酸化剂的作用机理及在养猪生产中的应用进展
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PIGS TODAY
May 2021
文 ⊙ 姜 文 赵 鑫
福建傲农生物科技集团股份有限公司 肉食品安全生产技术国家重点实验室 福建省生猪营养与饲料重点实验室
酸化剂具有安全、高效、无残留、改善动物肠道健康等功能,成为替抗产品的研究热点。
文章就酸化剂的种类、作用机理及在养猪生产中的应用研究进展进行综述,以期为酸化剂替代抗生素在畜牧养殖中科学、合理的应用提供参考。
酸化剂的作用机理及在养猪生产中的应用进展
随着禁抗时代的到来,畜牧业研究者在寻找抗生素替代品上做了大量试验,效果较为理想的添加剂主要有微生态制剂、酸化剂、植物提取物、酶制剂、抗菌肽等。
其中,酸化剂是一种安全、高效,具有抗菌、促生长等功能的饲料添加剂,在畜牧养殖业中的应用较为广泛,也受到养殖户的高度认可。
1 酸化剂的分类
1.1 无机酸化剂
以前,盐酸、硫酸、磷酸等无机酸化剂在饲料中应用比较广泛。
其中,盐酸和硫酸属于强酸,虽然在饲料中应用成本不高,但会影响动物的适口性,严重时会灼伤动物的胃壁;磷酸属于弱酸,不仅可以改善动物胃肠道环境,还可为动物提供磷元素,因此在生产实践中,应用较多。
1.2 有机酸化剂
目前,饲料工业中常用的有机酸化剂有柠檬酸、乳酸、延胡索酸、酒石酸、苹果酸等。
有机酸又可以分为单一有机酸和复合有机酸。
有机酸一般由动物肠道中的碳水化合物发酵而成,或是动物机体代谢过程中产生的。
有机酸可直接参与动物体内的三羧酸循环,防止糖异生。
大量试验表明有机酸可以显著提高动物的生长性能,并提高抗病能力和抗应激能力。
有机酸常与一些盐复合而成,具有腐蚀性低、难挥发等特点,更适合在饲料中添加使用。
1.3 复合酸化剂
复合酸化剂一般是将有机酸和无机酸组合,或将酸和盐组合而成。
各种成分相互协调起到协同作用,避免单一酸的不足,并提高酸度的范围和抑菌系区,也比单一酸稳定,对动物胃肠道产生的应激较小。
复合酸化剂的使用效果较好,并可降低饲料成本,是目前市场上最常见的酸化剂。
目前,饲料中酸化剂的合理添加量为1.0~1.5kg/t。
2 酸化剂的作用机理及在养猪生产中的应用
2.1 提高生长性能
已有大量文献表明,酸化剂能有效提高猪的采食量和平均日增重,提高饲料转化率。
Diana等研究发现甲酸及其盐能极大提高仔猪日增重,降低料肉比和腹泻率。
张婧婧研究发现不同剂型酸化剂可提高泌乳期母猪的平均日采食量及改善乳汁品质,帮助母猪恢复体况。
郭骥的研究表明,在泌乳期母猪日粮中添加复合酸化剂可以显著提高母猪的采食量及乳汁的抗氧化功能,进而提高新生仔猪的生长性能,增强仔猪的免疫力和抗病能力。
经前人试验表明,幼龄动物饲料中添加酸化剂的使用效果比其他生理阶段的动物更为明显。
酸化剂促进动物生长发育的作用机理与其降低动物胃肠道pH值有关。
研究表明,动物胃肠道内的pH 值较低的情况下,能够提高胃肠道内消化酶的活性,
实践Practice
102饲料营养
并能改善幼龄动物肠道绒毛的发育情况,进而提高动物对饲料的消化吸收利用效率。
酸化剂还可抑制致病菌,如大肠杆菌的定植与繁殖,减少疾病的发生;还可参与三羧酸循环,促进蛋白质的合成,并提高矿物质元素的吸收利用率。
酸化剂可以提高饲料的适口性,可刺激动物的味蕾,促进其分泌消化液,提高采食量,进而提高生长性能。
2.2 改善肉品质
王金旭试验表明,在生长育肥猪日粮中添加0.4%苯甲酸或0.4%复合酸化剂有提高屠宰率和瘦肉率的趋势,显著降低滴水损失,说明有机酸和复合酸化剂可以起到改善畜产品品质的功能。
但酸化剂改善肉质的机理鲜有报道,有待进一步研究探讨。
2.3 改善肠道健康
大量试验结果表明,在幼畜日粮中添加适量的酸化剂能促进幼龄动物消化器官的生长发育,并提高幼龄动物胃肠道内消化酶的活性,将抗营养物质分解为幼龄动物可消化吸收的营养物质,进而提高对日粮营养物质的表观消化率。
曹日亮等在仔猪的试验中得到,酸化剂提高了仔猪胃肠道、肝脏、胰脏的质量及小肠的长度,说明酸化剂可促进仔猪消化器官的生长发育。
王杰等和朱文涛等的研究结果表明,复合酸化剂提高了仔猪对日粮中的粗蛋白、能量及干物质的表观消化率,提高了饲料的利用率。
韩庆功等研究表明,在仔猪日粮中添加复合酸可提高有益菌(乳酸菌)的含量,降低有害菌(大肠杆菌)的含量,说明复合酸化剂可以帮助胃肠道发育不完全的仔猪调节肠道菌群结构,促进胃肠道健康发育。
姚继明等研究发现,复合有机酸化剂可提高仔猪的生长性能,降低腹泻率;肠道中乳酸菌数量增加,大肠杆菌数量降低。
酸化剂改善动物肠道健康的作用机制主要是调节动物胃肠道的pH值,使胃肠道环境处于酸性,有利于有益菌(如乳酸菌)的定植和生长,抑制有害菌(大肠杆菌)的定植和繁殖。
2.4 提高免疫力
Liu等研究表明,每千克饲料中添加15g的柠檬酸能提高母猪血浆中IgG和IgA含量,以及母猪初乳和常乳中免疫球蛋白含量。
刘文辉研究结果表明,在仔猪日粮中复合酸化剂的含量达到0.1%时即可有效提高其血液中的总蛋白水平和球蛋白水平,增强碱性磷酸酶活性,降低谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性,说明在仔猪日粮中添加适宜的复合酸化剂不仅能提高仔猪的免疫功能,还可保护肝脏免受损伤。
另外,还有试验结果表明,酸化剂组保育猪的腹泻率降低了52%,IgM含量有提高趋势。
酸化剂提高动物机体免疫力的作用机理为:酸化剂可以调节动物机体的酸碱平衡,降低因环境变化而导致的一系列应激;在动物处于应激状态下,酸化剂可参与ATP的快速合成,为处于应激状态的动物提供能量,进而提高动物机体的抗应激能力,增强免疫力,从而降低动物的发病率及死亡率,避免经济损失,提高养殖者的经济效益。
2.5 防止饲料霉变
试验表明,含有酸化剂的日粮,其日粮酸度和缓冲力提高,系酸力降低,可防止饲料发霉变质,延长饲料保质期。
任剑豪等在饲料中添加适宜剂量的酸化剂可以有效改善饲料的稳定性,并减少被霉菌毒素污染的可能性。
酸化剂防止饲料霉变的机理为:一方面酸化剂增强了饲料中维生素的稳定性,防止维生素氧化变质,进而延长饲料的保质期;一方面,酸化剂对黑曲霉等常见霉菌的最小抑菌浓度为1.25~5.00mg/mL,可有效防止饲料发霉。
3 小结
酸化剂在饲料中的应用已有几十年的历史,对畜牧养殖业具有重要的作用。
酸化剂在改善动物肠道健康,增强机体免疫力,提高生长性能等方面至关重要,尤其是在无抗的背景下,酸化剂显得尤为重要。
但在养殖生产中使用酸化剂时,仍需注意一些问题,如不同动物、不同生理阶段、不同品种等需要考虑适宜种类的酸化剂及添加剂量;动物日粮成分的不同导致与酸化剂结合的能力不同;酸化剂与其他饲料添加剂的协同作用;酸化剂的加工工艺等。
因此,酸化剂在畜牧业生产中的使用仍需研究人员继续深入探讨,以期为酸化剂更好地应用于养殖业提供参考。