范秋麗， 蔣守群

（廣東省農(nóng)業(yè)科學院動物科學研究所，畜禽育種國家重點實驗室，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室，廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點實驗室，廣東廣州510640）

2020年7月1日，我國已全面停止在飼料中添加含有促生長類的抗生素。這使得畜禽養(yǎng)殖中對抗生素替代產(chǎn)品的需求更加迫切，眾多研究者也都在致力于尋找可替代抗生素的綠色飼料添加劑。腐殖酸和腐殖酸鈉因具備價格低廉、無腐蝕、無殘留、使用方便和效果明顯等優(yōu)點，近年來在畜禽生產(chǎn)中受到越來越廣泛的關(guān)注。本文將從腐殖酸和腐殖酸鈉作為飼料添加劑，對霉菌毒素的脫毒、重金屬的排除、生長性能、胴體性狀、營養(yǎng)物質(zhì)吸收、肉蛋品質(zhì)、免疫和抗氧化功能的改善等方面進行闡述，以期為畜禽生產(chǎn)中腐殖酸鈉的合理應(yīng)用提供參考。

1 腐殖酸、腐殖酸鈉的理化性質(zhì)

腐殖酸（HA）是動植物殘體經(jīng)過微生物腐解后形成的一類較為簡單的含芳香結(jié)構(gòu)有機化合物，再經(jīng)縮合作用而形成的無定形聚電介質(zhì)有機高分子化合物復(fù)合體，表面呈黑色或者棕色（陳志敏等，2019；龔爭等，2011）。腐殖酸分布在土壤、濕地、煤炭和巖頁中，是一種數(shù)量巨大且尚未被充分開發(fā)和利用的資源。腐殖酸作為飼料添加劑，能起到抑制氧化和促進飼料中脂肪分散的作用，使飼料便于消化和吸收（任智慧等，2009）。

腐殖酸鈉（HuNa）是腐殖酸的鈉鹽，為有機弱酸鹽，呈烏黑晶亮或者棕黑色的輕質(zhì)粉末或無定形顆粒，極易溶于水，水溶液為醬油色膠體弱堿性溶液。是用化學方法從褐煤、風化煤和泥炭中提取的一種多功能的高分子化合物，平均相對分子質(zhì)量為20000～150000，相對體積質(zhì)量為1.33～1.44，具有較大的比表面積，含有多種生物堿、維生素和生理活性物質(zhì)。因此，腐殖酸鈉有很強的絡(luò)合力、離子交換作用和吸附作用（韓業(yè)東等，2018；陳國順等，2014）。

2 腐殖酸、腐殖酸鈉的生物學功能

2.1 霉菌毒素脫毒作用 霉菌毒素污染是畜禽飼料中經(jīng)常存在的影響動物生長的因素之一，去除飼料中的霉菌毒素一直是養(yǎng)殖業(yè)關(guān)注的難題（徐子等，2019）。作為霉菌毒素吸附劑，腐殖酸鈉的作用機理主要為：分子中酚羥基等活性基團的H＋解離，使得玉米赤霉烯酮（ZEN）會優(yōu)先于H＋競爭性地與腐殖酸鈉表面的作用位點結(jié)合，同時，H＋與腐殖酸鈉表面的不飽和離子交換作用減弱，使得腐殖酸鈉對ZEN的吸附效果增強。腐殖酸鈉對霉菌毒素的脫毒效果受時間、腐殖酸鈉的添加劑量、溶液pH以及霉菌毒素初始濃度的影響。許靜等（2019）體外研究表明，在37℃，pH 7～8，60 min的試驗條件下，腐殖酸鈉單獨使用對ZEN的脫毒率達79.53%，與活性炭以2∶1的比例復(fù)合后，脫毒率可高達95.17%。葉盛群（2009）關(guān)于體外人工模擬動物胃腸道環(huán)境的研究表明，腐殖酸鈉用量為10 mL（2.5 mg/mL），脫毒時間為60 min，pH 7～8試驗條件下，腐殖酸鈉對黃曲霉毒素B1（AFB1）、ZEN和嘔吐毒素（DON）的最大脫毒率依次為90.83%、50.08%和16.98%。Rensburg等（2006）研究表明，日糧含3.5%的腐殖酸可顯著減少1 mg/kg AFB1對肉雞體重、肝臟和胃造成的負面影響。

2.2 重金屬吸附作用 腐殖酸鈉因其良好的離子交換性和吸附性，已被廣泛應(yīng)用于遭受重金屬污染的農(nóng)業(yè)土壤改良（費志軍，2019）、種子和廢水處理（周曉燕等，2018；李國清等，2007）。此外，在畜禽生產(chǎn)中，腐殖酸鈉可添加于飼料中螯合重金屬離子，使之排出體外，從而減少畜禽體內(nèi)重金屬的殘留，且其形成的膠體溶液可保護消化道黏膜免受毒性物質(zhì)的損害。Herzig等（2007）研究表明，每只雞（32日齡羅斯308肉雞）每天采食0.5 g的腐殖酸，試驗持續(xù)10 d，肉雞肝臟、腎臟和腿肌中鎘 （Cd）的含量可分別減少39.6%、34.2%和80.8%。Zraly等（2008a、b）在9周齡伊莎黃雞上研究腐殖酸對體內(nèi)汞（Hg）和鉛（Pb）沉積的影響，結(jié)果表明，每只雞每天采食0.5 g的腐殖酸，10 d后，肝臟、腎臟、大腦和肌肉中Hg的含量分別減少20.6%、23.8%、23.0%和18.6%；肝臟、腎臟、肌肉和骨骼中Pb的含量分別減少30.0%、43.8%、53.8%和50.6%。

2.3 抑菌作用 眾所周知，大腸桿菌為定植于畜禽腸道中的有害菌群。有研究報道，培養(yǎng)基中分別添加5%、10%和15%的腐殖酸鈉（m/V）可顯著降低大腸桿菌活菌數(shù)量，且抑菌效果隨腐殖酸鈉添加量的增加越明顯（娜仁高娃等，2014）。腐殖酸鈉的抑菌機理主要為：（1）腐殖酸鈉可改變大腸桿菌生長環(huán)境的pH，使菌體處于堿性環(huán)境，導(dǎo)致細胞膜的通透性發(fā)生改變，影響膜結(jié)構(gòu)和功能（娜仁高娃等，2014）；（2）對數(shù)生長期的細胞分裂受到抑制，生長異常，細胞變得稀薄，內(nèi)部出現(xiàn)空泡，導(dǎo)致紫外吸收值升高，降低細菌代謝，最終導(dǎo)致細胞解體（娜仁高娃等，2014）。植物乳桿菌可調(diào)節(jié)腸道正常菌群，抑制腐敗菌的繁殖和生長。劉娜等（2014）研究表明，植物乳桿菌固態(tài)發(fā)酵前期（24 h）在底物和種子液中分別添加2%的腐殖酸鈉可刺激生長，顯著增加活菌數(shù)，從而提高代謝產(chǎn)物中乳酸和乙酸的含量，而短鏈脂肪酸則對后腸的代謝調(diào)控和機體健康的改善起著重要的作用（余苗等，2020）。也有研究報道，液體培養(yǎng)基中添加4.0%～8.0%的腐殖酸鈉可顯著提高2～6 h植物乳桿菌的自凝集率和與大腸桿菌的共凝集率，使植物乳桿菌對大腸桿菌的抑制能力和黏附能力提高（劉娜等，2019），而乳酸菌的自凝集能力既與其病原菌的共凝集能力有關(guān)又與其黏附宿主細胞的能力具有相關(guān)性，凝集能力越強，定植能力更好，清除致病菌也越有效（向鑫玲等，2016）。

2.4 防止腹瀉作用 腐殖酸鈉對畜禽腹瀉有很好的防治作用，主要因其為高分子絡(luò)合物，且富含生物堿，進入腸道后，因擁有較大的比表面積，能有效地吸附并結(jié)合腸道炎性物質(zhì)和有毒物質(zhì)，然后將它們從動物體內(nèi)排出（韓業(yè)東，2018）。朱榮生等（2018）研究表明，日糧中添加3.0 kg/t的腐殖酸鈉和1.5 kg/t的核苷酸可顯著降低21～59日齡斷奶仔豬腹瀉率、血清中二胺氧化酶（DAO）和磷酸激酶（CKP）活性。氧化鋅因具有抑制大腸桿菌感染的作用，常被添加于仔豬飼糧中用于抗腹瀉，但高濃度可導(dǎo)致體內(nèi)鋅的過量累積和排泄，造成環(huán)境污染（袁勇，2020）。歐陽富龍等（2017）研究表明，日糧中用0.4%的腐殖酸鈉代替氧化鋅并沒有降低保育豬的腹瀉率，原因可能與目前對腐殖酸鈉的評判標準不一樣有關(guān)，產(chǎn)地、原料以及加工工藝都會對腐殖酸鈉中發(fā)揮作用的主要成分（黃腐酸、棕腐酸、黑腐酸）的比例造成影響（楊福金等，2013；宋海燕，2009）。

3 腐殖酸、腐殖酸鈉在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 生長性能和胴體性狀 腐殖酸和腐殖酸鈉中含有多種生物活性成分和礦物元素（鉀、磷、鈣、鎂、鐵、鈷、錳等），可通過調(diào)理胃腸道菌群平衡，刺激胃腸道蠕動，促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收而提高生長性能（王玉峰等，2009；夏學鵬等，2009）。陳國順等（2014）研究報道，在添加了黃霉毒素的科寶肉雞日糧中添加1.0%的腐殖酸鈉（腐殖酸含量≥70%）可顯著提高成活率和平均日增重，降低料重比。Skalicka等（2016）研究報道，含黃曲霉毒素B1的海布羅肉雞日糧中添加1%的腐殖酸鈉（腐殖酸含量63.2%）可顯著提高體重。以上研究表明，腐殖酸鈉可通過減少霉菌毒素的毒性，緩解有毒物質(zhì)對胃腸道的傷害而提高生長性能。

Veronika等（2016）研究報道，日糧含1%的腐殖酸鈉可提高42日齡羅斯308肉雞胴體重和肌胃重量。陳志敏等（2019）研究報道，日糧中添加0.3%的腐殖酸鈉（腐殖酸含量＞70%）可顯著提高1～21日齡AA肉公雞平均日增重，但0.1%、0.3%和0.5%的腐殖酸鈉對42日齡肉雞屠宰率、全凈膛率、半凈膛率、胸肌率、腿肌率和腹脂率無顯著影響。張杰等（2017）研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加0.5%、1.0%和1.5%的腐殖酸鈉（腐殖酸含量為62%）可降低1～42日齡AA肉雞料重比，減少死亡率，顯著提高全凈膛率。Henrieta等（2018）研究報道，羅斯308肉雞日糧中添加2%的腐殖酸可提高1～42日齡體重和屠體重。但也有研究報道，日糧添加2.5%的腐殖酸對160～202日齡羅斯308肉雞生長性能和胴體性狀無顯著影響（Can等，2009）。綜合上述研究，相同日齡條件下，腐殖酸的添加量對肉雞胴體性狀影響不同，添加量越高，胴體性狀改善越顯著。但在實際生產(chǎn)中，可根據(jù)畜禽日齡和腐殖酸鈉干物質(zhì)中有效成分含量適當添加。

3.2 營養(yǎng)物質(zhì)利用率 腐殖酸鈉的吸附作用延長了飼料中營養(yǎng)物質(zhì)通過腸道的時間，提高營養(yǎng)物質(zhì)的吸收率 （陳志敏等，2019）。鮑翠俊等（2015）研究報道，1～42日齡AA肉雞日糧中分別添加1%、1.5%和2.5%的腐殖酸鈉可降低28日齡時血清白蛋白含量，而血清總蛋白和白蛋白又是反映家禽蛋白質(zhì)代謝的重要指標，血清總蛋白和白蛋白含量升高，說明機體對蛋白質(zhì)吸收率升高（鄭愛娟等，2019）。Alena等（2010）對1～42日齡羅斯308肉雞的研究表明，日糧中添加5 g/kg腐殖酸鈉（腐殖酸含量63.2%）對血清總蛋白、白蛋白、甘油三酯和磷含量無顯著影響。日糧中添加5%的腐殖酸鈉可顯著降低14日齡血清膽固醇含量，血清膽固醇含量可反映脂肪組織發(fā)育和體內(nèi)脂肪沉積的能力，膽固醇含量降低表示脂肪沉積能力減弱（張放等，2018）。從以上研究結(jié)果看出，腐殖酸鈉的添加并沒有提高營養(yǎng)物質(zhì)吸收率，可能與添加劑量、試驗周期或者腐殖酸含量有關(guān)，同時也和畜禽體內(nèi)這些代謝指標受多種因素調(diào)節(jié)有關(guān)。

3.3 畜禽產(chǎn)品品質(zhì) 畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全不僅影響消費者身體的健康，也關(guān)系到我國畜牧業(yè)的發(fā)展，隨著生活水平的提高，人們對肉、蛋及相關(guān)制品的要求也越來越高（王燕紅等，2017）。Herzig等（2007）和Zraly等（2008a、b）研究發(fā)現(xiàn)，每只肉雞每天采食0.5 g的腐殖酸可有效減少Cd、Hg、Pb等重金屬在內(nèi)臟和肌肉中的沉積。Peter等（2018）在1～42日齡羅斯308肉雞上的研究表明，日糧中添加1%的腐殖酸可增加胸肌和腿肌中肌內(nèi)脂肪含量。除此之外，基礎(chǔ)日糧中添加0.3%的腐殖酸鈉可顯著提高150日齡來航蛋雞蛋殼密度、強度以及光澤度，減少分裝、運輸、加工以及儲存等環(huán)節(jié)帶來的損失（馮時琴等，2013）。日糧中添加0.1%和0.3%的腐殖酸鈉均可提高白來航蛋雞雞蛋中蛋白、蛋黃和蛋殼固形物含量，提高蛋殼、蛋黃和蛋白品質(zhì)（劉學仁等，1983）。通過上述研究可看出，腐殖酸和腐殖酸鈉可減少重金屬沉積、提高肉品質(zhì)和蛋品質(zhì)，原因是由于腐殖酸和腐殖酸鈉優(yōu)異的吸附性和流動性，用作顆粒飼料黏合劑改善了飼料的耐久性，而顆粒飼料相比粉料減少了成分分離，殺滅了病原微生物，提高了適口性（Abdollahi等，2013）。

3.4 免疫和抗氧化功能 研究表明，腐殖酸和腐殖酸鈉結(jié)構(gòu)中含有多種能收縮血管和降低毛細血管滲透性的活性基團，達到消炎止血的作用，因而可增強機體免疫力（李麗，2014）。也有研究報道，腐殖酸鈉在體內(nèi)各種酶（多酚氧化酶、抗壞血酸酶、過氧化物酶）的作用下，活性基團可分解出較多的初生態(tài)氧，呈現(xiàn)殺菌和消炎的作用，從而提高免疫力（王玉峰等，2009）。研究表明，日糧含0.3%和0.5%的腐殖酸鈉可顯著提高21日齡和42日齡肉雞血清中免疫球蛋白A、G、M（IgA、IgG、IgM）含量（陳志敏等，2019）。趙金香等（2008）在生長豬上的研究表明，連續(xù)10 d灌喂10 mg/kg體重的腐殖酸鈉可顯著提高血液活花環(huán)玫瑰花環(huán)（Ea）和補體復(fù)合物玫瑰花環(huán)（EAC）形成率。Ea水平提高，表明T淋巴細胞介導(dǎo)的細胞免疫水平顯著提高；ECA水平提高，間接反映機體體液免疫水平提高。程郁昕等（2010）研究報道，日糧中添加1.5%的腐殖酸鈉可顯著提高28日齡AA肉雞脾臟指數(shù)和法氏囊指數(shù)。此外，也有研究報道，1～42日齡肉雞日糧中添加0.3%的腐殖酸可提高血清禽流感病毒（AIV）抗體效價（Tohid等，2010）。以上研究結(jié)果說明，腐殖酸和腐殖酸鈉可通過提高病毒抗體效價、淋巴細胞增殖和轉(zhuǎn)化率以及免疫器官指數(shù)、細胞免疫和體液免疫來達到提高畜禽免疫功能的目的。

脂質(zhì)過氧化是一種反復(fù)進行的自由基鏈式反應(yīng)，其終產(chǎn)物微量丙二醛（MDA）對細胞具有毒性作用?？偪寡趸福═－AOC）的活性高低可反映機體抗氧化酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)對外來刺激的代償能力以及機體自由基代謝狀態(tài)，T－AOC活性越高，機體抗氧化能力越強（楊梅梅等，2015）。研究報道，肉雞日糧中添加0.3%和0.5%的腐殖酸鈉可顯著減少21日齡血清中MDA含量，提高21日齡和42日齡血清中T－AOC活力（陳志敏等，2019）。魯鑫濤等（2020）研究表明，日糧中添加1000 mg/kg的腐殖酸可提高海蘭白蛋雞血清中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH－Px）活性，而GSH－Px可使機體內(nèi)有毒的過氧化物還原為無毒的羥基化合物，保護細胞膜免受過氧化物損傷。魯鑫濤等（2020）的研究也表明，日糧中添加1000 mg/kg的腐殖酸可顯著降低熱應(yīng)激條件下海蘭白蛋雞血清MDA含量。綜合上述研究，腐殖酸和腐殖酸鈉可通過提高抗氧化酶活力和減少脂質(zhì)過氧化物含量提高畜禽抗氧化功能，其原因與腐殖酸和腐殖酸鈉分子中含有的醌、酚等官能團有關(guān)，尤其是醌基團在電子傳遞和清除自由基中起著重要的作用（欒富波等，2008）。

4 總結(jié)

腐殖酸和腐殖酸鈉因其獨特的分子結(jié)構(gòu)和理化特性，一方面可作為吸附劑吸附飼料中的霉菌毒素和重金屬，減少體內(nèi)重金屬沉積，提高畜禽產(chǎn)品品質(zhì)，另一方面可作為功能性飼料原料改善機體免疫和抗氧化功能，提高生長性能和改善胴體性狀。腐殖酸和腐殖酸鈉具有抑菌、防止腹瀉和解毒等功效，且無耐藥性和二次污染等問題，可作為環(huán)境友好型飼料添加劑代替抗生素應(yīng)用于畜禽飼料中。但其在提高肉品質(zhì)和蛋品質(zhì)方面的作用機理，在提高抗氧化和免疫功能方面的具體分子機制，以及在實際生產(chǎn)中的統(tǒng)一應(yīng)用標準還有待進一步研究。