饲料酸化剂专题

第一节饲料酸化剂作用机制

一．概况

中国的养殖业由计划经济时代转向市场经济调控，需要一段时间来磨合、调节还才能走向成熟。目前的问题是市场波动大，关系复杂，导致供需矛尖锐，产品价格波动很大，市场不稳定，从而影响人们的管理行为，导致疾病的发生和蔓延。同时由于世界经济发展的一体化，给病原的传播和控制带来极大的困难，致使病因越来越复杂，生产效率不高，从而走向管理上的误区，用药品替代管理和防御，导致不规范用药和药品的滥用，而不规范用药和药品的滥用可使某些病菌发生突变，变成耐药菌珠，并把其耐药因子传递给其它敏感细菌使其它异种菌株也变为耐药菌株，给畜禽疾病的预防和治疗造成困难，并严重威胁人类对自身疾病的治疗。如在美国：仅1992年有13300名患者死于抗生素耐药性细菌感染；并在肉鸡饲料中发现超级细菌——肠球菌，这种肠球菌对目前所有的抗生素产生耐药性，并有通过食物链将耐药性转给危害人类的病菌的可能。1998年底，欧盟颁布杆菌肽锌、螺旋霉素、维吉尼亚霉素和泰乐菌素等禁止在畜禽中作为生长促进剂使用，其它国家也对生长促进剂作了相应的规范，如喹乙醇、卡巴氧、恩诺沙星等。为提高我国畜产品在世界市场的竞争力，农业部于2001年7月5日发布《饲料药物添加剂使用规范》，并以农牧发（2001）20号文件向各省、自治区、直辖市畜牧（农牧、农业）厅（局、办）、饲料工作（工业）办公室发出通知，要求各地遵照执行。为配合这一工作，我们一直在努力寻找一种高效、安全、无药残、无环境污染，不致畸、在体内迅速吸收，参与代谢的绿色饲料添加剂。酸化剂是最有前途的绿色饲料添加剂之一。通过把能提高饲料酸度（降低PH值）的一类物质称做饲料酸化剂。

二．饲料酸化剂的作用机制

饲料酸化剂的众多作用机理都源于其酸化效应，即通过降低消化道中pH值使影响动物生长、生产所需的一些相关因素得以很好地发挥作用。尤其是幼畜，由于其消化功能不健全，消化酶分泌不足，免疫机能不完善，导致腹泻下痢等疾病发病率高；而较低的胃内pH值激活胃蛋白酶并使其保持较高的活性，有助于饲料的软化、养分的溶解和水解，还起到阻止病原微生物经消化道进入体内的屏障作用。酸化剂的功能表现在以下几个方面：

1.降低日粮的pH值，使胃内pH值下降，造成适合酶作用的pH值环境提高酶的活性

每一种酶各有其特殊适合的pH环境,消化道中大多数的酶对pH值的要求都接近中性(6.5-8.0)，如α-淀粉酶最适pH值为6.8-7.0，胰脂肪酶为7.0-8.0，而胃蛋白酶的适宜pH值为2.0-3.5,当pH值大于3.6时，胃蛋白酶活性显著降低；当pH值大于6.0时，胃蛋白酶失活。动物饲料中添加酸化剂可使胃内pH值下降，从而激活胃蛋白酶，促进蛋白质分解，而此分解可刺激十二指肠分泌较多的胰蛋白酶，从而使蛋白质完全分解吸收。胃内pH值降低可增进其它多种消化酶活性。

2. 改善胃肠道微生物区系，造成不适合常见病原菌生存的pH值的环境

几种病原菌生长的适宜pH值都是中性偏碱，如大肠杆菌适宜pH值为6.0～8.0，链球菌为6.0～7.5，葡萄球菌为6.8～7.5，而乳酸杆菌等适宜于在酸性环境中生存。因此，酸化剂通过降低肠道pH值可抑制有害微生物繁殖，减少营养物质的消耗和抗生长毒素的产生，同时促进有益菌的增殖,乳酸杆菌产生过氧化氢，有杀灭病源微生物的作用。较低的pH值能减少胃、结肠、直肠里的大肠杆菌数。实验显示胃肠内容物大肠杆菌数分别从每克2226、846、636个降到1378、318和212个，分别减少38.1%、62.5%和66.7%。仔猪日粮加入酸化剂，肠内大肠杆菌和肠球菌分别比对照组减少10.2%和6.88%，有益微生物乳酸菌、酵母菌分别增长5.1%和29.5%。

3.直接参与体内代谢，提高营养物质消化率

有些有机酸是能量转换过程中的重要中间产物，因此，可直接参与代谢。如三羧循环反应就是由乙酸的COA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始的，柠檬酸为三羧酸，故称此循环为三羧酸循环。延胡索酸也是三羧循环中间产物。乳酸也参与体内代谢，是糖酵解的终产物之一，并通过糖异生释放能量。故有机酸可作为能量来源，并减少因糖异生的脂肪分解造成的组织损耗，因此日粮中添加有机酸可增进动物对干物质、蛋白质和能量的消化率。

4.进矿物质和维生素的吸收

一些常量和微量元素在碱性环境中易形成不溶性的盐而极难吸收。酸化剂降低胃肠道内容物的pH值，避免矿物元素在碱性环境中形成不溶性的盐，还能与一些矿物元素形成易被吸收利用的络合物。许多学者都证实了高铜与酸化剂的添加效果具有相加效应，就是富马酸、柠檬酸或磷酸与铜形成生物效价高的络合物，促进了铜的吸收和保留，同时降低了铜的氧化催化活性。酸化剂中的延胡索酸和柠檬酸与Fe、Cu、Zn、Mg、Ca、P等形成生物效价高的络合物，一般提高30%，仔猪内矿物元素贮存增加13%-43%。

有些有机酸如延胡索酸具有抗氧化作用，柠檬酸为抗氧化剂的增效剂。在预混料中添加延胡索酸并保存6个月，维生素A和C的稳定性分别提高10.24%和12.20%；同时小肠的酸性环境有利于V-A和V-D的吸收。

5.酸化剂的其他作用

胃排空速度的刺激物是胃内容物体积和pH值，酸性食糜进入小肠后对小肠壁作化学与机械性刺激，使之分泌肠抑胃素反射性抑制胃的蠕动，减慢胃排空速度，使蛋白质有较多时间在胃内消化，减轻小肠负担。

一些学者还认为低剂量的酸化剂能提高日粮适口性。日粮中加酸能直接刺激口腔内的味蕾细胞，使唾液分泌增多而增进食欲。有机酸具有独特芳香，可掩盖饲料中添加的合成药物、维生素、微量元素等不适气味，起到调味作用。

仔猪由初乳获得的被动免疫在第3周时效价降至最低水平，而其自身的免疫系统在出生后4－5周时才开始发挥作用。添加酸化剂可增强仔猪的免疫和应激能力。

在仔猪料中添加柠檬酸，可改善内环境，促进红细胞C3b受体（红细胞发挥免疫功能的重要物质基础）的合成，进而发挥红细胞免疫功能，减少仔猪腹泄发病率（张德成，1994）。延胡索酸本身就有镇静作用，可抑制神经中枢，减少机体活动，因此，仔猪料中添加延胡索酸能很好的缓解热应激反应（郭芳彬，1996）。前苏非传染病研究所从仔猪开始补料的7日龄～10日龄投喂延胡索酸（100ml／mg）10d，使仔猪食欲提高，生长加快。

酸化剂对助与饲料保存。一些有机酸如乳酸、延胡索酸、丙酸等具有广普杀菌活性，但对乳酸杆菌生长无抑制作用。向保存在30℃高温高湿的饲料中添加 2％延胡索酸，不仅能防止微生物数量增多，还可减少原有的微生物数量。有人对甲酸、乙酸及丙酸的研究表明，抑制梭状芽孢杆菌、芽孢杆菌属及革兰氏阴性菌的生长方面，甲酸在pH为4时作用最强，丙酸在pH为5～6时最有效，因此可以说酸化剂是饲料的保存剂。

第二节饲料酸化剂的应用

一．酸化剂的种类（研究进展）

有关酸化剂的研究早在1963年就已开始，英国人发现乳酸能减少粪便中的大肠埃希氏菌计数并能提高仔猪生长率；1968年，Cole发现乳酸酸化饮水对仔猪生长及细菌群落有影响；在60年代中后期和70年代，主要使用有机酸作为缓解仔猪断奶后下痢的方法；80年代，英国、德国等西方国家仔猪饲料中的主要问题是大肠杆菌感染和结肠炎。到90年代则有更多的有机酸被应用，主要有柠檬酸、延胡索酸、乳酸、苹果酸、山梨酸、甲酸、乙酸、丙酸等。不同的有机酸各有其特点，但使用广泛而且效果较好的是柠檬酸、延胡索酸。为减少乳制品的用量和适应早期断奶的需要，饲粮酸化得到关注。研究方向由防止腹泻转到促进生长、提高饲料利用率上来；现在人们研究和关注最多的是复合酸化剂。各国学者在进一步验证有机酸的效果和作用机理的同时，又研究了酸性强、成本低的无机酸。无机酸包括强酸如盐酸、硫酸，弱酸如磷酸，其中磷酸具有双重作用：作日粮酸化剂、作为磷来源。同时一些学者把有机酸和无机酸各自特定优点结合起来研制成为复合酸化剂。它能迅速降低pH值，保持良好的缓冲值和生物性能及最佳添加成本，这是单一酸化剂所无法比拟的。

迄今为止，饲料酸化剂分为五个时代。

第一代：有机酸的导入

柠檬酸、富马酸（延胡索酸）、乳酸、甲酸（蚁酸）乙酸（醋酸）、

丙酸、丁酸、山梨酸、戊酮酸、苹果酸等加入到饲料或饮水中。

第二代：无机酸产品的出现