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飼料酸化劑的作用機(jī)理及其應(yīng)用前景（轉(zhuǎn)）

畜牧編輯 2013-11-21 15:33

1543 1 原作者: 畜牧編輯

簡(jiǎn)介

pH值是動(dòng)物體內(nèi)消化環(huán)境的重要因素之一。動(dòng)物胃中pH值為2.0～2.5、小腸內(nèi)pH值為5～7，這個(gè)酸性環(huán)境是飼料組分在體內(nèi)被充分消化吸收、有益菌群合理生長(zhǎng)、病原微生物受到有效抑制的必要條件。

　　pH值是動(dòng)物體內(nèi)消化環(huán)境的重要因素之一。動(dòng)物胃中pH值為2.0～2.5、小腸內(nèi)pH值為5～7，這個(gè)酸性環(huán)境是飼料組分在體內(nèi)被充分消化吸收、有益菌群合理生長(zhǎng)、病原微生物受到有效抑制的必要條件，保證這些條件即可達(dá)到提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能和飼料利用率、增強(qiáng)機(jī)體抗病能力的目的。
　　然而幼齡動(dòng)物消化系統(tǒng)的發(fā)育尚未完善，胃酸分泌不足，消化酶活性低下，胃腸道pH值高于酶活性和有益微生物生長(zhǎng)的適宜范圍。飼料酸化劑作為一種可以降低消化道中pH值的物質(zhì)為動(dòng)物提供最適消化道環(huán)境，以滿(mǎn)足營(yíng)養(yǎng)及防病需要的新型生長(zhǎng)促進(jìn)劑而在畜禽飼料中得到應(yīng)用。如今，酸化劑已成為繼抗生素之后與益生素、酶制劑等并列的重要添加劑，雖然短期內(nèi)取消抗生素及抗菌藥物在配合飼料中的使用尚不可能，但以酸化劑代替部分藥物類(lèi)添加劑是大有可為的。
　　1 常用酸化劑的種類(lèi)及特性
　　1.1 單一型有機(jī)酸化劑
　　有機(jī)酸化劑主要有檸檬酸、延胡索酸、乳酸、甲酸、丙酸等。不同的有機(jī)酸各有其特點(diǎn)，但國(guó)內(nèi)使用最廣泛的而且效果最好的是檸檬酸和延胡索酸。檸檬酸最初是從檸檬中提取的，故此得名，現(xiàn)在工業(yè)上所用的檸檬酸都是黑曲霉發(fā)酵生產(chǎn)的。檸檬酸為一種無(wú)色晶體，易溶于水及乙醇，具有良好的熱穩(wěn)定性和與金屬離子的配位性。延胡索酸為白色結(jié)晶粉末，對(duì)氧化和溫度的變化反應(yīng)穩(wěn)定。
　　在以往的生產(chǎn)實(shí)踐中，人們往往偏好于使用有機(jī)酸，主要是因?yàn)橛袡C(jī)酸具有良好的風(fēng)味，并可以直接進(jìn)入體內(nèi)三羧酸循環(huán)。但是，有機(jī)酸可能會(huì)腐蝕飼料廠(chǎng)或養(yǎng)殖場(chǎng)的設(shè)備，而且價(jià)格較貴，添加比例過(guò)高還會(huì)影響適口性或?qū)е戮S生素的損失。近年來(lái)，人們又開(kāi)始研究中性有機(jī)鹽的酸化作用，而且取得了一定進(jìn)展。
　　1.2 單一型無(wú)機(jī)酸化劑
　　無(wú)機(jī)酸化劑主要包括硫酸、鹽酸和磷酸等。硫酸和鹽酸都是強(qiáng)酸，對(duì)機(jī)體組織有很強(qiáng)的刺激性和腐蝕性。在青貯料中添加硫酸或鹽酸的稀釋液后，可使青貯料迅速下沉，有利于青貯料的壓實(shí)，同時(shí)殺死細(xì)菌，抑制雜菌，增加乳酸含量，降低pH值。但添加硫酸或鹽酸會(huì)影響動(dòng)物體內(nèi)的礦物質(zhì)代謝，產(chǎn)生鈣的負(fù)平衡現(xiàn)象，對(duì)動(dòng)物骨骼發(fā)育造成影響。強(qiáng)酸的強(qiáng)腐蝕性對(duì)飼養(yǎng)動(dòng)物、設(shè)備及工人身體都帶來(lái)很大的危害，現(xiàn)在這兩種無(wú)機(jī)酸基本已被淘汰。
　　飼料中添加磷酸可以使飼料的pH值很快下降。磷酸的腐蝕性比硫酸和鹽酸小，對(duì)動(dòng)物、設(shè)備和人體都比較安全。但過(guò)量地使用磷酸同樣會(huì)引起飼料中鈣和磷比例失衡，部分磷酸沒(méi)有被充分利用就排出體外，造成環(huán)境污染。
　　1.3 全酸復(fù)合型酸化劑
　　全酸復(fù)合型酸化劑一般指那些以某一種酸作為主要有效成分，再配合其它的一種或幾種酸來(lái)達(dá)到協(xié)同作用的復(fù)合型酸化劑。全酸復(fù)合型酸化劑由具有更廣的抑菌和調(diào)菌區(qū)系，任何一種酸對(duì)有害菌群的抑制和對(duì)有益菌種的激活都需要在一定的pH值下進(jìn)行，由幾種可在不同pH值范圍起作用的酸復(fù)配在一起，從而拓寬了抑菌和調(diào)菌的區(qū)系。復(fù)合型酸化劑在飼料中添加量比單一型的要小，作用效果更顯著，在動(dòng)物體內(nèi)殘留更少。
　　雖然全酸復(fù)合型酸化劑在加工技術(shù)和作用性能方面要比單一型的提高很多，但隨著飼料行業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，這種全部由酸復(fù)配而成的酸化劑已在多方面不能滿(mǎn)足行業(yè)的需求，因?yàn)槿釓?fù)合型酸化劑主要以酸的形式存在，產(chǎn)品的緩沖能力低下，易造成胃腸道中的酸度不穩(wěn)定。當(dāng)飼料剛進(jìn)入胃內(nèi)時(shí)，由于酸化劑含量相對(duì)較高，使得胃內(nèi)pH值相應(yīng)較低，當(dāng)通過(guò)一段時(shí)間的消化后，酸化劑濃度下降，胃內(nèi)pH值又恢復(fù)到原來(lái)較高的水平，難以持續(xù)保持一個(gè)理想的消化環(huán)境。
　　1.4 酸鹽復(fù)合型酸化劑
　　酸鹽復(fù)合型酸化劑是由有機(jī)酸及有機(jī)酸鹽復(fù)配而成的一種飼料酸化劑。這種新一代復(fù)合型飼料酸化劑，在配方技術(shù)上更趨于科學(xué)合理，作用功能上克服了全酸復(fù)合型酸化劑的不足，產(chǎn)品作用更全面，功能更優(yōu)越。
　　酸鹽復(fù)合型酸化劑有較高的緩沖能力，避免動(dòng)物胃腸道酸度產(chǎn)生過(guò)大波動(dòng)。通過(guò)有機(jī)酸鹽的形式把部分有機(jī)酸暫時(shí)轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸鹽，從而避免由于酸化劑剛進(jìn)入胃腸時(shí)因濃度過(guò)高導(dǎo)致pH值下降程度過(guò)大；另一方面，當(dāng)動(dòng)物通過(guò)一段時(shí)間的消化后，胃腸酸化劑濃度相對(duì)下降，pH值回升時(shí)，有機(jī)酸鹽通過(guò)水解方式又轉(zhuǎn)化成有機(jī)酸，使得胃腸內(nèi)能長(zhǎng)時(shí)間保持一個(gè)穩(wěn)定的酸性消化環(huán)境。

　　2 飼料酸化劑的作用機(jī)理
　　2.1 降低飼料pH值，使胃內(nèi)pH值下降，提高消化酶的活性
　　Weerden等在飼料中添加1.5%的甲酸鈣使飼料pH值降低了0.5，添加1%甲酸鈣和0.5%丙酸使飼料pH值下降0.7；Burnell研究表明，當(dāng)飼料中添加1%和1.5%的檸檬酸時(shí)，pH值降低0.18和0.34；Risley等在仔豬日糧中添加1.5%的檸檬酸和1.5%的延胡索酸，日糧pH值由6.42分別降低到4.92和4.70，胃內(nèi)容物pH值由4.07分別降到3.82和3.87?？梢?jiàn)，酸化劑能夠在一定程度上降低胃內(nèi)容物的pH值。
　　每一種酶都有其適宜的pH值環(huán)境，胃蛋白酶的適宜pH值為2.0～3.5。當(dāng)pH值大于3.6時(shí)，活性顯著降低；當(dāng)pH值大于6.0時(shí)，胃蛋白酶失活。動(dòng)物飼料中添加酸可使胃內(nèi)pH值下降，從而激活胃蛋白酶，促進(jìn)蛋白質(zhì)分解，而蛋白質(zhì)的分解又可刺激十二指腸分泌較多的胰蛋白酶，使蛋白質(zhì)完全分解吸收。
　　早期斷奶仔豬，胃酸分泌不足，而仔豬飼料的pH值又多在5.8～6.5之間，常使仔豬胃內(nèi)的pH值高于胃蛋白酶的適宜活性范圍，影響仔豬對(duì)飼料的消化吸收。在仔豬飼料中添加有機(jī)酸，可以改善仔豬的生長(zhǎng)性能。Kirchgessner的試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表明，使用1.5%～2.0%的延胡索酸可提高仔豬平均日增重9%，采食量提高5.2%，飼料利用率提高4.4%。Giesting等研究了斷奶仔豬日糧中添加鹽酸和硫酸的效果，結(jié)果導(dǎo)致試驗(yàn)仔豬采食量驟減，日增重和飼料利用率嚴(yán)重下降，這可能是無(wú)機(jī)酸影響了飼料的適口性和電解質(zhì)平衡。

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