新型酸制劑—保護(hù)性酸化劑的研究進(jìn)展

wutan

　　仔豬斷奶性腹瀉一直是養(yǎng)豬肉生產(chǎn)者最關(guān)注的問題之一，仔豬在斷奶時(shí)，由于消化道發(fā)育不健全，各種消化酶的活力不夠，特別是胃蛋白酶的活力降低，使大多數(shù)的日糧蛋白質(zhì)在未經(jīng)任何消化就進(jìn)入消化道中、后段，導(dǎo)致大量未消化吸收的蛋白質(zhì)腐敗變質(zhì)，產(chǎn)生有害的物質(zhì)，導(dǎo)致腹瀉；因此，提高胃蛋白酶的活性，提高蛋白質(zhì)在消化道前段，特別是胃腸中的消化率，對于減少仔豬斷奶的腹瀉具有重要的作用。豬分泌的胃蛋白酶原只有在酸性條件下才能轉(zhuǎn)化為有活性的胃蛋白酶，但在仔豬斷奶時(shí)由于以下原因使胃腸道的酸度大大降低：（1）胃酸分泌的不足，特別是早期斷奶仔豬，其胃中的鹽酸分泌還遠(yuǎn)沒達(dá)到正常值；（2）在斷奶前，奶中的乳糖酸通過乳酸發(fā)酵后產(chǎn)生的乳酸具有天然酸化效應(yīng)，仔豬斷奶后，乳糖供應(yīng)停止，使腸道的pH進(jìn)一步升高；（3）由于仔豬斷奶，轉(zhuǎn)而使用以植物蛋白為主的固體飼料，使仔豬飼料的系酸力大大提高，從而使腸道的pH值在5.8—6.5之間，由于以上原因使飼料到胃后將胃的pH降到4.0以上；由于胃蛋白酶的活化需要較高的氫離子濃度，降低飼料的pH，從而降低胃腸道的pH、增強(qiáng)胃蛋白酶的活性，對于減少仔豬營養(yǎng)性腹瀉具有重要的作用；為了達(dá)到此目的，自20世紀(jì)60年代以來，養(yǎng)豬生產(chǎn)者仔豬日糧中添加酸化劑，并取得良好的效果。雖然酸化劑在養(yǎng)豬生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，但由于酸化劑的一些特性，特別是不良的飼料的加共特性，限制了它在飼料中的應(yīng)用；為了克服酸化劑的這些不良特性，人們研制出一種新型的酸化劑——保護(hù)性酸化劑，這種酸化劑繼承了普通酸化劑的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了普通酸化劑的缺點(diǎn)，具有重要的使用價(jià)值，本文就這種新型酸化劑的研究進(jìn)展作一簡述。
      1 常用飼料酸化劑的及其發(fā)展歷史
      飼用酸化劑根據(jù)其成分主要分為：無機(jī)酸、有機(jī)酸和復(fù)合酸三大類。（1）無機(jī)酸：作為飼料酸化劑的無機(jī)酸主要是正磷酸，磷酸除了能夠降低飼料的pH值外，還具有補(bǔ)充磷的作用；除正磷酸外，還有鹽酸、硫酸等強(qiáng)酸，這些強(qiáng)酸添加在飼料中，不但沒有增加畜禽的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率，相反，還具有降低斷奶仔豬生產(chǎn)性能的作用。（2）有機(jī)酸：常用的有機(jī)酸有檸檬酸、延胡索酸、乳酸、丙酸、蘋果酸、山梨酸、甲酸、乙酸及其鹽類，這些有機(jī)酸添加量在1％—2％，均具有改善仔豬生產(chǎn)性的作用。（3）復(fù)合酸：是根據(jù)動(dòng)物的特定生理特點(diǎn)，利用幾種特定的單一酸配合而成的，如資源顆粒酸、資源速酸肥等。
     1.2 酸化劑發(fā)展的簡史
      從20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)酸化劑具有提高仔豬生產(chǎn)性能后，經(jīng)過40多年的發(fā)展，酸化劑已經(jīng)發(fā)展成為斷奶仔豬日糧中非常重要的添加劑。概括起來，酸化劑發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：
      單一酸化劑段：主要是有機(jī)酸和無機(jī)酸的應(yīng)用，以單純降低畜禽飼料pH值為主要的目的，在這個(gè)階段使用如檸檬酸、延胡索酸、乳酸、丙酸、蘋果酸、山梨酸、甲酸、乙酸等有機(jī)酸。
      復(fù)合酸和專用型酸化劑階段：到了80—90年代，主要是根據(jù)不同酸制劑的特點(diǎn)和不同動(dòng)物的生理特點(diǎn)，專門生產(chǎn)的復(fù)合型和專用型的酸化劑，現(xiàn)在大多數(shù)廠家依然使用這部分酸化劑，和單一酸化劑相比，復(fù)合型酸化劑的效果較好，一般其總酸含量在70％以上，10％水溶液的pH能達(dá)到1.3—1.7，并且其配方組成適合動(dòng)物的需求。
      保護(hù)型酸化劑階段：90年代至今，主要針對普通酸制劑的不良飼料加工特性及容易與飼料中與其他成分發(fā)生反應(yīng)和容易被前段消化道吸收的缺點(diǎn)，通過特殊的工藝將酸制劑保護(hù)起來，使之在腸道內(nèi)緩慢釋放，達(dá)到后段腸道發(fā)揮其作用的新型酸化劑；這類酸化劑繼承了單一酸化劑和復(fù)合型酸化劑的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了這兩種產(chǎn)品的不利面，將對整個(gè)酸化劑市場產(chǎn)生極大的推動(dòng)力。
      2 保護(hù)性酸化劑的作用
      2.1 保護(hù)性酸化劑與普通酸化劑在作用上具有很多的共性
      保護(hù)性酸化劑和普通酸化劑的作用有很大的相似形，其主要作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
      2.1.1 改善胃腸道內(nèi)微生物區(qū)系，抑殺有害菌的生長，促進(jìn)有益菌的增殖
      大腸桿菌適宜的pH值為6.0—8.0，鏈球菌為6.0—7.5，葡萄球菌為6.8—7.5，梭狀芽胞桿菌為6.0—7.5，而乳酸桿菌等有益菌適宜于酸性環(huán)境中生長繁殖。酸化劑能明顯降低消化道中食糜pH，抑制大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長，這對于改善胃腸道內(nèi)微生物群落的平衡具有重要的作用。不僅如此，酸化劑可通過促進(jìn)有益菌群如乳酸菌的生長和大量繁殖，進(jìn)一步產(chǎn)生有機(jī)酸和其他抗菌物質(zhì)，從而使胃腸道內(nèi)的pH值進(jìn)一步降低，抑制有害菌生長，增強(qiáng)動(dòng)物的健康水平。
      2.1.2 調(diào)節(jié)胃中的pH值和減緩胃的排空速度，促進(jìn)了營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收
      據(jù)報(bào)道，初生仔豬胃中食糜的pH值為2.1，前3周哺乳仔豬胃中食糜的pH值為3.7、3.9和3.4。若是提早補(bǔ)飼，則其胃內(nèi)的pH值將增至4.9，至5和7周齡又分別降至3.0和3.3。而仔豬日糧中常用的蛋白質(zhì)如魚粉、豆餅等，只有在pH值為2.5左右，才有效分解。因而對于仔豬，尤其是早期斷奶仔豬胃酸分泌不足，不僅使大量的營養(yǎng)物質(zhì)難以消化吸收，而且還會(huì)反饋性的引起胃排空速度加快，使大量未消化的食糜進(jìn)入腸內(nèi)，為大腸桿菌等有害菌的增殖提供的條件。所以，保護(hù)仔豬胃內(nèi)適宜的pH值，有助于仔豬的消化和健康：而添加保護(hù)性酸化劑，明顯的降低胃內(nèi)的酸度，提高胃蛋白酶的活性，同時(shí)還能避免對胃黏膜的損傷；初除此之外，保護(hù)性酸化劑在消化道內(nèi)釋放出的有機(jī)酸還有絡(luò)合作用，與飼料中的某些微量元素絡(luò)合，促進(jìn)它們的小腸中的吸收。
      2.1.3 增強(qiáng)免疫機(jī)能
      保護(hù)性酸化劑中的一些有機(jī)酸，如延胡索酸具有提高動(dòng)物有機(jī)免疫機(jī)能的作用；雛雞采食添加延胡索酸的日糧，提高了雛雞的對接種應(yīng)激的抵抗力，使應(yīng)激反應(yīng)后死亡降低，免疫反應(yīng)性增強(qiáng)。
      2.1.4 特殊生物效應(yīng)
      有些有機(jī)酸除了酸化劑效應(yīng)外，還可作為飼料中的一種組分表現(xiàn)出某些特殊的生物效應(yīng)，如延胡索酸參與能量和酶的一系列生物反應(yīng)，是三羧酸循環(huán)的必需組分，在動(dòng)物應(yīng)激和危急狀態(tài)可直接通過該循環(huán)轉(zhuǎn)化為ATP，供給能量；丙酸和乳酸是異生作用的主要原料，反芻動(dòng)物體內(nèi)糖異生作用，特別是丙酸的生糖的作用，在維持機(jī)體能量的需要、肌糖元的生成、乳腺和胎兒的需要等方面起重要的作用，因此，丙酸對反芻動(dòng)物有較大的營養(yǎng)價(jià)值。檸檬酸也有其特殊的生物功能，它對提高動(dòng)物生長性能有十分重要的作用。
      2.2 保性性酸化劑的作用特殊性
      保護(hù)性酸化劑和普通酸化劑的最大不同點(diǎn)在于保護(hù)性酸化劑經(jīng)過特殊的加工工藝，如包被技術(shù)，使酸制劑在動(dòng)物的胃腸道緩慢釋放，使大多數(shù)酸制劑能達(dá)到消化道中、后段，除了在胃中發(fā)揮主要的作用外，還能在消化道中后段發(fā)揮作用，使消化道中、后段的內(nèi)環(huán)境改變，特別是降低消化道中后段的pH，使其不利于致病性大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長，從而減少動(dòng)物的腹瀉和其他疾病的發(fā)生。另外，保護(hù)性酸化劑通過在后段腸道的釋放，對象增強(qiáng)后段腸道的健康狀態(tài)具有重要的作用。
      3 普通酸化劑與保護(hù)性酸化劑的加工特性比較
      3.1普通酸化劑添加劑量大，成本高，制成預(yù)混料不方便，而保護(hù)性酸化劑添加量小，流散性好，容易加工預(yù)混料或全價(jià)料。
      普通的酸化劑一般添加量都較大才能發(fā)揮良好的作用，通常有機(jī)酸的添加量在1％—2％之間，甚至還有更高的添加量，才能發(fā)其作用，這大大提高了養(yǎng)殖的成本；而且，未經(jīng)處理的游離酸在飼料加工過程中也會(huì)帶來不便，如檸檬酸在飼料的制粒過程中，很容易堵塞環(huán)膜孔，很多有機(jī)酸在混和時(shí)，也不容易混合均勻。保護(hù)性酸化劑的添加量小，通常在0.2％—0.5％之間，而且技術(shù)良好的加工特性，克服了普通酸化劑流散性差，不易混合均勻，難制粒等特點(diǎn)，容易加工成預(yù)混料和全價(jià)料。
     3.2 普通酸化劑常常被飼料中的堿性物質(zhì)中和，失去酸化效果，而保護(hù)性酸化劑不易被飼料中的堿性物質(zhì)中和
     由于普通酸化劑未經(jīng)任何處理，添加于飼料中很容易和其他堿性物質(zhì)，如碳酸鈣、碳酸氫納等物質(zhì)反應(yīng)，而失去其酸化效果，這也是很多單一的普通有機(jī)酸化劑在日糧中添加量大的原因之一。而保護(hù)性酸化劑則克服了以上評點(diǎn)，它是經(jīng)過特殊的加工工藝制粒而成，酸制劑均勻分布在基質(zhì)中的，同時(shí)在基質(zhì)外面包被有保護(hù)膜，使之與外界暫時(shí)隔離，從而減少與飼料中的堿性物質(zhì)接觸，增強(qiáng)其酸化效應(yīng)。
      3.3 普通酸化劑容易破壞飼料中活性物質(zhì)的生物活性
      如飼料中的某些酶、維生素等，特別是一些弱堿性的維生素，如果直接暴露于較強(qiáng)的酸性條件下，很容易降低甚至喪失其生物活性，降低其作用效果。而保護(hù)性酸化劑經(jīng)過包被等工藝處理后，其中酸制劑不易與飼料中的其他活性物接觸發(fā)生反應(yīng)，從而保證了飼料中其他活性物質(zhì)的效能。
      3.4普通酸化劑容易發(fā)生吸濕結(jié)塊，或造成飼料受潮；而保護(hù)性酸化劑沒有這種現(xiàn)象
      由于普通酸化劑大多由吸水性強(qiáng)的有機(jī)酸混合而成，因此，加工和儲(chǔ)存過程中很容易吸潮結(jié)塊，影響飼料的質(zhì)量。但保護(hù)性酸化劑中的有機(jī)酸均勻分布在包被材料和基質(zhì)中，基本上與外界隔離，所以很難吸潮結(jié)塊。         
      3.5 普通酸化劑具有腐蝕加工機(jī)械、倉貯及運(yùn)輸設(shè)備，而保護(hù)性酸化劑不具有這種特性
      在大多數(shù)飼料廠，飼料加工機(jī)械大多為金屬制品；酸制劑，特別是酸性較強(qiáng)的酸，很容易與這些金屬制品發(fā)生反應(yīng)，從而損害設(shè)備，降低效益。然而，保護(hù)性酸化劑能夠減少酸制劑與這些物品之間的接觸機(jī)會(huì)，從而保護(hù)飼料加工設(shè)備、儲(chǔ)存以及運(yùn)輸設(shè)備。
      4 普通酸化劑與保護(hù)性酸化劑的消化特性比較
      4.1 保護(hù)性酸化劑具有較好的適口性
      游離酸能明顯的促進(jìn)唾液的分泌，有較強(qiáng)的刺激性，從而導(dǎo)致碳酸根離子的損失，導(dǎo)致其適口性較差；保護(hù)性酸化劑刺激性不強(qiáng)，不具有能刺激唾液的分泌的功能，不影響適口性。
      4.2 普通酸化劑與保護(hù)性酸化劑的釋放特性比較
      普通酸化劑能在胃中釋放程度較高，釋放率一般在70％以上，容易引起酸應(yīng)激（Argnzio等，1996），反射性地抑制胃底腺細(xì)胞的胃酸分泌；還能損傷胃表皮細(xì)胞。而經(jīng)過包被處理后的保護(hù)性酸化劑在胃中的釋放率較低一般低于30％，從而減少對胃損傷，降低對胃酸的分泌抑制。
      4.3
      普通酸化劑無法到達(dá)小腸（Argenzio等，1974），對這段消化道的影響較小，不能有效降低小腸中的pH值抑制有害菌的生長，促進(jìn)有益菌的生長；而保護(hù)性酸化劑在小腸及后段腸道里發(fā)揮主要作用，其釋放率能達(dá)70％，從而發(fā)揮其抑制有害菌，促進(jìn)有益菌生長的作用。
      5 保護(hù)性酸化劑的作用效果
      5.1 保護(hù)性酸化劑對仔豬生產(chǎn)性能的影響
      保護(hù)性酸化劑能明顯的提高仔豬的生產(chǎn)性能。趙先銘等（2001）研究表明在玉米—豆粕型日糧添加資源顆粒能夠明顯提高斷奶仔豬日增重，特別是添加0.2％和0.3％的資源顆粒酸后，分別能提高斷奶仔豬日增重11.3％和13.8％，料肉比分別降低10％和13..2％。Vetagro（1996）研究表明在斷奶仔豬日糧中添加保護(hù)性酸化劑和單獨(dú)添加富馬酸相比，能明顯的提高仔豬的日增重，兩者分別為0.621Kg/天.頭和0.528kg/天.頭；同時(shí)提高了飼料轉(zhuǎn)化率，兩者的料肉比分別為1.64和1.73。胡文峰等（2002）報(bào)道，添加顆粒復(fù)合酸能明顯提高仔豬的日增重，提高仔豬日采食量，降低養(yǎng)殖成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。MaxwnII（1992）報(bào)道包被酸化劑能夠明顯提高斷奶仔豬日增重，降低了料肉比。
      表1 資源顆粒酸對仔豬生產(chǎn)性能的影響
      產(chǎn)品 日增重（kg/天.頭） 料肉比 平均采食量（kg/天.頭
      對照組 0.442b 1.93a 0.852
      0.1％資源顆粒酸 0.456ab 1.88ab 0.857
      0.2％資源顆粒酸 0.491a 1.73ab 0.852
      0.3％資源顆粒酸 0.503a 1.66b 0.837
      SEM 0.006 0.041 0.061
      P 0.024 0.046 1.92
      注：趙先銘 （2001）
      5.2 保護(hù)性酸化劑對仔豬腹瀉率和死亡率的影響
      保護(hù)性酸化劑能明顯降低仔豬的腹瀉率和死亡率。由于經(jīng)過特殊的加工處理，保護(hù)性酸化劑能有效的降低酸制劑在消化道前段的吸收，使之在消化道后段發(fā)揮作用，特別是抑制消化道后段的有害菌生長，從而降低仔豬的腹瀉。趙先銘
     （2001）研究表明仔豬日糧中添加0.2％和0.3％的資源顆粒酸后，能明顯地降低仔豬的腹瀉率和死亡率。MaxweII等（1992）報(bào)道日糧中添加保護(hù)性酸化劑后，對照組和試驗(yàn)組的死亡率分別為3.3％和1.4％。胡文峰等（2003）報(bào)道添加保護(hù)性酸化劑和普通酸化劑相比，明顯降低仔豬的腹瀉率和死亡數(shù)。
      5.3 保護(hù)性酸化劑對腸道菌群和糞便pH值的影響
      表2  保護(hù)性酸化劑對仔豬腸食糜pH值的影響
      采食后的時(shí)間（d） 0.1％保護(hù)性酸化劑 0.2％保護(hù)性酸化劑 0.3％保護(hù)性酸劑
      0 7.08 7.51 7.22
      1 6.93 7.18 6.68
      2 6.94 6.83 6.91
      3 6.72 6.70 6.57
      4 6.94 6.78 6.82
      摘自N.Trttier（1992）
      在仔豬日糧中添加保護(hù)性酸化劑最主要的目的是降低消化道中、后段食糜的pH值，以達(dá)到調(diào)節(jié)食糜中的菌群平的目的。從表2中可看出，日糧中添加保護(hù)性酸化劑后，回腸食糜的pH值隨著時(shí)間的推移逐漸降低，采食后第一天下降的幅度最大，并在3天后降低到最低點(diǎn)，而后有上升的趨勢。通過降低腸道中、后段食糜pH，從而降低有害菌的生長。Thomas（2002）研究認(rèn)為日糧中添加保護(hù)性酸化劑是有效控制仔豬腸道沙門氏菌引起的腹瀉，保護(hù)性酸化劑還能明顯降低腸道中的大腸桿數(shù)量。Ravindran（1993）認(rèn)為保護(hù)性酸化劑比未經(jīng)任何處理的酸化劑更能降低糞便中的致病性大腸桿菌的數(shù)量。
      6 展望
      隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，動(dòng)物性食品的安全問題的越來越受到人們的重視，特別是畜產(chǎn)品的抗生素殘留問題引起了各國的廣泛關(guān)注，很多國家都通過立法或頒布各種規(guī)定限制抗生素在飼料中的添加，因此，各國養(yǎng)殖者都力求尋找抗生素的替代品，增強(qiáng)仔豬健康水平，特別是減少仔豬的腹瀉率。在這些替代品中，酸化劑就是較為重要的一種。但由于常規(guī)的無任何保護(hù)措施的酸化劑有較多缺點(diǎn)，容易與飼料中的其他成分反應(yīng)，不易加工、易被消化道前段吸收等，難于在消化道后段發(fā)揮作用，因此，其作用效果很不穩(wěn)定，而經(jīng)過保護(hù)處理的酸化劑克服了未經(jīng)任何處理酸化劑這些缺點(diǎn)，其作用效果相對穩(wěn)定，這種酸化劑越來越受到養(yǎng)殖戶的普遍歡迎，但要達(dá)到理想的效果，還需要在以下幾個(gè)方面進(jìn)一步研究：
       l 篩選適合于不同的動(dòng)物、同種動(dòng)物的不同生理階段復(fù)合酸制劑；
       l 針對不同的家畜、同種的家畜的不同生理階段制定不同的酸化劑保護(hù)措施；
       l 保護(hù)性處理工藝和材料，很多保護(hù)性酸化劑的工藝不過關(guān)，導(dǎo)致酸化劑的保護(hù)效果不理想，很容易導(dǎo)致作用效果下降，這方面應(yīng)進(jìn)一步研究；
       l 進(jìn)一步研究不同的酸制劑在腸道內(nèi)的主要作用位點(diǎn)，以及保護(hù)性酸制劑中的酸化劑在腸道中的釋放規(guī)律，以達(dá)到理想的使用效果。
       總之，保護(hù)性酸化劑既克服了普通酸化劑的缺點(diǎn)，又繼承了它的優(yōu)點(diǎn)，這種新型的酸化劑將在降低豬腹瀉，減少抗生素在仔豬日糧中的應(yīng)用，提高畜產(chǎn)品的安全和人類的健康水平具有重要的意義，因此，它必將廣泛的應(yīng)用于畜牧業(yè)的生產(chǎn)。

wutan 于 2009-10-15 17:44 補(bǔ)充以下內(nèi)容

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胖豬豬

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