)合酸化劑均能改善仔豬的生產(chǎn)性能，降低腸道pH，還能提高胃蛋白酶和胰蛋白酶活性，增加小腸絨毛高度，減少盲腸大腸桿菌和沙門氏菌數(shù)量并增加乳酸菌和雙歧桿菌數(shù)量，并能提高仔豬血清中IgA和IgG水平，且乳酸型復(fù)合酸化劑的效果要高于磷酸型復(fù)合酸化劑[6]。孟宏社等發(fā)現(xiàn)，在仔豬日糧中添加復(fù)合酸化劑0.5%和益生素1.5%均能使仔豬達(dá)到最佳的末重，并均能顯著降低仔豬的腹瀉率，但未發(fā)現(xiàn)益生素和復(fù)合酸化劑對(duì)仔豬生產(chǎn)性能的加性效應(yīng)[7]。

3.2 家禽

賈剛等研究發(fā)現(xiàn)，緩釋復(fù)合酸化劑能使艾維因白羽肉雞胃腸道pH極顯著降低（P＜0.01），顯著提高肉雞的日增重和降低料肉比（P＜0.05），并能極顯著提高肉雞空腸和盲腸中乳酸桿菌數(shù)量（P＜0.01），降低盲腸中大腸桿菌數(shù)量，顯著提高胸腺和脾臟指數(shù)和21 d時(shí)的法氏囊指數(shù)（P＜0.05），還能顯著提高血清白蛋白和球蛋白含量（P＜0.05），顯著降低白球比（P＜0.05），且能極顯著降低雞舍氨氣濃度（P＜0.01）[8]。羅四維研究發(fā)現(xiàn)，在肉仔雞日糧中添加不同水平的復(fù)合酸化劑能有效改善肉仔雞的生產(chǎn)性能，顯著提高粗蛋白表觀代謝率、能量利用率和肉仔雞十二指腸蛋白酶和淀粉酶活性，增加十二指腸和空腸的絨毛高度，并減少空腸內(nèi)大腸桿菌數(shù)量[9]。馬紅艷研究發(fā)現(xiàn)，在肉仔雞日糧中添加不同水平的復(fù)合酸化劑能顯著提高肉雞的采食量和體增重，改善飼料轉(zhuǎn)化率，降低死亡率，顯著提高肉雞的胸肌率和腿肌率，并能改善脾臟指數(shù)，降低腸道pH，還能有效抑制大腸桿菌的生長(zhǎng)并促進(jìn)乳酸菌的增殖[10]。李軍等研究表明，酸化劑可提高肉雞各階段飼料蛋白的消化率，且對(duì)肉雞的半凈膛率、胸肌率和腿肌率均有顯著的提高作用，且0.15%為最適添加量[11]。此外，孫喜偉等研究發(fā)現(xiàn)，不同復(fù)合酸化劑和添加量能使雪山草雞種雞蛋重提高0.05～0.54 g·枚-1，蛋殼厚度增加0.003～0.006 cm，并能增加血清鈣含量，增加總蛋白含量，降低白球比[12]。

3.3 反芻動(dòng)物

王小晶研究在山羊不同日糧中添加酸化劑對(duì)體外發(fā)酵及甲烷產(chǎn)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在苜蓿+精料型、雜草型和雜草+精料型日糧中，一定水平的復(fù)合酸化劑能降低12和24 h時(shí)的甲烷產(chǎn)量和揮發(fā)性脂肪酸（VFA）中乙酸的濃度，增加丙酸的濃度并降低乙酸與丙酸的比例，因而能有效替代莫能菌素作為山羊日糧中的綠色添加劑[13]。盧寧研究發(fā)現(xiàn)，在羔羊日糧中添加不同水平的酸化劑均能極顯著提高羔羊的增重速度和飼料轉(zhuǎn)化率及羔羊?qū)Φ鞍踪|(zhì)（CP）、總能（GE）和干物質(zhì)（DM）的表觀消化率（P＜0.01），極顯著降低瘤胃和十二指腸的pH（P＜0.01），還能極顯著提高胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰淀粉酶活性（P＜0.01），有效降低腹瀉率，并能對(duì)血液中血糖、總蛋白和尿素氮等指標(biāo)產(chǎn)生一定的影響[14]。

3.4 水產(chǎn)動(dòng)物

李海濤等研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加酸化劑0.3%能促進(jìn)羅非魚的生長(zhǎng)，還能使臟體比顯著提高，并能在一定程度上改善餌料系數(shù)及蛋白質(zhì)效率[15]。在鯉魚飼料中添加復(fù)合酸化劑0.3%能顯著提高鯉魚的相對(duì)增重率、特定生長(zhǎng)率、飼料轉(zhuǎn)化率、飼料蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化率及飼料蛋白質(zhì)沉積率等生產(chǎn)性能指標(biāo)，并能顯著提高鯉魚肝胰臟、前腸和中腸的蛋白酶活性[16]。冷向軍等在異育銀鯽飼料中分別添加檸檬酸0.1%、0.2%和0.3%，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加檸檬酸0.2%顯著提高了異育銀鯽的增重率，并能使磷和干物質(zhì)的消化率顯著提高（P＜0.05）[17]。潘慶等研究發(fā)現(xiàn)，添加檸檬酸0.2%能顯著提高羅非魚的特定生長(zhǎng)率（P＜0.05），添加檸檬酸0.3%能顯著提高其餌料效率（P＜0.05），添加檸檬酸0.2%和0.3%分別能使羅非魚的肝胰臟和腸淀粉酶活性達(dá)到最高[18]。向梟等在鯽魚飼料中添加不同水平的乳酸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加量為0.2%時(shí)，魚的特定生長(zhǎng)率最大，蛋白效率最高，而餌料系數(shù)最低[19]。

4 影響因素及存在問題

酸化劑的使用效果的因素主要包括種類、用量、日糧種類及組成和環(huán)境因素4個(gè)方面。種類，由于各種酸化劑的分子量、溶解度、解離常數(shù)、能量值等不同，因此在使用效果上也有所差異，在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)飼料類型、動(dòng)物種類以及動(dòng)物的生理階段來(lái)選擇合適的酸化劑；用量，一般認(rèn)為，適量的酸化劑添加量才能發(fā)揮正效應(yīng)，添加量不足會(huì)起不到應(yīng)有的酸化效果，而添加量過(guò)多則可能造成動(dòng)物生產(chǎn)性能的下降；日糧種類及組成，飼料中不同蛋白質(zhì)來(lái)源要求胃腸道中有不同的酸度條件，才能獲得最佳效果，含奶制品的日糧中乳糖可以發(fā)酵成為乳酸，從而減少動(dòng)物對(duì)酸的需要量，此外，日糧的酸結(jié)合力越大，則吸附胃中的游離酸就越多，使采食后胃中pH不能保持較低的水平，則消化時(shí)需較多的酸，因而飼料酸結(jié)合力的高低會(huì)對(duì)日糧酸化的效果產(chǎn)生重要的影響；環(huán)境因素，圈舍的衛(wèi)生條件、飼養(yǎng)密度、溫度、濕度、各種應(yīng)激因子也是影響酸化劑作用效果的重要因素。

盡管酸化劑在動(dòng)物生產(chǎn)中的研究已取得了很大的進(jìn)展，并已在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，且?guī)?lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，但許多酸化劑的作用效果不穩(wěn)定，作用機(jī)理在不同的研究中還未取得一致的結(jié)論；添加量大，成本較高，制成預(yù)混料也不方便；酸化劑在胃中吸收過(guò)快，反射性抑制胃酸分泌，進(jìn)而影響胃功能發(fā)揮；酸化劑在生產(chǎn)加工過(guò)程中易發(fā)生吸濕結(jié)塊，并會(huì)腐蝕加工器械、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸設(shè)備；目前酸化劑促進(jìn)幼齡畜禽健康、提高生產(chǎn)性能的研究報(bào)道較多，而在成年動(dòng)物的研究較少，且其作用機(jī)理尚不明了。這些問題仍需要大量的深入研究來(lái)逐步解決。

5 小結(jié)

隨著我國(guó)畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，并向著綠色、環(huán)保和無(wú)公害的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變，具有嚴(yán)重毒副作用的抗生素逐步淡出現(xiàn)代畜牧生產(chǎn)，而酶制劑、酸化劑、合生素、功能性寡糖等一些健康、無(wú)公害的綠色添加劑應(yīng)運(yùn)而生，成為了抗生素添加劑的潛在替代品。酸化劑具有許多優(yōu)良的功能，在有效促進(jìn)動(dòng)物健康生長(zhǎng)的同時(shí)為養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。目前，酸化劑已經(jīng)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于動(dòng)物生產(chǎn)中，并取得了良好的效果。相信隨著廣大科技工作者的共同努力和研究，酸化劑必將為畜牧業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量。

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