飼料酸化劑的作用機理及研究方向探討

藍色太陽 · 發表于 2008-5-22 16:25:11

小子雖淺薄無知,但仍想為論壇之發展盡綿薄之力.

　　隨著對飼料及添加劑研究的不斷深入，人們已經逐漸認識到了某些飼料添加劑帶來的負面效應。特別是作為飼料添加劑之一的抗生素的大量使用，甚至濫用，導致產生的耐藥性和殘留以及給人和動物健康帶來的危害，已經引起廣大科研工作者和消費者的關注和憂慮。人們對抗生素替代物的研究越來越重視，我國為了突破國際貿易中的“綠色壁壘”，促進飼料及添加劑行業的可持續發展，開展了包括酸制劑、寡糖、植物提取物、微生物添加劑等綠色添加劑的研究，并取得了很多成就。
　　酸化劑是指能提高飼料酸度，通過與飼料或水結合，動物食用后，能改善其消化道環境以滿足營養需要及疾病預防的需要。國外20世紀60年代就開始了酸化劑的研究，但當時主要是利用一些有機酸緩解子豬斷奶后下痢。進入80年代后，研究人員發現一些簡單的酸化劑具有降低pH值，提高內源的活性，促進動物生長等系列功效，進入90年代后，酸化劑就被廣泛地應用于禽畜飼料中。
　　酸化劑的分類
　　酸化劑主要包括單一酸化劑和復合酸化劑，單一酸化劑分為有機酸和無機酸。目前使用的無機酸化劑主要包括鹽酸、硫酸和磷酸，其中以磷酸居多。無機酸具有價格低、酸性強，在使用過程中極容易離解的特點。有機酸化劑主要有檸檬酸、延胡索酸、乳酸、丙酸、蘋果酸、山梨酸、甲酸、乙酸等。復合酸化劑是將兩種或以上的單一酸化劑按照一定的比例復合而成，復合酸化劑可以是幾種酸配合在一起使用，也可以是酸和鹽類復配而成。
　　酸化劑的作用機理
　　利用酸化劑降低胃腸道pH值，提高消化活性的機制。很多研究表明，只有動物消化道pH值穩定在適合的范圍內，才能維持正常的消化生理，pH值過高能顯著地抑制胃蛋白原的活化，當pH值高于6時，胃蛋白就會失活。早期斷奶子豬消化系統和免疫系統發育尚未成熟，當子豬由母乳提供營養到飼料提供營養時，子豬食道、胃腸內酸液分泌不夠，很難達到成年豬胃內的酸度水平（pH值為2﹒0～3﹒5）。飼料酸化劑的作用源于其酸化效應。添加酸化劑不僅可激活胃蛋白原，同時還可直接刺激消化的分泌。
　　酸化劑調控胃腸道微生物菌群平衡的機制。胃腸道內大多數有害菌群生長的適宜pH值都是中性偏堿，如大腸桿菌適宜的pH值為6﹒0~8﹒0，而像乳酸桿菌等有益菌群則適宜于在酸性環境中生長繁殖。酸化劑進入畜禽胃腸道以后通過降低pH值，能促進乳酸菌等有益菌的生長繁殖，同時改變有害菌群的生存環境，能抑制或直接殺滅有害菌群如大腸桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌和梭狀芽孢桿菌等。
　　研究表明，酸性環境有利于乳酸桿菌等有益菌的繁殖生長，而對大腸桿菌等有害菌有抑制作用。日糧中添加1﹒8％二甲酸鉀能降低斷奶子豬腸道中總厭氧菌、總需氧菌、乳酸桿菌和大腸桿菌等的數量。
　　直接參與體內代謝，促進營養物質的吸收。某些酸化劑及其鹽類如檸檬酸、延胡索酸等就是三羧酸循環的反應物或中間產物。而乳酸則通過代謝可以釋放能量。某些微量元素如鈣在弱酸或偏堿性環境時易形成不溶性的酸而難以吸收，飼料中添加酸化劑后，微量元素的鹽類更容易分解，然后與酸化劑形成絡合物更容易被吸收。
　　抗應激作用和提高動物機體免疫力
　　有研究發現，在子豬飼料中添加酸化劑后，子豬的免疫功能增強，尤其是紅細胞的免疫功能，在家禽日糧中添加有機酸可以提高家禽的免疫力和抗病能力。又有研究者發現，復合酸化劑能有效緩解高溫期產蛋雞的熱應激，可以作為抗應激添加劑應用。
　　其他作用機制
　　飼料中添加酸化劑后，可以減慢食物在胃內的排空速度，因而增加了蛋白質在胃中的停留時間，從而提高蛋白質的消化率。此外酸化劑還能刺激動物口腔味蕾細胞，使唾液分泌增加從而增加食欲，提高動物采食量，起到調味劑的作用。
　　目前應用酸化劑存在的問題及發展方向
　　目前酸化劑在使用過程中存在的問題主要有：（1）效果不是很穩定。實際應用發現，影響酸化劑使用效果的因素有很多，主要包括﹕酸化劑種類的選擇和添加量，此外，日糧的種類、豬齡和體重、飼養環境也會影響酸化劑的使用效果。研究了酸化劑的添加量對子豬生產性能的影響，結果表明子豬日糧中酸化劑添加量以0﹒2％為最佳。（2）酸化劑釋放過快，在胃中即被全部吸收，無法在小腸部位發揮作用。（3）添加量大，成本高。（4）酸化劑生產和使用過程會腐蝕機械、運輸設備。
　　無機酸具有較強的酸性及相對較低的添加成本，但是在使用過程中會破壞胃黏膜功能甚至灼傷胃黏膜，抑制胃酸分泌和子豬胃功能的正常發育。而大分子有機酸如檸檬酸、乳酸、延胡索酸等，在降低pH值和飼料酸結合力方面的效力比有機小分子要低，所以，有機小分子的作用效果比無機酸和大分子有機酸要好。酸化劑的功能效果很多，但是并不是每一種單一酸都同時具有，復合酸化劑就是為了克服單一酸化劑的不足或缺陷，將不同的單一酸復合而成，從而提高酸化劑的應用效果。復合酸化劑也將取代單一酸化劑，成為酸化劑的發展趨勢。
　　國內外很多二甲酸鉀的應用實驗表明，二甲酸鉀作為一種分子式簡單的復合鹽具有促進豬的生長，改善子豬胃腸道消化環境，調節飼料的適口性，提高動物的采食量，有效抑制飼料中的霉菌等有害成分，保證飼料質量，提高飼料的保存期限等一系列的作用。
　　通過在飼料中添加酸化劑降低子豬消化道內pH值，較低pH值的環境可以激活胃蛋白原，減緩胃排空速度，提高日糧消化率，還可以有效控制消化道內病原微生物生長繁殖，減少子豬下痢發生。酸化劑還可以和高銅、益生素等協同作用，緩解應激對子豬造成的危害，降低腹瀉率，增強免疫力，提高子豬生產性能，是替代抗生素的理想選擇。今后應著重研究如何保持酸化劑穩定的飼用效果，開展復合酸的配比優化研究和酸化劑與其他添加劑如微生態制劑、制劑等添加劑的配伍使用的研究，以不斷提高酸化劑的使用效果﹔應加強酸化劑的選用，將酸化劑與飼料類型、動物種類極其生理特點結合起來，進一步闡明酸化劑的作用機理﹔同時，完善酸化劑的生產工藝，以降低生產成本，提高生產質量。