檸檬酸在動物生產中的應用

湖南農業大學 蔡 超 魏艷紅 曲湘勇 汪加明

檸檬酸，又稱枸櫞酸、2-羥基丙三羧酸，在機體三羧酸循環中由乙酰輔酶A和草酰乙酸羧合而成，參與體內糖、脂肪和蛋白質代謝。天然的檸檬酸存在于植物（如檸檬、柑橘、菠蘿等）果實和動物的骨骼、肌肉、血液中，人工合成則通過砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物質發酵制得。在配合飼料中添加檸檬酸可消毒，預防霉變，防止沙門氏菌等感染動物飼料（Thompson 和 Hinton，1997）。動物采食檸檬酸可減少病原體的增殖和抑制有毒代謝產物產生，提高動物應激力。本文就檸檬酸的功能及其在動物生產中的應用效果作一綜述，旨在為檸檬酸在動物飼養中的合理應用提供科學依據。

1 檸檬酸的功能

1.1 提高采食量，促進營養物質消化吸收 日糧中添加檸檬酸，可以改善日糧的適口性。檸檬酸可以直接刺激口腔內的味蕾細胞，使唾液分泌增多，起到調味劑的作用，增強動物食欲，從而提高動物的采食量。

日糧中添加檸檬酸可使日糧pH降低，動物采食后，胃內酸度下降，無活性的胃蛋白酶原轉化為有活性的胃蛋白酶，或直接刺激消化酶的分泌；另外，酸性食糜進入小腸后，刺激小腸分泌腸抑胃素，使之反射性抑制胃蠕動，延緩胃排空的時間，使食糜通過腸道的時間增長，促進營養物質的消化。Atapattu 和 Nelligaswatta（2005）研究發現，添加檸檬酸可使膳食酸化，促進胃酶的活動，從而使蛋白質和纖維的消化和吸收得到改善。

檸檬酸與飼料中的礦物質可發生螯合作用，進而促進腸道對礦物元素的吸收。Islam等（2011）在肉雞日糧中添加不同水平的檸檬酸，結果發現，Ca、P和Mg的利用率均得到了有效提高，添加0.75%檸檬酸效果最好。李成良等（2007）在植酸酶的基礎上添加1.5%檸檬酸飼喂生長豬后發現Ca、P的消化率分別提高了16.51%和13.13%，同時，Ca、P的沉積率分別提高了20.94%和12.61%。

1.2 促進腸道菌群健康 有機酸可以進入細菌的細胞壁，使細菌內部和外部出現pH梯度變化，抑制細菌生長（Mroz，2005）。常見的幾種病原菌生長的適宜pH均是中性偏堿，如大腸桿菌適宜的pH為6.0～8.0，鏈球菌為6.0～7.5，而乳酸菌等益生菌宜于酸性環境繁殖。檸檬酸使胃腸道內pH下降，腸道內乳酸菌等益生菌得到良好的生長條件，從而維持畜禽消化道中微生物菌群的正常平衡。另外，Tolba（2010）研究表明，在肉雞日糧中添加檸檬酸，可減輕細菌對機體的破壞，腸道健康參數顯著提高，這也可能與增加的可用性營養素有關。張軍等（2011）研究發現，有機酸可通過激活宿主的免疫系統，誘導宿主產生抗菌肽等具有殺菌作用的物質，使病原菌生長受到抑制，促進腸道健康。Abdel-Fattah等（2008）還發現在基礎日糧中添加檸檬酸，仔雞胰臟相對重量和小腸密度均有所提高。

1.3 增強機體抗應激和免疫能力 免疫活性細胞，即T淋巴細胞和B淋巴細胞，對機體起著免疫監視作用。Chowdhury等（2009）研究表明，肉雞飼喂檸檬酸可使免疫活性細胞具有較高的密度，使雞處于較好免疫狀態，可抑制腸道致病菌繁殖和預防傳染病的發生。血清球蛋白水平可反應機體的免疫功能。Rahmani等（2005）研究發現，飼喂酸化日糧的肉仔雞有較高的血清球蛋白水平。朱孟玲等（2010）研究也發現，在飼糧中添加1%檸檬酸，斷奶仔豬血清球蛋白水平顯著提高。研究認為，自然感染放線桿菌的豬肺組織中腫瘤壞死因子-α（TNF-α）的表達量與肺臟病變的嚴重程度呈正相關，正常豬肺內的表達量極低。李建平等（2009）試驗發現，日糧中添加檸檬酸有降低斷奶仔豬血清中TNF-α水平的趨勢。另外，檸檬酸的添加提高了營養物質的吸收率，腸道菌群得到改善，并在一定程度上增強了各免疫器官的功能，降低了機體的緊張度。

1.4 作為防霉劑和抗氧化劑，延長飼料保質期檸檬酸是一種天然防腐劑。由于檸檬酸可降低飼料的pH，有害微生物的增殖及毒素的產生受到抑制，有明顯的防霉作用。作抗氧化劑的增效劑，將檸檬酸與抗氧化劑混合使用，可提高抗氧化效果，阻止或延緩飼料氧化，提高配合飼料的穩定性并延長貯存期（王文娟，2009）。

2 檸檬酸在動物生產中的應用

2.1 豬 在斷奶仔豬上，檸檬酸可提高采食量，降低腹瀉率等。李寶貴等（2009）試驗表明，在早期斷奶仔豬日糧中添加1%～2%的檸檬酸有顯著增加采食量、提高增重速度、提高飼料利用率的作用。岳增華和王永漢（2011）在28日齡斷奶仔豬飼糧中添加1.2%的檸檬酸，與對照組相比，日增重和飼料轉化率顯著增高。王曉青（2011）研究發現，在斷奶仔豬飼糧中添加2%的檸檬酸，總體增重高于對照組。溫萍和董野（2009）研究報道，在日糧中添加2%的檸檬酸，仔豬增重速度較快，并能減少仔豬下痢的發生，有效預防和控制仔豬腹瀉。孟宏社等 （2010）在28日齡斷奶仔豬飼糧中添加1.2%的檸檬酸，結果表明，與對照組相比，腹瀉率顯著降低。另外，有研究認為，飼糧酸化能有效控制仔豬消化道內有害菌群數量，可降低仔豬腹瀉率。張旭暉等（2012）試驗結果表明，與對照組比較，添加有機酸化劑的斷奶仔豬在35、38及45日齡，直腸中大腸桿菌、金色葡萄球菌和產氣莢膜桿菌數量有不同程度的降低；而乳酸桿菌數量較對照組有所增加。

在生長育肥豬上，檸檬酸可增強營養物質的吸收，改善肉質等。盧春蓮等（2010）試驗發現日糧中添加有機酸（檸檬酸、抗壞血酸），生長育肥豬日增重顯著提高，料重比顯著降低，養分消化率顯著提高。李建平等（2010）研究發現，在日糧中聯合添加五味子與檸檬酸可通過顯著提高組織或血清的抗氧化酶活性，降低脂質過氧化物含量，提高育肥豬機體抗氧化功能，改善部分肉品品質。

2.2 家禽 在蛋雞上，檸檬酸可提高蛋雞的產蛋量，降低軟、破蛋率等。Yesilbag和Colpan（2006）研究表明，在蛋雞中使用有機酸和其鹽作為膳食補充劑，可提高蛋雞的產蛋量和蛋白質代謝的效率。曹雨莉和孫小琴 （2007）試驗表明，0.05%～0.55%檸檬酸的添加量可顯著降低整個試驗期產蛋雞的軟、破蛋率。此外，孫小琴等（2007）研究認為，日糧中添加2.5～5.5 g/kg檸檬酸可有效降低蛋雞盲腸內容物中的大腸桿菌數，添加15.5 g/kg檸檬酸1周后,可顯著提高盲腸內乳酸桿菌數，之后作用效果隨添加時間的延長而降低。Akyurek等（2011）也得到相似的試驗結果。

在肉雞上，檸檬酸可作為肉雞飼養的促生長劑。Khatun等（2010）研究表明，與對照組相比，檸檬酸添加組肉雞活重增加了11%。蔣秀全（2011）研究發現,添加0.3%檸檬酸具有明顯降低十二指腸和盲腸中大腸桿菌的數量，提高乳酸桿菌數量的作用。另外，肉雞日糧中添加檸檬酸還可有效提高肉雞的胴體品質和屠宰率。王淑琴等（2010）試驗發現，添加0.75%檸檬酸可顯著提高21日齡肉仔雞的屠宰率，極顯著提高腿肌率。這與Abdel等（2008）的研究結果類似。

2.3 反芻動物 日糧中添加檸檬酸對瘤胃內環境有一定影響，進食后能快速降低瘤胃液pH，提高揮發性脂肪酸的含量。李卓青（2005）研究發現，檸檬酸可顯著增加奶牛產奶量，一定程度提高干物質的采食量，且最佳添加量為20 g/d。孟杰等（2009）在西門塔爾牛日糧中添加200 g/d檸檬酸，牛的代謝能、沉積能、代謝能/總能、沉積能/消化能和沉積氮較對照組顯著提高（P＜0.05），沉積氮，消化氮較對照組極顯著提高（P＜0.01）。

2.4 水產動物 研究發現，水產動物日糧中添加檸檬酸可產生有效的抑菌作用，并能降低膽固醇，提高干物質和磷的消化率等。但研究表明，水產飼料中檸檬酸的添加量一般不超過0.5%，低于畜禽飼料中的添加量，因為魚類一般不具備發達的胃和較強分泌能力（某些魚類甚至無胃），胰液中和胃酸的能力也較弱。石玉新等（2005）研究表明，檸檬酸可顯著抑制三種常見的水產病原菌 （嗜水氣單菌、副溶血弧菌、熒光假單胞菌），抑菌的最小濃度分別為 0.001、0.008、0.00125 g/mL。 王常安等（2009）研究發現，日糧添加0.5%檸檬酸，哲羅鮭血清甘油三酯、膽固醇和高密度脂蛋顯著降低。冷向軍等 （2006）試驗結果表明，日糧添加0.1%、0.2%檸檬酸可顯著提高異育銀鯽磷消化率 （P＞0.05），添加2%檸檬酸，異育銀鯽的干物質消化率顯著提高（P ＞0.05）。 另外，黎軍勝等（2005）試驗發現，在奧尼羅非魚飼料中添加10 g/kg檸檬酸使胃蛋白酶活性提高29.6%（P＜0.01），腸道蛋白酶活性下降35.1%（P＜0.01），肝胰臟和腸道淀粉酶活性分別提高30.7%和29.4%（P＜0.01）。

3 影響因素及存在問題

將檸檬酸應用于動物生產中，同其他有機酸化劑一樣，使用效果也不可避免受到動物種類及生長階段、添加量、日糧種類及組成和環境等因素的影響，如畜禽與水產動物的用量完全不同。Daskiran等（2004）研究指出，禽類生長早期使用酸化劑可能會導致腸道菌群提前適應，減少后續的治療活性。因此，建議在生長階段使用酸化劑，而不是育雛階段，以減少熱應激帶來的經濟損失；研究認為，添加適量的酸化劑才能發揮正效應，用量不足酸化效果將受到影響，而添加量過多則可能造成動物生產性能的下降；雖然檸檬酸能降低動物胃腸道的pH，但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；另外，圈舍的溫度、飼養密度、濕度、衛生條件等各種應激因子也是影響檸檬酸作用效果的重要因素。

從當前的檸檬酸使用效果來看，其作用效果還不穩定，在不同的研究中其作用機理也未取得一致的結論。還有研究表明，檸檬酸在胃中吸收過快，反射性抑制胃酸分泌，可能會影響胃功能的正常發揮。在生產加工過程中，檸檬酸也有腐蝕加工器械、儲藏和運輸設備風險。目前相關研究主要還是集中于檸檬酸對促進幼齡畜禽健康、提高生產性能的影響上，而在成年動物上的研究較少，其作用效果及相關的機理尚待進一步深入研究。

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