2015-08-06 畜牧人網(wǎng)站
近年來,飼用酸化劑作為無污染、無殘留、高效的飼料添加劑,與微生態(tài)制劑、酶制劑、香味劑等成為綠色飼料添加劑,成功的代替了部分飼料抗生素,其在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用也日益普遍。
飼用酸化劑是只能夠酸化飼料的一類物質(zhì),最初作為能夠改善飼料適口性的一種風(fēng)味添加劑。在飼料中添加酸化劑能夠通過降低胃腸道pH值,改善營養(yǎng)物質(zhì)在豬胃腸道的消化,抑制腸道有害微生物的繁殖,促進(jìn)動物生長,增強(qiáng)動物機(jī)體免疫機(jī)能,在養(yǎng)豬生產(chǎn)中還能減少應(yīng)激,有效替代飼用抗生素,是一種應(yīng)用廣泛的飼料添加劑。
1、飼用酸化劑的類型
用于飼用酸化劑的酸包括無機(jī)酸和有機(jī)酸。無機(jī)酸以強(qiáng)酸為主,目前主要有磷酸和鹽酸。無機(jī)酸由于具有較強(qiáng)酸性和較低添加成本的特點。鹽酸的使用效果受日糧電解平衡狀況的影響,磷酸可起到酸化作用,并可補(bǔ)充磷源。無機(jī)酸添加劑量較少則效果不明顯,添加劑量較高時會影響飼料適口性、損害口腔黏膜和腐蝕飼料加工機(jī)械。在養(yǎng)豬生產(chǎn)上多用有機(jī)酸類,因其能改善飼料的適口性,可直接進(jìn)入動物體內(nèi)參與新陳代謝,有提高飼料品質(zhì)和動物生長性能的作用。常見有機(jī)酸有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸乳酸、山梨酸、延胡索酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸等。有機(jī)酸化劑雖然價格較高,但其具有良好的風(fēng)味,并能直接進(jìn)入體內(nèi)三羧酸循環(huán),在促進(jìn)幼畜生長方面具有較好的效果。
有機(jī)酸和無機(jī)酸均具有其特定的優(yōu)點和缺點,各自作用機(jī)制有所不同,混合使用可產(chǎn)生互補(bǔ)協(xié)同效應(yīng),從而增強(qiáng)使用效果。為了克服單一酸化劑的不足或缺陷,目前將無機(jī)酸和有機(jī)酸或有機(jī)酸和有機(jī)酸進(jìn)行復(fù)合,形成復(fù)合酸化劑,從而提高了酸化劑的應(yīng)用效果,它能迅速降低pH值,保持良好的緩沖值和生物性能及最佳添加成本,同時減少了酸化劑對設(shè)備的腐蝕和對皮膚粘膜組織的刺激。
2、飼用酸化劑的作用機(jī)理
2.1對腸道及消化代謝的影響
酸化劑能降低消化道的pH,激活胃蛋白酶原,并刺激十二指腸分泌胰蛋白酶,增進(jìn)胃內(nèi)其他多種消化酶的活性。幼齡動物消化道系統(tǒng)發(fā)育尚未完善,消化道內(nèi)胃酸分泌不足,必須從飼料中補(bǔ)充酸來調(diào)節(jié)消化道的酸性環(huán)境。動物胃中pH值為2.0——3.5,小腸內(nèi)pH值為5——7的酸性環(huán)境,在飼料中添加酸化劑能使飼料組分在體內(nèi)被充分地消化吸收,進(jìn)而提高生長性能,增強(qiáng)機(jī)體抵抗力。
低pH可減緩胃排空的速度,使飼料在胃中停留時間延長,蛋白質(zhì)分解更完全。酸度可以反饋性地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,對十二指腸壁形成化學(xué)刺激,使之延緩胃的排空,增加食糜在胃內(nèi)停留的時間,提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率。酸和脂肪還可促使小腸黏膜釋放胰泌素和抑胃肽,抑制胃的運動,延緩胃的排空。十二指腸因素對胃排空的抑制會隨著食糜中的酸被中和、食物消化產(chǎn)物被吸收而逐漸消失。
大多數(shù)有機(jī)酸是能量轉(zhuǎn)換過程中的重要中間產(chǎn)物,能直接參與代謝。如三羧酸循環(huán)反應(yīng)就是由乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸開始的,延胡索酸也是三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物。乳酸參與體內(nèi)代謝,是糖酵解的終產(chǎn)物之一,也可通過糖異生釋放能量。日糧中添加有機(jī)酸可增進(jìn)動物對干物質(zhì)、蛋白質(zhì)和能量物質(zhì)的消化率。延胡索酸供能的途徑比葡萄糖短,在應(yīng)激狀態(tài)下可用于ATP的緊急合成,提高機(jī)體抵抗力。
2.2對腸道微生物的影響
平衡穩(wěn)定的微生態(tài)環(huán)境對防止動物疾病很重要。幾種病原菌生長的適宜pH值都中性偏堿,如大腸桿菌適宜pH值為6.0-8.0,鏈球菌為6.0-7.5,葡萄球菌為6.8-7.5,梭狀芽孢桿菌為6.0-7.5,而乳酸桿菌等適宜于酸性環(huán)境生殖。因此,酸化劑通過降低胃腸道pH值可抑制有害微生物繁殖,減少營養(yǎng)物的消耗和細(xì)菌毒素的產(chǎn)生,同時促進(jìn)有益菌的增殖。除了降低腸道pH值外,部分有機(jī)酸還有另一種殺滅病革蘭氏陰性菌的作用。有機(jī)酸進(jìn)入動物胃腸道內(nèi)后部分解離產(chǎn)生H
,從而降低pH值,而剩下部分則不解離而是以分子形式存在。只有這部分以分子形式存在的有機(jī)酸能通過細(xì)菌的細(xì)胞膜而進(jìn)入到細(xì)菌內(nèi)部。細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)pH值為中性,所以有機(jī)酸分子會在此解離產(chǎn)生H
和RCOO-。H 會降低細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)pH值,而細(xì)菌要維持正常的生命就必須將細(xì)胞內(nèi)pH值持在7.0左右,因此細(xì)菌細(xì)胞要通過H 泵將H
排到細(xì)胞外,這個過程消耗大量的能量(ATP),從而使得細(xì)菌失去活力(如圖1-1)。RCOO-可以抑制細(xì)菌細(xì)胞核內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì)的合成過程使得細(xì)菌不能繁殖下一代。因此酸化劑的直接殺菌效果取決于酸的解離程度,解離程度越低的酸殺菌效果越強(qiáng),解離程度越高的酸直接殺菌效果越差。一般來說,無機(jī)酸(如磷酸)的解離程度很高,因此其直接的殺菌作用差;有機(jī)酸解離程度低,殺菌效果則相對較強(qiáng),不同的有機(jī)酸的殺菌作用也存在差異,其中檸檬酸、乳酸因解離程度比其它有機(jī)酸高而殺菌效果較差;甲酸、乙酸、丙酸的殺菌效果
2.3對其他營養(yǎng)物質(zhì)的影響
酸化劑能與一些礦物質(zhì)元素結(jié)合成易被吸收利用的絡(luò)合物。如檸檬酸和延胡索酸可與Ca、Zn、Fe、P、Mg等形成一種生物效價高的絡(luò)合物,促進(jìn)這些元素在體內(nèi)的吸收和存留。酸化劑不僅能與礦物質(zhì)形成易被吸收的絡(luò)合物,而且可防止礦物質(zhì)在堿性環(huán)境中形成不易吸收的不溶性鹽,起到促進(jìn)礦物質(zhì)吸收的作用;同時,在酸性環(huán)境下,也有利于維生素(如VA、VD)的吸收。部分有機(jī)酸如延胡索酸具有抗氧化作用,檸檬酸也是抗氧化劑的增效劑。
2.4 對減少應(yīng)激及免疫機(jī)能的影響
應(yīng)激因素如早期斷奶、分群、轉(zhuǎn)群、運輸、接種疫苗等均可導(dǎo)致畜禽抵抗力下降,使畜產(chǎn)品質(zhì)量下降,生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益降低。飼料中添加延胡索酸提高了小豬對接種疫苗應(yīng)激的抵抗力,免疫反應(yīng)性增強(qiáng)。延胡索酸本身還具有鎮(zhèn)靜作用,抑制神經(jīng)中樞,使機(jī)體活動減少,能較好地緩解熱應(yīng)激反應(yīng),延胡索酸形成能量的途徑比葡萄糖短,在應(yīng)激時,可用于ATP的緊急合成,可作為應(yīng)激劑。飼料中添加有機(jī)酸可以促進(jìn)胃液和消化酶的分泌,克服斷奶仔豬由斷奶引起的應(yīng)激。夏季高溫,常使豬處于熱應(yīng)激狀態(tài),使哺乳母豬飲水量增加,采食量減少,造成奶水不足,在日糧中添加劑一定劑量的有機(jī)酸,可增加采食量,改善奶水質(zhì)量,提高產(chǎn)房小豬體質(zhì)。
3、酸化劑在養(yǎng)豬生產(chǎn)上的應(yīng)用
3.1酸化劑在仔豬日糧中應(yīng)用
試驗表明,在斷奶仔豬糧中添加酸化劑的效果最為明顯,因而應(yīng)用也較普遍。仔豬分泌胃酸的能力弱,胃中pH為4.2,而仔豬料pH值為5.8-6.5,過高的pH值可使胃蛋白酶活性下降,使有害菌如大腸桿菌、沙門氏菌大量繁殖,導(dǎo)致消化不良、腹瀉及生長緩慢等,日糧中添加有機(jī)酸可改善豬的生產(chǎn)性能。張心如等(1995)在玉米-豆餅型日糧中添加1%檸檬酸飼喂斷奶仔豬,日增重和飼料利用率分別提高7.52%和5.05%,腹瀉發(fā)生率降低41.88%。在飼料中添加1.5%-2.0%的延胡索酸,可提高仔豬日增重9%,采食量增加5.2%,飼料利用率提高4.4%(Kirchgessner,1982)。Bolduan(1988)報道,添加丙酸后,斷奶仔豬的采食量和日增重均提高,Wan
Weerden等(1987)在日糧中加入1.5%甲酸鈣,3——8周日增重提高12%,飼料轉(zhuǎn)化率提高4%、添加1%甲酸鈣和0.5%丙酸日增重和飼料轉(zhuǎn)化率分別改善15%和8%。黃國清等(1999)報道,在日糧中分別添加一定量的檸檬酸、磷酸、復(fù)合酸化劑,飼喂28天,試驗組日增重分別提高7.46%、4.48%和13.93%,飼料報酬分別提高2.91%、1.16%和5.23%。研究表明,酸化劑能提高仔豬生產(chǎn)性能。
3.2夏季有機(jī)酸在哺乳母豬上的應(yīng)用
夏季高溫,母豬處于熱應(yīng)激狀態(tài),采食量減少,泌乳減少,導(dǎo)致產(chǎn)房小豬體質(zhì)減弱。在哺乳母豬飼料中添加適量有機(jī)酸,可提高日糧適口性,增加母豬采食量,提高奶水質(zhì)量,改善產(chǎn)房小豬體質(zhì)。
3.3作為飼料防霉添加劑
丙酸和丙酸鈣是很好的飼料防霉劑,被廣泛用于飼料保藏,山梨酸也是一種很好的飼料防霉劑,添加延胡索酸使預(yù)混料中維生素A、維生素C的穩(wěn)定性提高。目前,國外專用于飼料保藏、防霉劑的產(chǎn)品較多,如某國外公司的克霉,其主要成分為是:丙酸、延胡索酸、山梨酸、焦木酸等。
綜上所述,酸化劑局改善胃腸道微生物菌群,降低胃腸道pH值,提高豬群對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸效率,參與機(jī)體代謝過程,有效抑制腸道病原微生物,促進(jìn)豬群健康,減少發(fā)病率,是抗生素的天然替代品,這對于我們保護(hù)環(huán)境和食品安全具有重要意義。市面上酸化劑的種類有很多,化學(xué)特性和功能各有差異,需要我們根據(jù)實際的生產(chǎn)目的來確定,合理科學(xué)的使用,才能產(chǎn)出最合理的經(jīng)濟(jì)效益。 (來源:洛陽惠德生物)