王 冰,陳文斌
(湖南百宜飼料科技有限公司,湖南 瀏陽 410300)
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腐植酸鈉在畜牧生產(chǎn)中的研究進(jìn)展
王冰,陳文斌
(湖南百宜飼料科技有限公司,湖南瀏陽410300)
摘要:腐植酸鈉是腐植酸的鈉鹽,是含有多種活性官能基團(tuán)的一類大分子有機(jī)混合物,具有消炎殺菌、抗氧化、收斂抗腹瀉、凈化環(huán)境等作用。腐植酸鈉還具有來源豐富、無毒副作用、性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。文章對腐植酸鈉的理化性質(zhì)及近年來植酸鈉在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用作以綜述。
關(guān)鍵詞:腐植酸鈉;腐植酸;理化性質(zhì);畜牧生產(chǎn)
腐植酸是廣泛存在泥炭、土壤、湖泊、河流及海洋的一類大分子有機(jī)物,是動物、植物殘?bào)w(主要是植物殘?。┰谖⑸锏淖饔孟?,先形成較為簡單的化合物,再經(jīng)過縮合形成一類大分子有機(jī)酸混合物,同時(shí)維持了各種結(jié)構(gòu)組成的自然狀態(tài)和生物活性。國內(nèi)外研究表明,腐植酸具有促生長、消炎、殺菌、收斂、促進(jìn)傷口愈合、提高動物生產(chǎn)性能的作用,被廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域。腐植酸鈉為烏黑晶亮、閃著光澤的無定型顆粒的腐植酸鈉鹽,是腐植酸和氫氧化鈉反應(yīng)后的產(chǎn)物,除具有腐植酸的特性外,因其可溶于水呈膠體特性,廣泛用于飼料添加劑和獸藥中,成為近幾年國內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)[1-3]。
腐植酸鈉又名胡敏酸鈉、胡敏酸鈉鹽、腐植酸鈉鹽等。腐植酸鈉純品的pH為8.0~9.5,二、三級品的pH為9.5~11,易溶于水,水溶液為醬油色膠體狀態(tài),呈弱堿性。但腐植酸是酸性的,其pH 為3.0~5.0,不溶于水和乙醇。一般在土壤、泥炭、褐煤、風(fēng)化煤等普遍存在的是腐植酸。因兩者有共同的結(jié)構(gòu),都對金屬有較強(qiáng)吸附、螯合作用、離子交換能力;同時(shí)有收斂、抗腹瀉作用,在動物腸壁能形成一層保護(hù)膜,能抑制有害菌的生長,促進(jìn)養(yǎng)分的吸收,維持動物腸道健康。
腐植酸是腐植酸鈉的前體。土壤發(fā)黑就是因?yàn)楹懈菜幔ú缓⑸俸菜岬耐潦屈S色的),在低級別煤炭(風(fēng)化煤、褐煤、泥炭)中腐植酸含量最高(30%~80%),其次是有機(jī)堆肥(5%~20%)。按照來源可分為天然腐植酸和人造腐植酸,其中天然腐植酸可分為土壤腐植酸、水體腐植酸、煤炭煤腐植酸和霉菌腐植酸;按照天然結(jié)合狀態(tài),分為游離型腐植酸和(鈉、鈣、鎂)結(jié)合的腐植酸;按照腐植酸的腐殖化程度(吸光度)可分為A型、B型(成熟的腐植酸)和RP型、P型(不成熟的腐植酸)。除此之外,煤經(jīng)人工氧化(如用空氣、臭氧或硝酸處理)可形成再生腐植酸,按照在溶劑中的溶解性和顏色分類,分為3類:黃腐酸(溶于酸、堿、水,溶液呈黃色),相對分子質(zhì)量為300~1 000;黑腐酸(不溶于酸、乙醇或丙酮,只溶于堿,溶液呈黑色),相對分子質(zhì)量為1 000~30 000;棕腐酸(不溶于酸和水,但溶于乙醇和堿,溶液呈棕色),相對分子質(zhì)量為2 000~20 000。二分法是國外資料采用的,即將堿溶物酸化后的不溶部分,即棕腐酸和黑腐酸的混合物為腐植酸,溶解部分為黃腐植酸。腐植酸在泥炭、褐煤(柴煤)、風(fēng)化煤的含量不同,目前市場上腐植酸主要來源于風(fēng)化煤和褐煤的混合物,總酸的含量達(dá)65%,游離酸含量達(dá)58%~60%。
3.1 消炎殺菌
研究發(fā)現(xiàn),腐植酸鈉對腸道炎性物質(zhì)和有毒物質(zhì)有較強(qiáng)吸附能力,主要是因?yàn)楦菜徕c分子中含有苯環(huán)、稠環(huán)、脂肪環(huán),某些雜環(huán)(吡咯、呋喃、吲哚),使其具有較強(qiáng)的離子交換能力、螯合能力、氧化還原力和緩沖能力,同時(shí)能抑制腸道有害致病菌,對腸黏膜有一定收斂作用。
3.2 影響內(nèi)分泌
腐植酸鈉對機(jī)體有消炎的作用,主要通過活化腎上腺皮質(zhì),抑制透明質(zhì)酸酶,促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)激素的分泌,同時(shí)可減輕甲狀腺毒癥。因腐殖酸鈉的結(jié)構(gòu)中含有酚、醌結(jié)構(gòu),可參與生物氧化的電子傳遞系統(tǒng),通過活化超氧化物歧化酶,減少機(jī)體自由基水平和脂質(zhì)氧化,進(jìn)而提高機(jī)體的抗氧化水平;通過激活多酚氧化酶、過氧化物酶、抗壞血酸氧化酶促進(jìn)細(xì)胞吸收及代謝,增強(qiáng)免疫功能,提高抗病力;激活己糖激酶促進(jìn)葡萄糖的吸收利用,增加貯能,防止代謝紊亂;降低膽堿質(zhì)酶及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的酶類酶活增強(qiáng)脊髓反射,與止痛作用有關(guān);通過抑制前列腺素H合成酶的活性進(jìn)而降低前列腺素的合成率。
3.3 促進(jìn)傷口愈合
腐植酸鈉能促進(jìn)傷口愈合,可以在創(chuàng)傷微細(xì)血管的表面形成一層保護(hù)膜,因其自身的特性既可以抑制有害細(xì)菌侵染傷口,也可利用抗氧化特性,促進(jìn)細(xì)胞自身進(jìn)行新陳代謝,有利于新的組織的形成和生長,進(jìn)而達(dá)到促進(jìn)傷口愈合的目的。
4.1 家禽
任智慧等選擇48日齡的尼克紅父母代種雞1 200羽,隨機(jī)分成4組,分別飼喂基礎(chǔ)日糧中加入腐植酸鈉0.5%、1.0%、2.0%,研究表明,腐植酸鈉1%可顯著提高蛋雞的產(chǎn)蛋率,降低料肉比(P<0.05)[4]。程郁昕等研究表明,在AA肉雞日糧中添加不同比例的腐植酸鈉(0、1.0、1.5和2.0 g·kg-1),添加1.5 g·kg-1組法氏囊指數(shù)極顯著高于空白組(P< 0.01),顯著增加脾臟指數(shù)(P<0.05),胸腺指數(shù)有增加的趨勢[5]。龔爭等研究腐植酸鈉對AA肉雞屠宰性能及肉品質(zhì)性能影響時(shí)發(fā)現(xiàn),日糧中添加一定量的腐植酸鈉可顯著提高全凈膛率(P<0.05),但對肉雞肉品質(zhì)有一定負(fù)面影響[6]。
4.2 豬
夏學(xué)鵬等用30%腐植酸鈉水溶液(每頭5 mL,體重≤2.5 kg;每頭10 mL,體重>2.5 kg)治療初生仔豬黃白痢,2次·d-1,發(fā)現(xiàn)治愈率達(dá)到96%[7]。趙金香等選擇初始體重為26.18±1.32 kg健康的生長豬24頭,隨機(jī)分成2個(gè)處理,試驗(yàn)組連續(xù)灌胃腐植酸鈉10 mL·kg-1(含量100 mg·kg-1)10 d后,發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組的免疫水平提高[8]。趙必遷等在對比覆膜顆粒型腐植酸鈉與硫酸新霉素對斷奶仔豬生產(chǎn)性能和腹瀉率的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),日糧中添加覆膜顆粒型腐植酸4 g·kg-1極顯著提高仔豬生產(chǎn)性能和降低腹瀉率的發(fā)生,添加硫酸新霉素預(yù)混劑500 mg·kg-1組無顯著影響(P>0.05)。研究表明,豬日糧中添加腐植酸鈉0.1%~1.0%,可有效預(yù)防呼吸道疾病,育肥豬增重5%~10%,哺乳母豬乳房炎防治率達(dá)80%,此外,飼料中未被吸收利用的腐植酸鈉可吸收糞便中氨氣臭味,凈化周圍環(huán)境[9]。娜仁高娃等采用稀釋平板計(jì)數(shù)法觀察不同水平腐植酸對大腸桿菌的抑制作用,發(fā)現(xiàn)對于不同株大腸桿菌隨腐植酸鈉濃度的增加,抑制效果顯著增強(qiáng)(P<0.05);腐植酸鈉調(diào)節(jié)pH后,隨著濃度的增加均可使細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性改變使細(xì)胞異常生長,達(dá)到抑制細(xì)菌生長的目的,同時(shí)表明腐植酸鈉可以治療初生仔豬黃白痢、降低腹瀉率[10]。
4.3 反芻動物
腐植酸鈉可應(yīng)用于肉牛和奶牛養(yǎng)殖中,可防止腹瀉,增加采食量,提高抗病力,減輕排泄物的臭味。秦立崗等在肉牛日糧中添加腐植酸生長素1%研究其對育肥牛生產(chǎn)性能的影響,發(fā)現(xiàn)和對照組相比,腐植酸鈉組日增重顯著提高7.82%,料肉比顯著下降5.45%,故腐植酸鈉生長素有利于提高肉牛生產(chǎn)性能(P<0.05)[11]。韓瑞華等在泌乳期荷斯坦奶牛的日糧中分別添加腐植酸鈉(含量>75%)30和60 g·d-1,發(fā)現(xiàn)腐植酸鈉的投喂量在40~60 g·d-1時(shí),有利于提高產(chǎn)乳量,改善乳品質(zhì),有效防治腹瀉[12]。然而,周占琴等在山羊的日糧中補(bǔ)飼腐植酸鈉4 g·d-1·只-1,試驗(yàn)期30 d,研究腐植酸鈉對山羊機(jī)體礦物質(zhì)利用的影響,發(fā)現(xiàn)腐植酸鈉組羊奶中的鐵、銅、鋅含量均低于空白組,而試驗(yàn)組糞便中鈣、磷、鐵、銅、鋅的含量分別是對照組的132%、123%、149%、128%和168%[13]。熊忙利等在試驗(yàn)組奶牛日糧中添加腐植酸鈉45 g·d-1,飼喂30 d后發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)組奶中鈣、磷、鐵、銅、鋅均低于對照組,且銅和鐵的差異顯著(P<0.05);試驗(yàn)組奶牛的糞樣中鈣、鐵、銅、鋅元素的含量分別是對照組的132%、149%、133%和111%[14]。因可參考的試驗(yàn)比較有限,是否腐植酸鈉因自身特性的影響導(dǎo)致動物飼料中礦物元素過量流失及利用率下降,有待進(jìn)一步研究探討。
腐植酸鈉作為飼料添加劑,具有來源豐富、毒副作用小、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢。目前關(guān)于腐植酸鈉作為飼料添加劑在畜牧生產(chǎn)中應(yīng)用報(bào)道多為探索性的,因而沒有大規(guī)模的推廣使用。主要存在以下原因:沒有判定腐植酸鈉品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn),雖然有飼料添加劑用腐植酸鈉技術(shù)條件(MT/T745-1997)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但其中可參考的主要指標(biāo)[腐植酸(干基)≥50%,水分≤15%,pH 7~9;水不溶物(干基)≤25%,2.0 mm過篩率≥95%]較少;因?yàn)楫a(chǎn)地、原料、加工工藝不同,如組成腐植酸鈉的主要組分黃腐酸、棕腐酸和黑腐酸可能存在比例上差異,很難篩選出優(yōu)良品質(zhì)的腐植酸鈉;腐植酸鈉自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,腐植酸鈉的相對分子質(zhì)量比較大,活性官能基團(tuán)比較多,對于其在動物機(jī)體的作用機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。
目前養(yǎng)殖業(yè)禁止使用抗生素的問題一直受到廣泛關(guān)注??股氐臑E用在畜牧生產(chǎn)的使用已形成惡性循環(huán),對人類的生存健康存在潛在巨大的威脅。依托科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)一步研究腐植酸鈉在畜牧業(yè)中的應(yīng)用,開發(fā)腐植酸鈉綠色原料資源,有利于我國畜牧業(yè)的健康發(fā)展。
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Research Progress on Humic Acid Sodium in Livestock Production
WANG Bing, CHEN Wenbin
(Hunan Baiyi Feed Science and Technology Co., Ltd., Liuyang 410300, Hunan China)
Abstract:Humic acid sodium is humic acid sodium salt, which contains avariety of reactive functional groups.It is a class of macromolecular organic compounds with the features of anti-inflammatory sterilization, oxidation re?sistance, convergence anti diarrhea, purifying environment, and so on.In addition, the resources is rich and non-tox?ic side effects and high cost performance.In this paper, the physicochemical property of Humic acid sodium and the researches in recent years were reviewed, which could provide the certain scientific basis for humic acid sodium on the widely used in livestock production.
Key words:humic acid sodium; humic acid; physicochemical property; livestock production
中圖分類號:S816.7;S814
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1001-0084(2016)05-0036-03
收稿日期:2016-03-26
作者簡介:王冰(1987-),女,陜西渭南人,碩士,研究方向?yàn)轱暳咸砑觿?/p>