畜牧人

標(biāo)題: 最 新 豬 日 糧 酸 化 的 益 處 [打印本頁(yè)]

作者: trssjc    時(shí)間: 2006-8-7 21:40
標(biāo)題: 最 新 豬 日 糧 酸 化 的 益 處
動(dòng)物飼養(yǎng)中的有機(jī)酸:
仔豬日糧中應(yīng)用有機(jī)酸已經(jīng)有很多年,主要是對(duì)剛斷奶后仔豬的健康和生長(zhǎng)有正效應(yīng)。尤其是近年來(lái),歐盟禁止使用抗生素增加了人們對(duì)有機(jī)酸的興趣而且促進(jìn)了其在仔豬及生長(zhǎng)豬中的應(yīng)用。
許多營(yíng)養(yǎng)學(xué)家認(rèn)為有機(jī)酸是飼料抗生素唯一可行的替代物。丹麥預(yù)期要禁用抗生素,是第一個(gè)廣泛尋找抗生素替代物的國(guó)家。他們的研究使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則來(lái)評(píng)定不同的商品(酸、益生元、益生素、香精油)。從他們的結(jié)果可以看出,混合酸能穩(wěn)定地改善仔豬生長(zhǎng)性能,但不同的產(chǎn)品差異很大(Callesen 1999)。
其它的研究使用單價(jià)酸,結(jié)果表明:并不是全部有機(jī)酸都能促進(jìn)生長(zhǎng)和提高飼料轉(zhuǎn)化率,至少單獨(dú)使用時(shí)是這樣。在單價(jià)酸中,蟻酸被認(rèn)為是最有效的促生長(zhǎng)劑之一(Roth 1998)。飼料廠應(yīng)用的很少,因?yàn)樗鼘?duì)設(shè)備和工作人員有強(qiáng)腐蝕性(即使有些飼料廠已有特殊的設(shè)備來(lái)處理這種作用)。
實(shí)際上,大多數(shù)飼料廠使用的是混合酸,含有載體和/或緩沖劑。然而在混合酸中最廣泛應(yīng)用的酸是蟻酸或乳酸,許多試驗(yàn)已經(jīng)證明它們是最有效的。
動(dòng)物生產(chǎn)上有機(jī)酸的作用模式只有部分清楚,大部分可能不是單一的作用機(jī)理。關(guān)于每一種機(jī)制的重要性、作用部位、足夠的劑量和可能的協(xié)同作用等都存在許多問(wèn)題。

有機(jī)酸的化學(xué):
有機(jī)酸是一大類化合物,有長(zhǎng)鏈、短鏈酸;一價(jià)、二價(jià)和多價(jià)酸等。它們都是弱酸,在溶液中的溶解度依賴于pH值。酸的電離常數(shù)pKa是指50%溶解和50%不溶解的pH值。
最簡(jiǎn)單和使用最多的有機(jī)酸是蟻酸,單個(gè)一碳基團(tuán)形成羧酸。經(jīng)常使用的還有富馬酸(2個(gè)羧基)、乳酸(羥基酸)、檸檬酸(多價(jià)酸)。艾麗美——蛋氨酸羥基類似物(羥甲基硫丁酸,hydroxy methyl thiobutanoic acid, HMB)也是一種羥基酸(與乳酸相似),帶有4個(gè)碳和一個(gè)甲硫基。其pKa值為3.6,稍低于蟻酸的pKa值(3.75),這使得HMB是一種強(qiáng)的有機(jī)酸。

豬蛋氨酸來(lái)源:酸形式的優(yōu)勢(shì)
市場(chǎng)上合成蛋氨酸有兩種形式,以滿足豬日糧對(duì)蛋氨酸需求量的增加:液態(tài)dl-蛋氨酸羥基類似物(HMB)和粉末狀結(jié)晶dl-蛋氨酸。飼料廠更喜歡用液體形式的蛋氨酸,與其它液態(tài)添加劑一樣,由于液體的物理性狀優(yōu)勢(shì):易于操作、容易稱量、無(wú)紙袋、無(wú)廢棄物和無(wú)灰塵等,飼料廠的生產(chǎn)能力得以提高。
兩種工業(yè)來(lái)源的蛋氨酸通過(guò)極為相似的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)與L-蛋氨酸一樣的活性?!敦i營(yíng)養(yǎng)需要》公布兩者是等價(jià)的(NRC,1998),近來(lái)在荷蘭ILOB研究所做的工作也證實(shí)了這一點(diǎn)(Report TNO 99.02)。
液態(tài)蛋氨酸類似物作為酸的作用在最近引起人們的興趣。在Danske Slagterier為證明抗生素生長(zhǎng)促進(jìn)劑替代物而設(shè)計(jì)的研究中,取得了驚人的促生長(zhǎng)效果后,我們才開始研究它作為酸的一面(表3 report 365-97)。對(duì)照日糧(不含抗生素),用HMB代替dl-蛋氨酸,生長(zhǎng)性能得到改善,可與混合酸的效果相媲美(表3 和圖8-9)。新近的研究提供了進(jìn)一步的證據(jù),支持了HMB作為有機(jī)酸的附加效應(yīng)。

豬日糧有機(jī)酸的可能作用方式
日糧衛(wèi)生
日糧中使用有機(jī)酸可在動(dòng)物采食前減少飼料細(xì)菌的污染。這是歐盟(EU)法律中僅僅認(rèn)識(shí)到的一方面,其允許有機(jī)酸用作飼料保存劑。有些酸控制細(xì)菌不是其特定的作用,而是由于pH低(在低pH時(shí),沙門氏菌屬細(xì)菌不能生長(zhǎng)),有些有機(jī)酸具有較好的效果或在較高pH,抑菌是其特定的作用(主要作用)。然而,日糧衛(wèi)生的效應(yīng)不可能解釋在生產(chǎn)中出現(xiàn)的所有結(jié)果,體內(nèi)一定有其它效應(yīng)發(fā)生。
PH效應(yīng)
酸在日糧中,隨后在胃腸道中首要的貢獻(xiàn)是降低緩沖力和pH值。斷奶后小豬胃中不能產(chǎn)生足夠的酸。這種酸性不足導(dǎo)致許多問(wèn)題,包括胃蛋白酶的激活不足、胃排空速度加快和控制胃腸菌群能力差??朔岱置诓蛔愕囊环N策略是配制低緩沖力(buffer capacity, BC)的仔豬日糧,降低胃的pH值。這可通過(guò)減少日糧中最強(qiáng)的緩沖劑(蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)主要是鈣)來(lái)實(shí)現(xiàn)。酸也能降低緩沖力,添加到日糧中和/或可選擇這些酸的鈣鹽作為低BC鈣源。然而,pH 和BC的效應(yīng)并不是有機(jī)酸的特定作用,用無(wú)機(jī)酸也能達(dá)到這種效果。
生理上降低pH值僅僅在胃有效。不可能在小腸發(fā)揮作用,小腸pH較高,胰腺分泌的碳酸氫鹽嚴(yán)格控制pH。在這一水平努力去降低pH可能會(huì)有反作用。正常條件下胰腺酶在較高的pH起作用。而且胃排空的速度受十二指腸pH的調(diào)節(jié)。胃內(nèi)容物酸越多,排空過(guò)程越慢,調(diào)節(jié)排空過(guò)程以使有更多的時(shí)間進(jìn)行消化。
我們測(cè)定了不同日糧中蟻酸和HMB對(duì)BC的影響(圖1)。雖然以重量為基礎(chǔ)HMB(分子量較大)較低,但這兩種酸的效果是相似的。日糧中混入0.2%HMB,可使日糧的BC平均降低6-7%。
然而,僅僅BC和pH效應(yīng)似乎不是有機(jī)酸的主要作用方式。有純無(wú)機(jī)強(qiáng)酸(鹽酸或磷酸)做的試驗(yàn)表明對(duì)生長(zhǎng)性能沒有影響甚至有負(fù)作用。因此必須考慮其它作用方式。
特定的抗菌作用
我們已經(jīng)知道,一些有機(jī)酸的重要特性是它們具有特定的抗細(xì)菌和抗霉菌的性質(zhì)。長(zhǎng)期利用有些作食品(或飼料)保存劑:苯甲酸、丙酸和蟻酸。這一效應(yīng)與上述pH 效應(yīng)無(wú)關(guān),但與這些酸的不溶形式能以簡(jiǎn)單擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)菌有關(guān)。細(xì)菌內(nèi)pH接近中性,未溶解的酸進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞后溶解產(chǎn)生H+。微生物必須利用代謝能來(lái)補(bǔ)償其內(nèi)部pH 的下降以穩(wěn)定離子環(huán)境。這使代謝能不能用于生長(zhǎng)和繁殖,甚至最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。
這是一些有機(jī)酸的特定作用并且依賴于pH值。攝食前在日糧中可能是有效的(最初飼料保存劑的要求),但攝食時(shí)在體內(nèi)也是有效的。胃中pH 的快速下降能夠促進(jìn)這種特定的抗菌作用。低pH值提高抗菌力也可能為混合酸之間的協(xié)同作用提供基礎(chǔ)。無(wú)機(jī)強(qiáng)酸如正磷酸能降低pH,提高有機(jī)酸的抗菌作用。
有一點(diǎn)經(jīng)常被遺忘,大量的細(xì)菌定植在豬胃的非分泌部(與雞的嗉囔一樣),通常這一部位的pH為4-5。在這一pH水平乳酸桿菌是微生物區(qū)系的優(yōu)勢(shì)菌群,然而任何失調(diào)或應(yīng)激都能刺激大腸桿菌甚至梭菌的生長(zhǎng)。這些微生物通過(guò)消化道時(shí)經(jīng)過(guò)胃的酸分泌區(qū),正常情況下,到達(dá)小腸上段之前其數(shù)量顯著減少。在這個(gè)位置,在低pH時(shí)有特定抗菌作用的有機(jī)酸有助于減少腸道中細(xì)菌總數(shù)。
我們用體內(nèi)法研究3種有機(jī)酸(蟻酸、乳酸和HMB)在不同pH的抗菌特性來(lái)驗(yàn)證這種假設(shè)。圖2 表示在pH 4時(shí)這些有機(jī)酸能夠增強(qiáng)抑菌效應(yīng)。
圖2 :HMB的抗菌作用與蟻酸和乳酸相同:
正如Novus international公司在MRP(設(shè)在密蘇里州圣查爾斯的研究中心)做的,可在體外試驗(yàn)表示有機(jī)酸的特定抗菌作用和pH依賴性。用大豆肉湯培養(yǎng)大腸桿菌,觀察有機(jī)酸存在于否pH下降對(duì)大腸桿菌生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明:用有機(jī)酸比用無(wú)機(jī)酸pH下降效果更好。在有機(jī)酸中,HMB的效果優(yōu)于乳酸,和蟻酸的效果相當(dāng)(Novus data)。

促進(jìn)胰腺分泌
胃的排空受需要緩沖酸性產(chǎn)物的胰腺分泌物量的控制。十二指腸的受體細(xì)胞與H+離子接觸時(shí)產(chǎn)生促胰泌素。促胰泌素激活胰腺的分泌。胰腺分泌物有兩種功能:胰蛋白酶消化飼料(中性pH作用最強(qiáng))和碳酸氫鹽緩沖胃的pH。根據(jù)日本研究小組的工作(Harada,1985),有些有機(jī)酸在促胰腺分泌提高消化率方面起重要作用。Harada的研究表明:用乳酸與用鹽酸相比,可在較高的pH值(高1點(diǎn)以上)激活胰腺的分泌。有趣的是并非所有的有機(jī)酸都有這一效應(yīng),蟻酸和乳酸是最有效的。對(duì)這種效果的原因作用沒有做出確切的結(jié)論。一種假設(shè)是與抗菌效應(yīng)相似。促胰泌素H+傳感器存在胃細(xì)胞之間。有機(jī)酸未溶解形式更容易進(jìn)入細(xì)胞,在細(xì)胞里溶解釋放出H+引起促胰泌素的生成。
到目前為止,沒有關(guān)于HMB對(duì)促胰泌素和胰腺產(chǎn)物影響的數(shù)據(jù)。我們知道HMB通過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞,這是它作為蛋氨酸來(lái)源的主要運(yùn)輸機(jī)制。它也有特定的抗菌作用,其分子結(jié)構(gòu)與乳酸有些相似(羥基酸)。
其它可能的效應(yīng)
另一個(gè)有趣的效應(yīng)是有機(jī)酸對(duì)胃腸細(xì)胞生長(zhǎng)有正效應(yīng),如丁酸。另一方面,近來(lái)有些綜述認(rèn)為有機(jī)酸與代謝途徑過(guò)程的某些有機(jī)酸有互作。

有機(jī)酸的生理作用
提高消化率
許多刊物都報(bào)道有機(jī)酸能提高有機(jī)物的消化率(見Mroz 98)。這一機(jī)制還沒有完全清楚,可能與前述的一點(diǎn)或多點(diǎn)效應(yīng)有關(guān):促胃蛋白酶作用、調(diào)節(jié)胃的排空、控制胃腸菌群和促進(jìn)胰腺分泌。
抗生素生長(zhǎng)促進(jìn)劑也能提高消化率。這一機(jī)制根本的原因也不清楚,但主要原因一定是控制了胃腸菌群:對(duì)重要營(yíng)養(yǎng)素的競(jìng)爭(zhēng)減少。

在ID-Lelystad測(cè)定了HMB提高有機(jī)物質(zhì)和氮消化率相當(dāng)于或優(yōu)于蟻酸,以重量為基礎(chǔ)劑量較低。采用3×3試驗(yàn)設(shè)計(jì),3個(gè)水平的HMB(0-0.8-1.6g/kg)等分子量替代蛋氨酸,3個(gè)水平的蟻酸(0-4-8g/kg)和正對(duì)照組(不含有機(jī)酸,含160ppm Cu),大家都知道銅有較好的生長(zhǎng)促進(jìn)作用。(表1,圖3,4,5,6)。
改善氮平衡
Mroz(1998)在研究仔豬有機(jī)酸時(shí),也觀察到使用有機(jī)酸時(shí)氮存留增加和尿氮排出減少。Gottinggen大學(xué)的Abel用30kg仔豬飼養(yǎng)在代謝籠上,做了許多HMB試驗(yàn),也得到了類似的結(jié)果(Römer& Abel 1999, 圖7)。結(jié)果表明:用HMB代替dl-蛋氨酸有改善氮留存的趨勢(shì),并且顯著減少尿氮的排出量。
2000年上半年,Abel重復(fù)做了該試驗(yàn)得到了一樣的結(jié)果:使用HMB具有改善氮留存的趨勢(shì)和顯著減少尿氮排出量。有機(jī)酸具有這種效果的原因還不清楚。推測(cè)吸收后有機(jī)酸在能量代謝途徑中具有活性(Mroz)。這個(gè)推測(cè)如果被證實(shí), 這種效果一定是某些與重要代謝途徑互作的化合物的特定作用。
氮排出減少對(duì)于那些尋找減少氮污染的人們特別感興趣。
圖7 HMB 減少仔豬尿氮排泄量

有機(jī)酸的促生長(zhǎng)作用
生長(zhǎng)促進(jìn)作用的差異
在豬上應(yīng)用有機(jī)酸的效果報(bào)道各不一樣,有些能促進(jìn)生長(zhǎng),有些沒有效果,甚至有些是負(fù)效果。有些研究用純酸(Roth, 1998),而有些用混合酸(Callesen, 1999)。在所有的研究中,斷奶后2-4周的效果以正效應(yīng)為主,這支持了該適應(yīng)階段仔豬某些生理方面較脆弱的觀點(diǎn)。有差異的一部分原因是酸或混合酸的性質(zhì)。單獨(dú)使用琥珀酸或酒石酸沒有效果或?yàn)樨?fù)效應(yīng)(Roth, 1998)。另一方面混合酸可能表現(xiàn)一些協(xié)同效應(yīng)。大部分商業(yè)制劑是不同酸的混合物。它們都有改善生長(zhǎng)和飼料轉(zhuǎn)化率的傾向,但它們的效果不同,有些商品的效果較好(Callesen, 1999)。
在使用酸時(shí)劑量是另一個(gè)重要的問(wèn)題 。大多數(shù)情況下,過(guò)量的酸會(huì)抑制采食量,這會(huì)嚴(yán)重抑制動(dòng)物的生長(zhǎng)并且抵消酸的益處。生產(chǎn)上日糧酸的用量仍然大都是憑經(jīng)驗(yàn),而且通常用量過(guò)多。這種情況有時(shí)候?qū)?dòng)物的生長(zhǎng)可能弊大于利。Callesen 在仔豬日糧中“僅”用0.2%的混合酸取得了一些最好的效果(表2)。Langhout報(bào)道家禽“僅”用500ppm(0.05%)的酸對(duì)飼料轉(zhuǎn)化率具有顯著效果??紤]有機(jī)酸最適用量的精細(xì)調(diào)節(jié)時(shí),日糧緩沖力可能是主要的因素。
已知低消化率的蛋白質(zhì)含量高具有導(dǎo)致腹瀉的危險(xiǎn),在這種情況下抗菌物質(zhì)是有效的。另一個(gè)會(huì)引起混淆的特點(diǎn)可能是日糧中其它生長(zhǎng)促進(jìn)劑的存在掩蓋了酸的可能效果(球蟲抑制劑,高銅或高鋅等)。
日糧組成是解釋有機(jī)酸促生長(zhǎng)反應(yīng)不同更細(xì)微的因素但可能很重要。這對(duì)于抗生素生長(zhǎng)促進(jìn)劑也是一樣的,對(duì)于有些日糧類型它們沒有任何效果。不同日糧依賴其可發(fā)酵纖維和非消化蛋白質(zhì)的比例,能夠刺激胃腸菌群的平衡不同,其結(jié)果是動(dòng)物生長(zhǎng)性能不同。已知低消化率的蛋白質(zhì)含量高是引起腹瀉的危險(xiǎn)因素,這種情況抗菌物質(zhì)可能效果很好。相反,蛋白質(zhì)消化率高且含量低,抗菌物質(zhì)的效果比較不顯著。當(dāng)然,另一個(gè)會(huì)引起混淆的特點(diǎn)是日糧可能有其它生長(zhǎng)促進(jìn)劑的存在,從而掩蓋了酸可能的效應(yīng)(抗生素、球蟲抑制劑、高銅或高鋅)。
最后,健康狀況和動(dòng)物管理也是影響酸的反應(yīng)差異的一部分因素。
有機(jī)酸和HMB的促生長(zhǎng)效果
在Danske Slagterier 用單一有機(jī)酸和商品混合酸做了大量的試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果總體上也反映了上述討論的差異,但主要是正效應(yīng)。在不同的場(chǎng)促生長(zhǎng)效果差異很大。有些試驗(yàn)總的可提高生長(zhǎng)在15%-18%之間,而在另一些試驗(yàn)提高生長(zhǎng)的范圍更多的是5%-10%(表2)。有時(shí)同一產(chǎn)品在同一個(gè)場(chǎng)的效果很好,隨后沒有效果,再后呈負(fù)效應(yīng)(見表2,blend A)。在Danske Slagterier 的試驗(yàn)中用純的蟻酸也發(fā)生同樣的問(wèn)題。這可能是產(chǎn)品組成的結(jié)果,也可能是某些環(huán)境因素不確定的結(jié)果(日糧、健康?)。


在Danske Slagterier 在和其它所有的生長(zhǎng)促進(jìn)劑一樣的條件下測(cè)定了HMB兩次,唯一差別是用等摩爾的HMB替代對(duì)照日糧中的dl-蛋氨酸(表3)。總的結(jié)果是在試驗(yàn)1 有顯著 的促生長(zhǎng)效果,但在試驗(yàn)2不顯著。然而,觀察每一時(shí)期的結(jié)果(圖8 和圖 9),兩個(gè)試驗(yàn)相似的是斷奶后第一階段的反應(yīng)是仔豬最為敏感的。
圖8 和圖9 在Danske Slagterier做的Alimet產(chǎn)品試驗(yàn)
在兩個(gè)試驗(yàn)期(斷奶后4~6周,6~10周)及整個(gè)試驗(yàn)期,HMB與對(duì)照組dl-蛋氨酸相比,用采食量(DFI)、增重(DWG)和飼料轉(zhuǎn)化率(FCR)的百分?jǐn)?shù)表示。在兩個(gè)試驗(yàn)斷奶后第一階段HMB的反應(yīng)是類似的。


要點(diǎn)
根據(jù)目前關(guān)于有機(jī)酸的資料,它們?cè)谧胸i日糧中用作生長(zhǎng)促進(jìn)劑的作用是毫無(wú)疑問(wèn)的。然而生長(zhǎng)性能的改善不一致而且使用很大程度上還是憑經(jīng)驗(yàn)。它們的作用方式仍需求弄清楚,尤其是酸之間的協(xié)同作用、日糧互作和最適用量(可能比目前生產(chǎn)上用的低)。
HMB的化學(xué)本質(zhì)是一種有機(jī)酸,所以它對(duì)日糧的酸化有作用。在機(jī)體內(nèi)吸收后通過(guò)酮-蛋氨酸途徑轉(zhuǎn)化成L-蛋氨酸(與dl-蛋氨酸的途徑一樣)。然而在消化之前,它的有機(jī)酸性質(zhì)在消化道近端能提供附加的價(jià)值,其作用與其它有機(jī)酸一樣,甚至在生產(chǎn)上低劑量使用這種蛋氨酸源也有酸作用。本文的資料支持這種觀點(diǎn)。正在進(jìn)行更深入的研究來(lái)更好地評(píng)定HMB的這種附加的特性。



作者: 火爐里的龍    時(shí)間: 2006-8-8 00:12
標(biāo)題: re:有點(diǎn)長(zhǎng)阿
有點(diǎn)長(zhǎng)阿

作者: 小豬蛛寶貝    時(shí)間: 2006-8-9 00:12
標(biāo)題: re:太專業(yè)了~沒看太明白
太專業(yè)了~沒看太明白
作者: shinba    時(shí)間: 2006-8-13 21:35
標(biāo)題: re:那位大蝦給出個(gè)具體的使用量和方法啊,,,...
那位大蝦給出個(gè)具體的使用量和方法啊,,,,是個(gè)好東西
作者: fhj2003    時(shí)間: 2006-8-17 08:59
標(biāo)題: re:樓上好有閑心啊
樓上好有閑心啊
作者: jennifer-tang    時(shí)間: 2007-7-23 22:17
好東西啊,樓主辛苦了!          
作者: manlibo1981    時(shí)間: 2007-7-23 23:15
文章寫得很有水平,感覺象是翻譯過(guò)來(lái)的外文似的 謝謝樓主




歡迎光臨 畜牧人 (http://ffers.com.cn/) Powered by Discuz! X3.5