行業動態
飼用酸化劑的作用機理及其在畜禽生產中的應用
皮宇，孫麗莎，陳青，顧雯雯
（ 揚州大學動物科學與技術學院，江蘇 揚州 225009）
摘要：酸化劑作為一種無污染、無殘留、吸收迅速、參與能量代謝且無生態毒理的綠色環保型飼料添加劑，被視為抗生素的替代品之一。文章從酸化劑的種類、飼用酸化劑作用機制以及在畜禽生產上的*新研究等方面進行綜述。
關鍵詞：飼用酸化劑；添加劑；機理；動物生產
中圖分類號：S816.7；S814 文獻標志碼：A 文章編號：1001-0084（2014）03-0026-06
酸化劑作為一種綠色環保型飼料添加劑，具有無污染、無殘留、吸收迅速、參與能量代謝且無生態毒理性等優點，已受到業界廣泛關注，被視為能替代抗生素的產品之一，成為與益生素、酶制劑及中草藥等并列的重要添加劑[ 1 ]。酸化劑在改善飼料利用率、降低病死率、提高動物生產性能和增強抗應激能力等方面有顯著的作用，在動物生產中顯示出廣闊的應用前景。
1· 種類
1.1 無機酸
無機酸的種類繁多，目前廣泛應用于動物營養中的無機酸主要有硫酸、鹽酸和磷酸等。但由于具有較強的酸性，易給動物機體帶來強烈刺激，對動物體內物質代謝、礦物質吸收有一定影響。
1.2 有機酸
有機酸具有良好的風味，能改善飼料適口性，提高動物采食量，且含有一定能量，可參與體內營養物質的代謝，進而改善動物生長性能和健康狀況，但使用成本較高。在生產中應用較廣泛的有機酸主要有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、檸檬酸、延胡索酸、蘋果酸、酒石酸、山梨酸等。
1.3 復合酸化劑
復合酸化劑是將兩種或兩種以上的特定有機酸和無機酸按照一定比例復合而成，目前廣泛應用的有磷酸型復合酸化劑和乳酸型復合酸化劑，不同酸化劑之間的協同作用能有效提高動物生產性能，幾種在不同pH范圍起作用的酸復配在一起，有更廣的抑菌和調菌區系，為維持良好的微生物腸道區系創造條件。
1.4 包被型緩釋酸化劑
包被型緩釋酸化劑是由許多酸化劑采用微膠囊制劑及脂化緩釋技術對其包被，生產出的包被緩釋型酸化劑能夠使酸化劑的酸化作用延伸到畜禽的胃腸道，比普通的酸化劑具有更好的應用效果。
2 ·作用機理
2.1 降低飼糧pH，抑制病原菌和霉菌生長飼糧經過酸化劑處理后，pH 下降、酸度增加。飼料酸度的增加意味著其與酸的結合能力降低，此外，有機酸還具有一定的抑菌和殺菌活性，能減少飼糧中油脂的氧化酸敗，因而經常被用作飼料的防霉抗氧化劑。連凱霞等研究表明，添加復合酸化劑0.1%和0.2%均可*顯著降低飼料pH和系酸力（P<0.01），能有效防止飼料被常見霉菌污染[ 2 ]。
2.2 提高飼料適口性
動物喜好酸化劑的酸味，其可刺激動物味蕾及唾液和消化酶的分泌，具有誘食劑的功效。同時，飼料中加入酸化劑后，可掩蓋飼料中某些不良氣味，提高適口性。
2.3 降低胃內pH，提高消化酶活性
機體消化道內存在多種消化酶，如胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等。不同的酶所需的*適宜pH不盡相同，多數酶*適pH接近中性，而胃蛋白酶的*適pH為2.0~3.5。動物飼料中添加酸化劑后，可以適當降低胃內的pH，這對胃蛋白酶原的激活有促進作用，進而促進蛋白質在胃內的消化，加強營養物質吸收。特別是幼齡動物分泌的胃酸和消化酶較少，胃內酶活性低，酸化劑能降低其pH 及系酸力，改善消化道的內環境，增加飼料消化性，進而提高動物對飼料的利用率。郭鵬等研究發現，肉仔雞日糧中添加酸化劑能夠降低消化道pH，提高十二指腸蛋白酶和淀粉酶活性[ 3 ]。
2.4 延緩胃排空速度，促進營養物質消化吸收
酸度可以反饋性的影響消化道排空速度，在胃內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控制，當酸性食糜進入小腸后，對十二指腸壁形成化學刺激，低pH可降低胃排空速度，增加食糜在胃中的停留時間，提高營養物質的消化利用率[ 4 ]。當酸化劑是有機酸時，有些有機酸是能量轉換過程中的中間產物，可直接參與代謝；有些有機酸具有特殊的生化效應，可參與部分能量代謝或基團轉換反應。故有機酸可減少因糖異生造成的組織損耗，因此日糧中添加有機酸還可增進動物對干物質、蛋白質和能量的利用率[ 5 ]。此外，酸化劑還能促進礦物質元素和維生素的吸收。一些常量和微量元素在堿性環境中易形成不溶性的鹽，而酸化劑在降低胃腸道內容物pH的同時，還能與一些礦物元素形成易被吸收利用的絡合物，從而促進其吸收。Boling 等研究發現，日糧中添加檸檬酸可以提高雞對錳的利用率[ 6 ]。
2.5 降低動物胃腸道pH，改善微生物區系
在飼料中添加酸化劑，可以降低飼糧pH，在一定酸性環境下，對乳酸菌等益生菌的生長有促進作用，而對適宜在中性或偏堿性環境下生長的大腸桿菌、葡萄球菌和鏈球菌等病原微生物有抑制作用。有研究表明，酸化劑能夠抑制大腸桿菌的生長，同時促進乳酸桿菌的增殖，且隨著添加量的增加，大腸桿菌逐漸減少，而乳酸桿菌則增多[ 7 ]。吳秋玨等報道，富馬酸可以促進動物胃腸道有益菌的增殖，提高微生物發酵能力，抑制有害菌，維持腸道正常的屏障功能，從而提高機體抗病能力[ 8 ]。
2.6 緩解應激反應，增強免疫機能
早期斷奶、分群、轉群、運輸、接種疫苗等應激因素均可導致畜禽抵抗力下降，使畜產品質量下降，損害養殖業的經濟效益。而某些酸化劑的供能途徑比葡萄糖短，因此在機體應激狀態下可用于緊急合成ATP，維持機體正常新陳代謝，提高畜禽的抵抗能力。此外，酸化劑能有效抑制動物腸道內病原菌的生長，對動物免疫系統具有調節作用，可間接提高動物接種疫苗的效價，降低動物體內血清谷草轉氨酶活性。李建平等研究結果表明，檸檬酸可以提高育肥豬組織或血清的抗氧化酶活性、降低脂質過氧化物含量、提高抗氧化功能[ 9 ]。
3· 在畜牧生產中的應用
3.1 家禽
3.1.1 提高生產性能
黃冠慶等研究了酸化劑和益生素合用對肉仔雞的影響，結果顯示，酸化劑和益生素合用可增強蛋白質的吸收和降低體內蛋白質的分解及提高體內抗氧化能力，從而促進肉仔雞生長，其*添加量為0.3%[10]。何國飛等研究結果表明，在日糧中添加不同水平復合酸化劑能降低料重比（P<0.05），提高平均日增重，添加量為0.8%時能顯著提高1~56日齡的平均日增重（P<0.05）；添加量為0.5%時可顯著降低28~42日齡料重比（P<0.05）[11]。酸化劑可提高蛋雞生產性能，改善雞體健康狀況，尤其能夠提高雞蛋增重、蛋殼厚度，降低污蛋率、畸形蛋比例，改善蛋的外觀與品質[12]。
3.1.2 影響營養物質消化率，改善肉品質
龔余亮等研究表明，肉雞日糧中添加延胡索酸0.2%、0.4%能不同程度地改善肉雞各階段粗蛋白質消化率，且肉仔雞日糧中添加延胡索酸0.2%的作用效果*[13]。王盼盼等研究表明，代謝有機酸可提高飼糧粗蛋白質和粗脂肪的表觀代謝率，顯著提高鈣的表觀代謝率（P<0.05），而且代謝有機酸還可提高三黃雞肌肉系水力，增加肌肉嫩度，適宜添加量為5.00‰[14]。黃冠慶等研究了酸化劑和益生素聯用對肉雞屠宰率、肉品質的影響，結果顯示，添加量為0.3％時能顯著降低胸肌滴水損失（P<0.05）；而添加量為0.5％時可顯著提高腿肌率（P<0.05），顯著降低胸肌滴水損失及胸肌率（P<0.05），改善肉雞肌肉品質[10]。李軍等報道，酸化劑可提高肉雞各階段飼料蛋白質的消化率，且半凈膛率、胸肌率和腿肌率均顯著提高（P<0.05）[15]。
3.1.3 調節脂類代謝，增強免疫機能
李萬軍試驗結果表明，在肉仔雞飼糧中添加酸化劑，可增加血清氨基酸氮含量，增強谷丙轉氨酶活性，降低血清尿素氮、三酰甘油和總膽固醇含量，加強脂類代謝；提高免疫器官指數，增強肉雞的免疫功能[16]。李萬軍還研究了復合酸化劑在蛋雞飼糧中的應用效果，結果顯示，復合酸化劑能降低蛋雞血清中乳酸脫氫酶、總蛋白、白蛋白、球蛋白、尿素氮和尿酸的含量，提高血清中堿性磷酸酶、血糖、鈣和磷的含量[17]。賈剛等研究表明，緩釋復合酸化劑能夠在肉雞腸道中發揮酸化作用，調節肉雞腸道酸堿平衡；緩釋復合酸化劑可以通過降低腸道pH，改善腸道微生態環境，從而提高肉雞的免疫能力[18]。Hashemia等研究結果顯示，與對照組相比，飼喂酸化劑、酸化劑加大戟菊均可顯著降低雞血清丙二醛含量（P<0.01）；飼喂酸化劑組的42 d雞細菌總數和大腸桿菌*顯著低于對照組（P<0.01）；添加大戟菊結合酸化劑可提高飼料轉化率，組合使用會使肉雞更好發揮抗氧化和抗菌特性，從而增強機體免疫力[19]。黃冠慶等研究報道，日糧中添加由酸化劑和益生素組成的復合添加劑能不同程度提高血清總蛋白質、白蛋白和總膽固醇含量及谷胱甘肽S 轉移酶活性，不同程度降低血清尿素、丙二醛含量及谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶的活性[20]。
3.1.4 降低腸道pH，改善腸道健康
郭鵬等研究表明，日糧中添加復合酸化劑0.2%可顯著降低嗉囊、腺胃、肌胃和十二指腸的pH（P<0.05），添加復合酸化劑0.3%可顯著降低嗉囊和腺胃的pH（P<0.05），添加復合酸化劑0.2%和0.3%可顯著提高十二指腸的蛋白酶和淀粉酶活性（P<0.05）；日糧添加復合酸化劑0.3%可顯著降低42 d空腸pH（P<0.05），添加復合酸化劑0.2%可顯著提高42 d十二指腸淀粉酶活性（P<0.05），添加復合酸化劑0.3%可顯著提高42 d十二指腸蛋白酶活性（P<0.05），說明添加復合酸化劑對消化道前段pH影響顯著，日糧中添加復合酸化劑0.2%能夠有效降低消化道內pH，并能提高十二指腸蛋白酶和淀粉酶活性[ 3 ]。朱宇旌等研究結果表明，添加包被酸化劑0.03%能夠改善腸道微生態環境，促進肉仔雞生長[21]。李建慧研究表明，酸制劑能夠改善肉仔雞腸道健康，且在肉仔雞前期日糧中添加酸制劑對肉仔雞生長性能的改善效果優于后期[22]。
3.1.5 改善環境，減少疾病發生
賈剛等研究表明，飼料中添加緩釋復合酸化劑可降低雞舍氨氣濃度，改善雞舍的空氣質量[18]。曹要玲等以富馬酸、乳酸為主的酸化劑和益生菌組合產品作為試驗添加物，研究發現，試驗組提高了黃羽肉雞的平均日增重，降低采食量、料肉比和死亡率，并且改善了雞舍環境，減少雞只呼吸道疾病的發生[23]。石永峰等研究發現，酸化劑能通過改善養殖場環境衛生抵抗肉雞腸道中致病菌，有效降低肉雞腹水綜合征患病率和死亡率[24]。
3.2 豬
3.2.1 提高生產性能
周治平等試驗結果表明，添加不同水平復合添加劑組的仔豬比基礎日糧組仔豬平均日增重分別提高5.9%、13%、10.24%；料肉比分別下降7%、10.21%、8.13%；且試驗組的仔豬腹瀉率下降，說明日糧中添加復合酸化劑能顯著改善斷奶仔豬生產性能，復合酸化劑適宜添加量為0.2%[25]。彭艷等從母豬分娩開始到哺乳期結束（21 d），對照組飼喂基礎日糧、試驗組在基礎日糧中添加酸化劑4 kg · t-1，結果顯示，哺乳母豬飼料中添加酸化劑采食量比對照組顯著提高12.3%（P<0.05）[26]。王海峰等研究表明，飼糧中添加山梨酸0.20%可顯著提高泌乳期1~7和1~21 d母豬的背膘損失、日均泌乳量以及仔豬的平均日增重和窩重（P<0.05），提高初乳游離脂肪酸濃度和泌乳第7天母豬及仔豬血清類胰島素生長因子-Ⅰ（IGF-Ⅰ）濃度，改善仔豬生產性能[27]。
3.2.2 增強機體免疫力
李鵬等研究發現，添加乳酸型酸化劑0.1％、0.3％可顯著提高仔豬血清中IgA的含量，添加磷酸型酸化劑0.1％、0.3％使得IgA 含量有升高的趨勢，試驗組仔豬血清IgG含量與對照組相比顯著提高，血清IgM含量有提高趨勢，說明添加酸化劑可提高仔豬的體液免疫水平[28]。李建平等研究在飼料中添加酸化劑對早期斷奶仔豬免疫功能和抗氧化機能的影響中發現，添加檸檬酸可顯著提高斷奶仔豬血清超氧化物歧化酶活性和總抗氧化能力（P<0.05）[29]。
3.2.3 增強消化酶活性，提高飼料消化率
龐旭等研究結果表明，添加酸化劑可顯著降低仔豬胃腸道食糜pH，提高仔豬胃蛋白酶和胰蛋白酶活性[30]。馮尚連等研究結果顯示，添加乳酸可顯著提高仔豬胃內容物胃蛋白質酶活性、小腸內容物胰蛋白酶和二糖酶活性以及小腸黏膜二糖酶活性，說明添加乳酸能促進仔豬消化酶的活性，并通過胃和小腸多個環節的作用，提高仔豬對飼料營養物質的消化能力，從而促進仔豬的生長[31]。刁慧等研究結果表明，與對照組相比，飼糧中添加苯甲酸5 000 mg · kg-1顯著降低仔豬全期的料重比（P<0.05），顯著提高試驗第42 天飼糧干物質、粗蛋白質、能量、粗脂肪、鈣、磷和粗灰分的消化率（P<0.05）；顯著提高了試驗第14天仔豬空腸食糜胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、麥芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶的活性及試驗第42天仔豬空腸食糜乳糖酶和蔗糖酶的活性（P<0.05），結果表明，添加苯甲酸5 000 mg · kg-1 可增強空腸食糜消化酶活性，提高養分消化率，促進斷奶仔豬生長性能[32]。
3.2.4 影響血液生化指標
高萍等研究表明，斷奶仔豬日糧中添加山梨酸（SA）0.200%組的血清總蛋白、低密度脂蛋白、IGF-Ⅰ含量以及添加SA 0.050%和0.125%組的血清白蛋白、高密度脂蛋白含量均顯著高于對照組（P<0.05）[33]。鄭荷花在試驗后期（46~66日齡）斷奶仔豬日糧中添加丁酸鉀0.10%和0.15%，可顯著提高血清總甘油三酯的含量（P<0.05），顯著降低胰島素含量（P<0.05）；并且丁酸鉀0.05%還可以顯著降低斷奶仔豬前期血清球蛋白、顯著升高白球比、顯著提高生長激素含量（P<0.05）[34]。
3.2.5 改善腸道健康，降低腹瀉率
張旭暉等在斷奶仔豬基礎飼糧中分別添加有機酸化劑A、有機酸化劑B+C、有機酸化劑A+C0.3%，結果表明，在試驗全期，與對照組相比，添加有機酸化劑A、B+C、A+C均可顯著降低仔豬腹瀉率（P<0.05）；添加有機酸化劑A、B+C、A+C對大腸桿菌和產氣莢膜桿菌均有顯著抑制作用（P<0.05），在38和45日齡時，添加有機酸化劑A、B+C和A+C對金黃色葡萄球菌均有顯著抑制作用（P<0.05），結果表明，在仔豬飼糧中添加有機酸化劑A和B+C組合能夠有效地改善斷奶仔豬的生長性能和腸道健康，降低腸道有害菌總數[35]。鄭荷花等研究表明，在試驗后期（46~66日齡）斷奶仔豬日糧中添加丁酸鉀0.05%可改善腸黏膜形態，提高小腸的屏障功能及對養分消化吸收利用率，顯著降低腹瀉率（P<0.05）[36]。
3.3 反芻動物
3.3.1 緩解瘤胃酸中毒
酸化劑在反芻動物中的主要功能是促進乳酸的吸收，進而緩沖瘤胃內pH的降低，防止瘤胃酸中毒的發生[37]。楊洋研究了延胡索酸二鈉與瘤胃素組合在高精料日糧條件下，對慢性瘤胃酸中毒狀態下瘤胃發酵功能和微生物數量的影響，結果表明， 組合添加劑能顯著提高瘤胃VFA 濃度（P<0.05），并能穩定高精料條件下瘤胃的pH，使乳酸桿菌和牛鏈球菌數量減少（P<0.05），反芻獸新月單胞菌、埃氏巨型球菌和產琥珀酸絲狀桿菌的數量顯著增加（P<0.05），說明延胡索酸二鈉和瘤胃素的聯合使用可以改善SARA狀態下的瘤胃發酵功能，并使乳酸產生菌減少而乳酸利用菌增加，進而對瘤胃酸中毒起到緩解作用[38]。
3.3.2 影響飼料消化率，提高生產性能
盧寧報道，日糧中添加不同水平的酸化劑均可*顯著的提高羔羊增重速度、飼料轉化效率（P<0.01）[39]。王永軍等研究日糧不同系酸力水平對羔羊生產性能和飼料養分消化率的影響，結果表明，降低羔羊日糧系酸力水平，可顯著改善羔羊日增重、料重比和羔羊對日糧主要養分表觀消化率，改善羔羊健康狀況[40]。
3.3.3 降低腹瀉率
屠焰等在代乳粉中添加復合酸度調控劑后，可提高14~28 d犢牛日增重，降低28 d體長指數，并有降低腹瀉率的趨勢[41]。盧寧等研究結果表明，日糧中添加不同水平的酸化劑均可有效改善羔羊的健康狀況，降低腹瀉率，試驗組羔羊的腹瀉率分別較對照組降低36.36%、28.65%和81.82%[42]。
3.3.4 影響發酵參數和血液生化指標
王小晶在雜草型日糧中添加檸檬酸8 g · kg-1、復合酸化劑4 g · kg-1能夠在發酵12和24 h時降低甲烷產量，降低VFA中乙酸的濃度，增加丙酸的濃度，降低了乙酸與丙酸的比例[43]。王永軍等研究了日糧系酸力水平對羔羊消化道生理指標和血液生化指標的影響，結果表明，降低日糧系酸力水平可改善羔羊消化道微環境，有效提高羔羊血清總蛋白水平，降低血糖和尿素氮濃度，有利于提高羔羊對營養物質的消化利用率[44]。
3.4 水產動物
池磊等研究表明，在飼料中添加復合酸化劑0.2%能夠促進鯉魚生長，同時增強其非特異性免疫能力[45]。王紀亭等在鯉魚飼料中添加以檸檬酸、乳酸、磷酸等為主的復合酸化劑，可顯著提高鯉魚肝胰臟、前腸和中腸的蛋白酶活性，促進鯉魚生長[46]。肖順應等研究表明，苯甲酸酸化劑可提高飼料中磷的利用率，促進草魚的生長[47]。尚衛敏等在草魚飼糧中分別添加磷酸、檸檬酸、乳酸和復合酸化劑0.21%，結果表明，飼料中添加酸化劑均顯著提高草魚腸道和肝胰臟蛋白酶活性，添加復合酸顯著提高腸道和肝胰臟淀粉酶和脂肪酶活性，添加乳酸和檸檬酸顯著提高肝胰臟脂肪酶和淀粉酶活性（P<0.05）；還可顯著提高草魚血清超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶和溶菌酶活性（P<0.05），說明飼料中添加酸化劑能夠促進草魚生長，增強其消化、抗氧化和免疫能力[48]。
4 ·小結
酸化劑具有*、無殘留、無抗藥性的優點，在動物生產中具有改善腸道pH、提高腸道酶活、提高飼料利用率、促進動物生長、增強機體免疫力等作用，具有替代抗生素的潛能。開發利用酸化劑并對提高養殖業經濟效益具有十分重要的意義，但酸化劑在腸道中的作用機理不明確、飼用效果不穩定、腐蝕機器設備等不足在一定程度上限制了該技術的大力推廣。
[ 參考文獻]略
文章來自：中國飼料添加劑網
網站已安裝安全證書，請放心瀏覽