田冬冬，費(fèi)前進(jìn)，劉德軍

（ 湖南九鼎科技集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，長沙 410007）

酸化劑最早被英國人發(fā)現(xiàn)是在1963年，仔豬日糧中使用酸化劑可降低糞便中大腸桿菌數(shù)量，提高仔豬生長性能[1]。經(jīng)過50多年的發(fā)展，酸化劑已逐步成為畜禽飼糧中比較重要的添加劑，應(yīng)用范圍越來越廣，由仔豬逐漸擴(kuò)展到家禽、反芻動(dòng)物、肉兔等，研究方向也由降低腹瀉轉(zhuǎn)到促生長、改善飼料效率等方面來。酸化劑產(chǎn)品經(jīng)歷三代技術(shù)的改良發(fā)展，第一代為單一的有機(jī)酸和無機(jī)酸化劑，第二代為復(fù)合專用型酸化劑，第三代為顆粒脂類包被型酸化劑，并且經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用效果比較理想。

1 酸化劑

大量研究表明，在飼料或飲水中添加適量的酸化劑，能降低飼料的pH，增加小腸絨毛高度和腸道有益菌群數(shù)量，提高飼料養(yǎng)分消化率，減少畜禽疾病的發(fā)生。研究表明，酸化劑的種類主要有如下3種[2]。

1.1 單一酸化劑

主要以降低畜禽飼料pH為目的，直接投入飼料或飲水中的單一有機(jī)或無機(jī)酸化劑。產(chǎn)品主要有鹽酸、硫酸、磷酸等，雖價(jià)格便宜但酸性強(qiáng)，腐蝕性大，有刺激性氣味，適口性差，采食量降低，進(jìn)而影響動(dòng)物的生長和飼料報(bào)酬[3]。因此單一無機(jī)酸化劑效果并不理想，多作為復(fù)合酸化劑的成分之一。單一有機(jī)酸化劑包括甲酸、乙酸、丁酸、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、延胡索酸等，能有效改善動(dòng)物腸道菌群，提高飼料利用率。如延胡索酸，可參與三羧酸循環(huán)、氨基轉(zhuǎn)移過程、生物源氨的合成，且還能改善機(jī)體對(duì)有機(jī)物質(zhì)的吸收效率，減少能量損失，提高產(chǎn)品沉積能[4]。蔡海瑩等研究表明，在早期斷奶仔豬飼糧中添加延胡索酸，可預(yù)防仔豬腹瀉。飼料中適量添加單一有機(jī)酸化劑對(duì)動(dòng)物生長性能有正效應(yīng)，但過量添加既增加飼料成本，造成浪費(fèi)，又對(duì)動(dòng)物機(jī)體造成損害[5]。

1.2 復(fù)合和專用型酸化劑

復(fù)合酸化劑是有機(jī)酸和無機(jī)酸根據(jù)動(dòng)物的生長需求和酸的種類特點(diǎn)，按照一定的比例混合制成的，且優(yōu)質(zhì)的復(fù)合型酸化劑總酸含量高，各成分間協(xié)同增效作用強(qiáng)，降低胃腸道pH，起到抑菌殺菌作用。專用酸化劑是根據(jù)動(dòng)物品種使用具有特殊功能的一類酸化劑。禽用酸化劑：以有機(jī)酸鹽為主，pH為2.5～3.5，可以消化部分纖維素，對(duì)大腸桿菌、鏈球菌、葡萄球菌均起到殺滅作用，還可有效地預(yù)防啄癖，增加產(chǎn)蛋率和飼料轉(zhuǎn)換效率；豬用酸化劑：多數(shù)用于乳豬和仔豬飼料中，pH約為1.3，可彌補(bǔ)仔豬斷奶引起胃酸分泌不足的缺陷，降低胃內(nèi)pH，激活胃蛋白酶原轉(zhuǎn)化為胃蛋白酶，改善胃內(nèi)多種酶活性，提高乳仔豬對(duì)蛋白質(zhì)的吸收利用；水產(chǎn)用酸化劑：以有機(jī)酸為主，淀粉包被，可替代抗生素。復(fù)合和專用型酸化劑在畜禽養(yǎng)殖中使用最為廣泛，是酸化劑市場(chǎng)的中流砥柱。包被型酸化劑：又稱保護(hù)型酸化劑，酸化劑經(jīng)包被處理，產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定，進(jìn)入體內(nèi)后緩慢釋放，在胃腸等部位仍保持酸性條件，可減少與飼料中的其他成分發(fā)生反應(yīng)的幾率，減少被消化道前段吸收等損失[6]。Felde等研究表明，酸化劑被經(jīng)包被技術(shù)處理后，可掩蓋酸化劑在飼料中的辛辣氣味，對(duì)適口性沒有影響[7]。我國有研究者提出高效生物酸化劑的新概念，由一種或幾種有益菌（如乳酸芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、地衣芽孢桿菌等）復(fù)合而成，與有機(jī)酸、有機(jī)酸鹽或載體配伍使用，但具體使用效果還有待實(shí)踐的檢驗(yàn)。包被型酸化劑繼承單一酸化劑和復(fù)合酸化劑的優(yōu)點(diǎn)，克服兩者的缺陷，對(duì)整個(gè)酸化劑市場(chǎng)產(chǎn)生了極大的推動(dòng)力。

2 酸化劑的作用機(jī)制

2.1 降低飼糧和胃腸道pH，提高消化酶的活性

飼用酸化劑主要利用其酸化效應(yīng)，降低飼糧和胃腸道pH，使消化道保持適宜的消化環(huán)境，從而激活胃蛋白酶原轉(zhuǎn)換為胃蛋白酶。侯水生等研究表明，胃腸道在適宜pH范圍內(nèi)才能發(fā)揮正常的消化生理作用[8]。Blank研究報(bào)道，在14日齡斷奶仔豬飼糧中使用延胡索酸，添加量分別為1%、2%、3%，飼糧的pH降低4%～5.2%[9]。侯永清等研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加檸檬酸和磷酸，可有效降低斷奶仔豬胃腸道pH，胰蛋白酶及淀粉酶的活力增強(qiáng)，繼而提高機(jī)體對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力[10]。李鵬等研究表明，在仔豬日糧中添加酸化劑，可顯著降低仔豬胃、十二指腸中食糜pH，顯著提高胃蛋白酶和胰蛋白酶活性（P＜0.05）[11]。在畜禽飼料中添加適量的酸化劑，可提高畜禽生長性能，但過量添加會(huì)破環(huán)機(jī)體酸堿平衡，降低生產(chǎn)性能，這與侯水生等研究報(bào)道較為相似[8,12]。

2.2 調(diào)節(jié)胃腸道菌群區(qū)系

適量酸化劑可降低胃腸道pH，改變腸道中有害微生物的生存環(huán)境，直接殺死或抑制有害微生物，減少有害微生物對(duì)機(jī)體的毒害作用，減少其對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消耗；促進(jìn)腸道有益菌的增殖，降低消化道疾病的發(fā)生率。汪海峰等研究表明，復(fù)合酸化劑水溶液0.25%可抑制沙門氏菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌生長和增殖，并可在一定程度上改善仔豬的消化道微生物環(huán)境[13]。曹國文等研究表明，在仔豬日糧中添加檸檬酸0.5%，到50日齡時(shí)仔豬腸道中的乳酸菌數(shù)和酵母菌數(shù)試驗(yàn)組比對(duì)照組分別增長5.1%、29.5%，大腸桿菌和腸球菌數(shù)試驗(yàn)組比對(duì)照組分別降低10.2%、6.88%[14]。

2.3 改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)，提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率

動(dòng)物腸道是營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的主要場(chǎng)所和最大的免疫器官。腸道上皮細(xì)胞屏障是機(jī)體對(duì)抗外源病原菌的第一道防線，其損傷直接引起病原菌的入侵，觸發(fā)機(jī)體免疫反應(yīng)。研究表明，腸道微生物膳食纖維發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸、丙酸、丁酸等短鏈有機(jī)酸可以刺激腸道上皮細(xì)胞增生，丁酸鈉可提高腸道絨毛高度，這可能與有機(jī)酸極易被利用產(chǎn)生ATP有關(guān)[15]。Hou等研究表明，丁酸鹽是腸道上皮細(xì)胞重要的能量底物，同時(shí)在動(dòng)物腸道損傷修復(fù)中扮演重要的角色[16]。李德發(fā)等研究表明，在仔豬飼糧中分別添加檸檬酸1%、2%，可提高干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)消化率以及氮的利用率，干物質(zhì)和粗蛋白消化率分別提高2.28%、6.1%，氮利用率提高2.7%[17]。酸化劑不僅可降低胃腸道pH，還能與飼糧中的礦物元素發(fā)生螯合作用，如檸檬酸和延胡索酸與礦物元素鐵、銅、鋅、鎂、磷等絡(luò)合形成高效絡(luò)合物，促進(jìn)礦物元素的吸收[18]。Boling等研究表明，在日糧中添加延胡索酸可促進(jìn)磷、鋅的吸收和蓄積[19]。有機(jī)酸（延胡索酸等）本身具有抗氧化作用，可提高VA和VC的穩(wěn)定性，與此同時(shí)，消化道的酸性環(huán)境也有利于VA、VD的吸收[18]。

2.4 直接參與體內(nèi)代謝，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能

以檸檬酸、延胡索酸等為主要成分的酸化劑可快速參與三羧酸循環(huán)反應(yīng)，乳酸則是通過代謝釋放能量，可快速地給機(jī)體供能，以改善機(jī)體抗氧化和抗應(yīng)激能力，提高免疫功能[20-21]。竇曉利等研究表明，在高溫季節(jié)，復(fù)合酸化劑可緩解高溫期的熱應(yīng)激[22]。寧康健等研究表明，肉雞飼糧中使用檸檬酸0.5%，肉雞新城疫抗體效價(jià)可提高＞1倍，且效果最為顯著[23]。研究表明，0.5%的檸檬酸可提高仔豬胃內(nèi)的酸度，提高紅細(xì)胞C3b受體的合成效率，從而提高機(jī)體的免疫功能[24]。虞財(cái)華研究表明，在斷奶仔豬日糧中添加乳酸型酸化劑可提高血清中IgA、IgG含量，可調(diào)節(jié)腸道細(xì)胞相關(guān)免疫因子的分泌，從而提高仔豬的體液免疫和腸道免疫功能[25]。

3 酸化劑的應(yīng)用

3.1 豬

研究表明，酸化劑的生物學(xué)價(jià)值在于能夠降低日糧系酸力和動(dòng)物胃腸道pH，從而影響腸道微生物生長繁殖，調(diào)節(jié)胃腸道各種消化酶的分泌，促進(jìn)機(jī)體對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，最終提高生產(chǎn)性能[26-27]。晏家友等研究緩釋復(fù)合酸化劑對(duì)斷奶仔豬消化道酸度及腸道功能的影響，結(jié)果表明，仔豬的胃、小腸酸度極顯著降低（P＜0.01）；斷奶前期，小腸乳糖酶的活性顯著提高（P＜0.05）；斷奶后期，盲腸和結(jié)腸中大腸桿菌數(shù)極顯著下降，乳酸桿菌數(shù)極顯著增加，同時(shí)仔豬腸黏膜抗體S-IgA分泌量有增加趨勢(shì)[28]。仔豬腹瀉是由于早期斷奶應(yīng)激導(dǎo)致仔豬胃酸分泌不足，未經(jīng)消化的飼料直接進(jìn)入腸道，為腸道有害微生物的大量繁殖提供養(yǎng)料，導(dǎo)致腸道菌群平衡失調(diào)引起的。Tsiloyiannis等試驗(yàn)表明，酸化劑可彌補(bǔ)斷奶仔豬胃酸分泌不足的缺點(diǎn)，顯著降低仔豬腹瀉發(fā)生幾率（P＜0.05）[29]。岳增華等研究表明，在28日齡斷奶仔豬日糧中分別添加微膠囊型包被復(fù)合酸0.2%、復(fù)合酸0.5%、檸檬酸1.2%，與對(duì)照組相比，酸化劑組均可顯著提高仔豬的日增重和飼料效率，降低仔豬的腹瀉率，且以微膠囊型包被復(fù)合酸0.2%的效果最佳[30]。王榮發(fā)等和王杰等試驗(yàn)表明，在仔豬日糧中添加復(fù)合酸化劑，可使仔豬的血糖及尿素氮濃度下降，并提高總蛋白含量，提高血液中堿性磷酸酶含量，改善仔豬的生長性能；這可能與復(fù)合酸化劑中的有效成分對(duì)回腸或總的營養(yǎng)物質(zhì)消化率起促進(jìn)作用有關(guān)，具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究[27,31]。此外，有報(bào)道稱酸化劑在一定程度上可以改善豬肉品質(zhì)。張偉力等試驗(yàn)表明，不同劑量酸化劑不會(huì)顯著影響豬的屠宰性能，但可明顯增加肉的紅度值[32]。

3.2 禽

家禽消化道比較短，對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力要求相對(duì)更高。在家禽飼糧中使用酸化劑，可有效降低消化道pH，改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)，提高腸道消化酶活力和腸道有益菌的數(shù)量，抑制有害菌的繁殖，為營養(yǎng)物質(zhì)的消化提供更好的環(huán)境條件[33-34]。李軍等研究復(fù)合酸化劑的日糧酸化作用及對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響，結(jié)果表明，不同復(fù)合酸化劑水平可顯著降低肉仔雞飼糧pH和系酸力，顯著提高各階段飼糧干物質(zhì)、能量、蛋白質(zhì)、磷的表觀消化率，以0.15%添加量效果最好[35]。研究表明，肉仔雞日糧中添加包被的乳酸，小腸pH顯著降低，小腸絨毛高度增加，營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用率提高，極顯著提高生長性能[36]。羅四維等研究表明，在肉雞日糧中添加適宜的復(fù)合酸化劑，肉雞屠體的可食用部分增加，肌胃、肝臟的相對(duì)重量也相應(yīng)增加[37]。

王書全研究表明，在鵪鶉日糧中添加緩釋酸化劑，鵪鶉腸道酸度降低，腸道消化酶活力提高，營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率提高，與郭鵬等在肉仔雞上的試驗(yàn)結(jié)果相一致[33,38]。另外，王書全研究表明，緩釋酸化劑0.05%可使鵪鶉腸道內(nèi)大腸桿菌、沙門氏菌數(shù)量顯著降低，乳酸桿菌、雙歧桿菌數(shù)量顯著增加（P＜0.05）；其在生長前期的免疫器官指數(shù)和球蛋白水平明顯提高[38-39]。

3.3 水產(chǎn)動(dòng)物

目前，部分學(xué)者認(rèn)為飼用酸化劑影響魚類生長主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：提供大量氧離子，降低消化道pH，加快營養(yǎng)物質(zhì)的消化；提供有機(jī)酸，抑制革蘭氏陰性菌的生長。肖順應(yīng)等研究表明，在草魚飼糧中添加苯甲酸，以磷酸氫鈣為磷源，青魚增重率和生長率顯著提高，料重比顯著下降；在沒有無機(jī)磷源條件下，使用苯甲酸對(duì)青魚的生長無改善作用[40]。尚衛(wèi)敏研究表明，草魚飼糧中使用不同酸化劑，可顯著提高超氧化物歧化酶（SOD）、血清谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、溶菌酶（LZM）等活性，增加微量元素含量；使用復(fù)合酸化劑，可顯著提高血清堿性磷酸酶（ALP）、腸道與肝胰臟脂肪酶和淀粉酶活性，降低血清中丙二醛（MDA）含量；使用乳酸和檸檬酸，可顯著增加肝臟和胰臟中的淀粉酶、脂肪酶活性（P＜0.05）[41]。目前酸化劑對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物生長、飼糧中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收以及利用率等作用機(jī)制文獻(xiàn)報(bào)道不多，但要充分肯定其對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物生長的促進(jìn)作用，今后勢(shì)必將在水產(chǎn)養(yǎng)殖中進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

4 影響酸化劑使用效果的因素

4.1 飼糧蛋白質(zhì)來源和添加水平

酸化劑效果受飼糧蛋白質(zhì)來源和添加水平的影響，主要原因是由于不同來源蛋白質(zhì)消化環(huán)境和被消化過程略有差異，如奶制品最適pH為4.0，魚粉和豆粕最適pH為2.5。植物蛋白為主的日糧中酸化劑的應(yīng)用效果優(yōu)于乳蛋白為主的日糧，可能與乳酸菌可將奶蛋白中乳糖發(fā)酵為乳糖，降低消化道對(duì)酸的需要量的原因有關(guān)。飼糧蛋白質(zhì)水平是影響酸化劑效果的重要因素，是消化道中pH變化的抑制劑，過高蛋白質(zhì)水平會(huì)影響酸化劑的應(yīng)用效果，故推斷高蛋白質(zhì)飼糧中不適宜使用酸化劑。

4.2 酸化劑的種類及添加量

不同種類酸化劑因理化性質(zhì)不同其效果存在差異。如檸檬酸、乳酸、甲酸鈣及延胡索酸因能參與機(jī)體的部分生化反應(yīng)而表現(xiàn)出更加特別的生理功能，在飼糧中公認(rèn)是有效果的，鹽酸和硫酸可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。尚衛(wèi)敏研究表明，在魚飼料中添加酸化劑，可增強(qiáng)青魚的抗氧化能力和免疫能力，促進(jìn)其消化，提高生長性能；復(fù)合酸化劑的效果最好，其次是檸檬酸和乳酸，磷酸相對(duì)最差[41]。當(dāng)然，酸化劑添加量的高低對(duì)效果也會(huì)產(chǎn)生影響，過量添加引起飼料成本增加，經(jīng)濟(jì)效益降低，適口性降低，產(chǎn)生負(fù)作用；添加過少，達(dá)不到消化道需求，進(jìn)而影響預(yù)期目標(biāo)。

4.3 日糧系酸力

日糧系酸力是影響動(dòng)物體消化道酸度的主要因素之一，指的是100 g飼料或原料的pH下降到4.0所消耗的鹽酸的毫摩爾數(shù)。常見原料的系酸力如下：玉米7.8、小麥8.99、豆粕69.4、魚粉5.84、小麥麩46.5、乳清粉46.6、酵母30.10、磷酸氫鈣69.0、石粉2 846。

4.4 畜禽的飼養(yǎng)環(huán)境

酸化劑同其他飼料添加劑類似，畜禽所處環(huán)境，如欄舍衛(wèi)生條件、飼養(yǎng)密度、光照等對(duì)酸化劑的使用效果有比較大的影響。研究表明，包被酸化劑在良好飼養(yǎng)環(huán)境條件下對(duì)肉仔雞的生長性能以及消化道內(nèi)環(huán)境的影響更為顯著[42-43]。

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