酸化劑在動物生產中的研究進展

羅佳捷，張 彬*，陳登科

（1.湖南農業大學經濟動物研究所，長沙 410128；2.唐人神集團股份有限公司，湖南 株洲 412007）

酸化劑又名酸制劑，是能降低飼料pH，提高飼料酸度的一類添加劑的總稱，其在飼料工業和動物養殖業中的應用已有40余年的歷史。早在1963年就有了關于在飼糧中添加乳酸和乳酸鈣能減少仔豬糞便中大腸桿菌數量，提高仔豬生長率的報道。隨后，人們對酸化劑在豬、家禽、反芻動物和水生動物生產中的作用進行了大量的研究，發現其具有降低飼料pH和酸結合力、促進營養物質和礦物元素的吸收、提高日糧的適口性及提高動物免疫力和抗應激能力等許多優良的功能，并結合動物的生理特點及酸化劑的自身特性，研制出了復合酸化劑、包被緩釋型酸化劑等優化產品，使其在飼料工業和畜禽養殖業的發展過程中發揮了重要的作用[1]。

1 酸化劑的種類

1.1 單一無機酸化劑

無機酸化劑包括強酸和弱酸兩類。通過在畜禽生產中的應用研究發現，無機酸中僅有磷酸表現出了較小的正效應，而鹽酸和硫酸等均表現出負效應，這可能是因其具有刺激性氣味、適口性差、導致動物采食量下降或陰陽離子不平衡，從而影響了動物的生長和飼料報酬。目前，無機酸中只有磷酸還在使用，盡管其酸化能力較強，使用成本較低，但由于其使用效果要差于有機酸，因此使用較少，且主要作為復合酸化劑中的成分被添加。

1.2 單一有機酸化劑

有機酸酸化劑可分為兩類：通過降低動物胃腸道內的pH來間接減少有害病原菌數量，包括乳酸、檸檬酸、延胡索酸、蘋果酸等；另類不僅能降低動物胃腸道的pH，而且對革蘭氏陰性菌有抑制作用，因其可以破壞細菌細胞膜、干擾細菌酶的合成，進而影響病菌DNA的復制，最后產生抗革蘭氏陰性菌的作用[2]。甲酸、乙酸、丙酸和山梨酸等都屬于這類有機酸。有機酸具有良好的風味，能改善飼料的適口性，且含有一定的能量，可參與體內營養物質的代謝，殺菌作用強，缺點是使用成本較高。

1.3 復合酸化劑

復合酸化劑通常由幾種特定的有機酸和無機酸按不同比例組合而成，具有可迅速降低pH、保持良好的緩沖效果、保持最佳的生物性能及最低添加成本等優點。其中有機酸效果好、用量大、成本高；無機酸用量小、成本低，但適口性差，且僅對日糧酸化起作用。隨著有機酸生產工藝的改進和工業化生產的形成，酸化劑正朝不同復合有機酸的方向發展，最優化的復合體系將是酸化劑發展的一種趨勢。

1.4 包被型緩釋酸化劑

酸化劑經常由于被飼料中的堿性物質中和而失去其酸化作用，也可能因為釋放H＋速度過快而不能有效的作用于動物腸道。為了使酸化劑的酸化作用能延伸到畜禽的胃腸道，許多酸化劑采用微膠囊制劑及脂化緩釋技術，生產出效果更好的包被緩釋型酸化劑。在一些類比試驗中，包被型緩釋酸化劑表現出比普通酸化劑更好的使用效果。

2 酸化劑的作用及其機理

2.1 降低飼糧pH，抑制病原菌和霉菌生長

酸化處理能使飼糧的pH下降，酸度增加，只是pH下降的程度會因酸化劑的種類、用量、飼糧組成不同而有所差異。飼料酸度的增加意味著其酸結合力的降低，此外，有機酸還具有一定的抗菌和殺菌活性，并能減少油脂的氧化酸敗，因而經常被用作飼料的防霉抗氧化劑。乳酸可殺滅某些病毒和革蘭氏陰性菌，延胡索酸能殺滅大腸桿菌和葡萄球菌，甲酸和丙酸對沙門氏菌、芽抱桿菌及革蘭氏陽性菌有較強的抑制作用。

2.2 降低動物胃腸道pH，促進營養物質吸收

酸化劑能有效降低動物胃內容物的pH，刺激胃酸分泌，促進動物胃功能的發育。一些有機酸是能量轉換過程中的中間產物，可直接參與代謝；而某些有機酸則具有特殊的生化效應，可參與部分能量代謝或基團轉換反應，故有機酸可減少因糖異生導致的脂肪分解而造成的組織損耗，增進動物對干物質、蛋白質和能量等的利用率。此外，酸化劑還能促進礦物質元素和維生素的吸收。一些常量和微量元素在堿性環境中易形成不溶性的鹽而極難被吸收，而酸化劑在降低胃腸道內容物pH的同時，還能與一些礦物元素形成易被吸收利用的絡合物，從而促進其吸收。

2.3 改善胃腸道微生物區系

酸化劑可通過降低胃腸道的pH、促進有益菌增殖和抑制有害菌數量來調節胃腸道微生物區系。動物腸道中主要有害微生物生長的pH環境均為中性偏堿，所以酸性環境能有效抑制其活性；而有益菌則適宜在酸性的環境中生長繁殖，當pH降至4.2時，有害微生物不宜存活，但乳酸菌在pH為3.5時仍生長良好，因此酸化劑在消化道內創造的酸性環境不僅能抑制病原菌的繁殖，而且可以促進乳酸菌等有益菌的繁殖。同時，乳酸菌的繁殖又會產生大量的乳酸，使pH降低并產生過氧化氫，能進一步對病原菌進行抑制，促進有益菌生長和腸道的微生態平衡。

2.4 緩解應激，增強機體免疫機能

酸化劑能有效抑制動物腸道內的病原菌，因此有助于對動物的免疫系統進行調節，可提高動物接種疫苗的效價，降低動物體內血清谷草轉氨酶活性。此外，早期斷奶、分群、轉群、運輸、接種疫苗等應激因素均可導致畜禽抵抗力下降，使畜產品質量下降，損害養殖業的經濟效益。而有機酸如延胡索酸生成能量的途徑比葡萄糖短，在應激狀態下可用于ATP的緊急合成，可作為應激劑，提高機體的抵抗力。

2.5 延緩胃排空的速度，促進消化

酸度可以反饋性的影響消化道的排空速度，在胃內的作用效果更為顯著。胃排空主要是受胃幽門和十二指腸前端的壓力差所控制，當酸性食糜進入小腸后，對十二指腸壁形成化學刺激，低pH可降低胃排空的速度，增加食糜在胃中的停留時間，提高營養物質的消化利用率。

2.6 提高飼料的適口性

動物喜好酸化劑的酸味，其可刺激動物味蕾及唾液等消化酶的分泌，可以起到誘食劑的功效。同時，飼料中加入酸化劑后會具有輕微的酸味，可掩蓋飼料中的某些不良氣味，因而提高飼料的適口性。

3 酸化劑在動物生產中的應用

3.1 豬

王杰等研究發現，在斷奶仔豬日糧中添加不同組合的復合酸化劑0.2%均能使仔豬的日采食量、日增重和飼料報酬顯著提高，腹瀉率降低，還能使粗蛋白、能量和干物質的表觀消化率比對照組分別提高3.86%～4.80%、3.76%～5.89%和1.25%～6.14%[3]。景翠等在斷奶仔豬日糧中分別添加酸化劑0.2%和0.4%，結果表明，使仔豬日增重分別提高了0.75%和11.39%，料肉比分別降低了4.27%和3.40%，還在一定程度上提高了仔豬胃蛋白酶、十二指腸內容物中脂肪酶和淀粉酶的活性，并降低胃內容物的pH[4]。晏家友等試驗表明，微膠囊型緩釋復合酸化劑可以降低斷奶仔豬胃和小腸的pH，提高空腸絨毛高度和隱窩深度的比值，還能顯著提高斷奶前期仔豬小腸中蔗糖酶和乳糖酶活性及斷奶后期仔豬盲腸和結腸中乳酸桿菌數量（P＜0.05），降低大腸桿菌數量，并有增加仔豬腸黏膜抗體SIgA分泌量的趨勢[5]。李鵬研究發現，在斷奶仔豬日糧中添加磷酸型及乳酸型復合酸化劑均能改善仔豬的生產性能，降低腸道pH，還能提高胃蛋白酶和胰蛋白酶活性，增加小腸絨毛高度，減少盲腸大腸桿菌和沙門氏菌數量并增加乳酸菌和雙歧桿菌數量，并能提高仔豬血清中IgA和IgG水平，且乳酸型復合酸化劑的效果要高于磷酸型復合酸化劑[6]。孟宏社等發現，在仔豬日糧中添加復合酸化劑0.5%和益生素1.5%均能使仔豬達到最佳的末重，并均能顯著降低仔豬的腹瀉率，但未發現益生素和復合酸化劑對仔豬生產性能的加性效應[7]。

3.2 家禽

賈剛等研究發現，緩釋復合酸化劑能使艾維因白羽肉雞胃腸道pH極顯著降低（P＜0.01），顯著提高肉雞的日增重和降低料肉比（P＜0.05），并能極顯著提高肉雞空腸和盲腸中乳酸桿菌數量（P＜0.01），降低盲腸中大腸桿菌數量，顯著提高胸腺和脾臟指數和21 d時的法氏囊指數（P＜0.05），還能顯著提高血清白蛋白和球蛋白含量（P＜0.05），顯著降低白球比（P＜0.05），且能極顯著降低雞舍氨氣濃度（P＜0.01）[8]。羅四維研究發現，在肉仔雞日糧中添加不同水平的復合酸化劑能有效改善肉仔雞的生產性能，顯著提高粗蛋白表觀代謝率、能量利用率和肉仔雞十二指腸蛋白酶和淀粉酶活性，增加十二指腸和空腸的絨毛高度，并減少空腸內大腸桿菌數量[9]。馬紅艷研究發現，在肉仔雞日糧中添加不同水平的復合酸化劑能顯著提高肉雞的采食量和體增重，改善飼料轉化率，降低死亡率，顯著提高肉雞的胸肌率和腿肌率，并能改善脾臟指數，降低腸道pH，還能有效抑制大腸桿菌的生長并促進乳酸菌的增殖[10]。李軍等研究表明，酸化劑可提高肉雞各階段飼料蛋白的消化率，且對肉雞的半凈膛率、胸肌率和腿肌率均有顯著的提高作用，且0.15%為最適添加量[11]。此外，孫喜偉等研究發現，不同復合酸化劑和添加量能使雪山草雞種雞蛋重提高0.05～0.54 g·枚-1，蛋殼厚度增加0.003～0.006 cm，并能增加血清鈣含量，增加總蛋白含量，降低白球比[12]。

3.3 反芻動物

王小晶研究在山羊不同日糧中添加酸化劑對體外發酵及甲烷產量的影響，結果發現，在苜蓿+精料型、雜草型和雜草+精料型日糧中，一定水平的復合酸化劑能降低12和24 h時的甲烷產量和揮發性脂肪酸（VFA）中乙酸的濃度，增加丙酸的濃度并降低乙酸與丙酸的比例，因而能有效替代莫能菌素作為山羊日糧中的綠色添加劑[13]。盧寧研究發現，在羔羊日糧中添加不同水平的酸化劑均能極顯著提高羔羊的增重速度和飼料轉化率及羔羊對蛋白質（CP）、總能（GE）和干物質（DM）的表觀消化率（P＜0.01），極顯著降低瘤胃和十二指腸的pH（P＜0.01），還能極顯著提高胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰淀粉酶活性（P＜0.01），有效降低腹瀉率，并能對血液中血糖、總蛋白和尿素氮等指標產生一定的影響[14]。

3.4 水產動物

李海濤等研究發現，在飼料中添加酸化劑0.3%能促進羅非魚的生長，還能使臟體比顯著提高，并能在一定程度上改善餌料系數及蛋白質效率[15]。在鯉魚飼料中添加復合酸化劑0.3%能顯著提高鯉魚的相對增重率、特定生長率、飼料轉化率、飼料蛋白質轉化率及飼料蛋白質沉積率等生產性能指標，并能顯著提高鯉魚肝胰臟、前腸和中腸的蛋白酶活性[16]。冷向軍等在異育銀鯽飼料中分別添加檸檬酸0.1%、0.2%和0.3%，結果發現，添加檸檬酸0.2%顯著提高了異育銀鯽的增重率，并能使磷和干物質的消化率顯著提高（P＜0.05）[17]。潘慶等研究發現，添加檸檬酸0.2%能顯著提高羅非魚的特定生長率（P＜0.05），添加檸檬酸0.3%能顯著提高其餌料效率（P＜0.05），添加檸檬酸0.2%和0.3%分別能使羅非魚的肝胰臟和腸淀粉酶活性達到最高[18]。向梟等在鯽魚飼料中添加不同水平的乳酸，結果發現，添加量為0.2%時，魚的特定生長率最大，蛋白效率最高，而餌料系數最低[19]。

4 影響因素及存在問題

酸化劑的使用效果的因素主要包括種類、用量、日糧種類及組成和環境因素4個方面。種類，由于各種酸化劑的分子量、溶解度、解離常數、能量值等不同，因此在使用效果上也有所差異，在生產實踐中，應根據飼料類型、動物種類以及動物的生理階段來選擇合適的酸化劑；用量，一般認為，適量的酸化劑添加量才能發揮正效應，添加量不足會起不到應有的酸化效果，而添加量過多則可能造成動物生產性能的下降；日糧種類及組成，飼料中不同蛋白質來源要求胃腸道中有不同的酸度條件，才能獲得最佳效果，含奶制品的日糧中乳糖可以發酵成為乳酸，從而減少動物對酸的需要量，此外，日糧的酸結合力越大，則吸附胃中的游離酸就越多，使采食后胃中pH不能保持較低的水平，則消化時需較多的酸，因而飼料酸結合力的高低會對日糧酸化的效果產生重要的影響；環境因素，圈舍的衛生條件、飼養密度、溫度、濕度、各種應激因子也是影響酸化劑作用效果的重要因素。

盡管酸化劑在動物生產中的研究已取得了很大的進展，并已在畜禽養殖業中得到了廣泛的應用，且帶來了可觀的經濟效益，但許多酸化劑的作用效果不穩定，作用機理在不同的研究中還未取得一致的結論；添加量大，成本較高，制成預混料也不方便；酸化劑在胃中吸收過快，反射性抑制胃酸分泌，進而影響胃功能發揮；酸化劑在生產加工過程中易發生吸濕結塊，并會腐蝕加工器械、儲藏和運輸設備；目前酸化劑促進幼齡畜禽健康、提高生產性能的研究報道較多，而在成年動物的研究較少，且其作用機理尚不明了。這些問題仍需要大量的深入研究來逐步解決。

5 小結

隨著我國畜牧業的迅速發展，并向著綠色、環保和無公害的方向進行轉變，具有嚴重毒副作用的抗生素逐步淡出現代畜牧生產，而酶制劑、酸化劑、合生素、功能性寡糖等一些健康、無公害的綠色添加劑應運而生，成為了抗生素添加劑的潛在替代品。酸化劑具有許多優良的功能，在有效促進動物健康生長的同時為養殖業帶來了巨大的經濟效益。目前，酸化劑已經被越來越廣泛地應用于動物生產中，并取得了良好的效果。相信隨著廣大科技工作者的共同努力和研究，酸化劑必將為畜牧業的長足發展貢獻更大的力量。

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