飼料酸化劑的作用機理及研究方向探討

藍色太陽 · 發(fā)表于 2008-5-22 16:25:11

小子雖淺薄無知,但仍想為論壇之發(fā)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(jīng)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(chǎn)生的耐藥性和殘留以及給人和動物健康帶來的危害，已經(jīng)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(mào)易中的“綠色壁壘”，促進飼料及添加劑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)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(huán)境以滿足營養(yǎng)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(fā)現(xiàn)一些簡單的酸化劑具有降低pH值，提高內(nèi)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(wěn)定在適合的范圍內(nèi)，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(tǒng)和免疫系統(tǒng)發(fā)育尚未成熟，當子豬由母乳提供營養(yǎng)到飼料提供營養(yǎng)時，子豬食道、胃腸內(nèi)酸液分泌不夠，很難達到成年豬胃內(nèi)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(diào)控胃腸道微生物菌群平衡的機制。胃腸道內(nèi)大多數(shù)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(huán)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(huán)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(huán)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(shù)量。
　　直接參與體內(nèi)代謝，促進營養(yǎng)物質(zhì)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(huán)的反應物或中間產(chǎn)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(huán)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(fā)現(xiàn)，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(fā)現(xiàn)，復合酸化劑能有效緩解高溫期產(chǎn)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(nèi)的排空速度，因而增加了蛋白質(zhì)在胃中的停留時間，從而提高蛋白質(zhì)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(diào)味劑的作用。
　　目前應用酸化劑存在的問題及發(fā)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(wěn)定。實際應用發(fā)現(xiàn)，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(yǎng)環(huán)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(chǎn)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(fā)揮作用。（3）添加量大，成本高。（4）酸化劑生產(chǎn)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(fā)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(fā)展趨勢。
　　國內(nèi)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(huán)境，調(diào)節(jié)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(zhì)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(nèi)pH值，較低pH值的環(huán)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(nèi)病原微生物生長繁殖，減少子豬下痢發(fā)生。酸化劑還可以和高銅、益生素等協(xié)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(chǎn)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(wěn)定的飼用效果，開展復合酸的配比優(yōu)化研究和酸化劑與其他添加劑如微生態(tài)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(chǎn)工藝，以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量。