酸化劑在仔豬生產中的應用

田冬冬，劉志強，張　穎，肖淑華（湖南九鼎科技集團有限公司技術研究中心，長沙　410000）

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酸化劑在仔豬生產中的應用

田冬冬，劉志強，張穎，肖淑華
（湖南九鼎科技集團有限公司技術研究中心，長沙410000）

摘要：酸化劑作為一種高效、無污染、無殘留的新型綠色飼料添加劑，具有促進仔豬生長和有效抑制病原菌繁殖的作用，可替代抗生素，現已廣泛應用到仔豬日糧中。目前，酸化劑在畜禽生產中的研究應用報道很多，但在仔豬生產中的應用報道較少，文章就酸化劑及其在仔豬生產中的應用作以綜述。

關鍵詞：仔豬；酸化劑；作用機理

酸化劑主要是針對斷奶仔豬胃酸分泌不足而開發的一種飼料添加劑，其研究已有40多年的歷史。早在1960年，飼料行業就開始對酸化劑進行研究，用有機酸緩解斷奶仔豬下痢。之后，人們發現一些簡單的酸化劑具有降低飼料pH和促進生長的作用。直到1990年以后，酸化劑才在畜禽生產中被廣泛推廣和應用。酸化劑的研究從最初的防止腹瀉，已經逐漸轉變到促生長和提高飼料利用率上，并逐漸應用于動物營養和飼料防腐中。許多研究表明，酸化劑可改善畜禽的生產性能，提高飼料利用率，增強動物機體免疫力。

1　酸化劑分類及其使用效果

目前，在市場上酸化劑產品種類很多，根據不同的分類方法可分為有機酸和無機酸，單一酸和復合酸。有機酸又分為大分子有機酸如乳酸、檸檬酸、延胡索酸、山梨酸等和小分子有機酸如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸。無機酸主要包括鹽酸、硫酸、磷酸。各種酸化劑的一些理化特性如相對分子質量、溶解度、解離常數等均與其作用效果存在相關性，理化性質不同，作用效果也不同。一些酸化劑的作用效果已得到肯定，如甲酸、甲酸鈣、檸檬酸、延胡索酸等；而一些酸化劑的作用效果沒有得到肯定，如磷酸、蘋果酸等。

1.1單一酸化劑

1.1.1無機酸化劑

常見的鹽酸、硫酸、磷酸等屬于無機酸化劑。通常強酸型的無機酸化劑往往存在一些弊端，如硫酸和鹽酸，其具有較強的腐蝕性，常帶來較大危害，同時強酸會產生鈣的負平衡，影響機體內礦物質代謝，進而影響骨骼的生長發育，現已基本被停止使用。磷酸使用較安全，具有酸化和向體內提供磷源的雙重作用，通常可作為日糧酸化劑和磷源。與有機酸化劑相比，無機酸化劑具有酸性更強和添加成本更低等優勢。但也有研究表明，在斷奶仔豬日糧中添加無機酸（鹽酸、硫酸、磷酸）未取得良好的效果。

1.1.2有機酸化劑

常用的有機酸化劑主要包括乳酸、檸檬酸、富馬酸、丙酸、甲酸及其鹽等，其產生的良好風味可提高飼料適口性，殺菌作用強，同時可為機體提供能量，并參與營養物質的代謝，但飼料成本較高。

大量研究證實，在仔豬日糧中添加有機酸化劑，可提高仔豬生產性能。有研究表明，檸檬酸的添加量在1%～2%時效果較好，可提高日增重2.9%，提高飼料利用率3.2%。斷奶仔豬日糧添加富馬酸可提高仔豬增重和飼料利用率，其中添加量為1.5%和2%時使用效果最佳，可提高日增重9.7%和飼料利用率4.4%。還有研究者表明，在斷奶仔豬日糧中添加乳酸，可提高日增重和飼料利用率，乳酸的最佳添加量為1.6%；在斷奶仔豬日糧中添加丙酸1%可提高增重速度。研究證實，甲酸雖然存在腐蝕性強、適口性差等弱點，但其是單一有機酸中在降低pH、殺滅細菌（主要是沙門氏菌、大腸桿菌）及改善生長和飼料轉化率等方面最有效的。甲酸的抗菌活性主要針對酵母菌和一些細菌，而對乳酸菌和真菌具有相對耐受性。Morz等采用各種有機酸酸化日糧在斷奶仔豬和生長肥育豬上進行了試驗，結果表明，甲酸酸化日糧能極顯著提高斷奶仔豬和生長肥育豬的日增重（P<0.01），極顯著降低料肉比（P<0.01）；在各種酸及其鹽中，甲酸和甲酸鹽最有效，其次是延胡索酸[1]。日糧中添加甲酸能夠影響日糧中粗蛋白質的表觀消化率。有研究表明，仔豬日糧中甲酸添加量為0.6%～1.8%時，能夠提高采食量、日增重和飼料利用率的作用；甲酸添加量為0.6%～1.2%時，效果最佳，并可降低仔豬腹瀉率。

1.2復合酸化劑

復合酸化劑是將幾種無機酸和有機酸按一定比例復配而成，通常具有迅速降低胃腸道pH、緩沖效果較好、添加成本較低等特點，現已被廣泛應用到仔豬日糧中。

1.2.1全酸復合型酸化劑

全酸復合型酸化劑主要是以一種酸為有效成分，另外配合一種或幾種酸復配而成的酸化劑達到協同增效目的。其具有更廣的調菌和抑菌區系，效果比單一酸化劑顯著，且用量少，但主要以酸形式存在的全酸復合型酸化劑因其緩沖力低，導致胃腸道酸度不穩定，很難保持穩定的消化道酸性環境，使其在很多方面不能滿足飼料行業的需要。

1.2.2酸鹽復合型酸化劑

酸鹽復合型酸化劑是由有機酸及有機酸鹽經過合理的科學配比復配而成的新一代復合型酸化劑。具有較高的緩沖能力，可將部分有機酸暫時轉化為其鹽的形式，這樣可避免因酸化劑進入胃腸道使酸濃度過高而導致pH下降程度增大，并且經過一段時間的消化后胃腸道酸化劑濃度會降低，pH回升，這時有機酸鹽通過水解作用又轉化成有機酸，保持胃腸道酸性環境。其克服了全酸復合型酸化劑不能保持胃腸道酸度穩定和消化道酸性環境的缺點，其作用更全面、功能更優越。

2　酸化劑的作用機理

2.1降低飼料系酸力和胃腸道pH，提高消化酶的活性

斷奶前仔豬的食物來源主要是母乳，母乳中含有大量乳糖，乳糖在胃內經過乳酸桿菌作用轉變為乳酸，使胃內pH維持在4.0，可較好地消化乳蛋白。由于仔豬早期斷奶時，其消化系統及免疫器官發育尚不完善，消化酶和胃酸分泌不足，仔豬從吮吸母乳突然改變為采食固態飼料，乳糖供應減少使胃內乳酸生成減少，同時固體飼料系酸力高，中和酸能力強，因此使胃內pH>5.5。大量試驗表明，胃蛋白酶要求的最佳pH為2.0～3.5，當pH>4.0時，胃蛋白酶活性減弱甚至失活。斷奶時高pH環境可導致蛋白質消化能力差，因此，在斷奶仔豬日糧中添加酸化劑后會降低飼料系酸力，使胃腸道內pH降低，可進一步提高胃蛋白酶的活性，促進蛋白質消化，飼料消化量也相應上升。

早期斷奶的仔豬，由于其消化系統和免疫系統發育不完善，通過外源添加酸化劑，利用其酸化作用可激活胃蛋白酶原，刺激胃蛋白酶的分泌，進而提高飼料胃蛋白質的消化率[2]。大量研究證實，仔豬日糧中添加酸化劑可降低日糧pH和胃腸道pH，提高消化酶的活性。景翠等研究發現，在斷奶仔豬日糧中添加酸化劑，對胃、十二指腸內容物pH有顯著影響（P<0.05），對空腸和回腸中內容物pH有下降趨勢，但差異不顯著（P>0.05），對結腸內容物的pH無顯著影響（P>0.05）[3]。冷向軍等研究表明，外源添加復合酸0.25%可顯著提高十二指腸內容物中胰蛋白酶和淀粉酶活性（P<0.05）；添加檸檬酸1.5%有提高胰蛋白酶、淀粉酶活性的趨勢（P> 0.05），復合酸0.25%有提高胃蛋白酶分泌的趨勢（P>0.05）[4]。王杰等在斷奶仔豬日糧中分別添加4種復合酸化劑，結果表明，添加復合酸化劑0.2%可有效地提高飼料酸度，降低胃腸道pH，進而刺激仔豬消化液分泌量的增加，提高了飼料消化率和日增重，降低了腹瀉率，同時提高了胃蛋白酶和小腸胰蛋白酶的活性[5]。

2.2調節胃腸道內微生物區系平衡

腸道內酸性環境有利于乳酸菌的生長繁殖，其代謝產生的乳酸可阻礙大腸桿菌與其受體結合，抑制大腸桿菌生長繁殖。幾種病原菌生長的適宜pH呈中性偏堿，如大腸桿菌適宜pH為6.0～8.0，沙門氏菌、鏈球菌、梭狀芽孢桿菌適宜pH均為6.0～ 7.5，葡萄球菌適宜pH為6.8～7.5。仔豬胃中pH> 4.2，而仔豬料的pH為5.8～6.5，因此仔豬采食仔豬料后使仔豬胃內pH升高，過高pH不僅使胃蛋白酶活性下降，而且為大腸桿菌、沙門氏菌等病原菌的繁殖生長提供了適宜的環境，從而導致消化不良和仔豬腹瀉。

大量研究證實，在仔豬飼料中添加酸化劑可調節胃腸道微生物區系的平衡，促進有益菌生長，抑制有害微生物的繁殖，可降低仔豬腹瀉率和死亡率。冷向軍等研究表明，外源添加復合酸0.25%可增加結腸乳酸桿菌的數量，減少大腸桿菌數量（P>0.05）；而添加檸檬酸1.5%可顯著減少結腸中大腸桿菌數量（P<0.05）[4]。汪海峰等、李鵬等研究結果表明，添加復合酸化劑可顯著增加乳酸菌和雙歧桿菌的數量（P<0.05），顯著降低盲腸內大腸桿菌和沙門氏菌的數量（P<0.05）[6-7]。林映才等試驗證明，在腸道發育尚未完善的生理階段，有機酸有利于改善腸道菌群平衡，維持腸黏膜健康狀態[8]。

酸化劑的主要抑菌作用機理包括病原菌營養物質的輸送機理：在營養物質的輸送方面，由于細菌細胞帶有一定的負電荷，非離子型的化合物能進入細胞，而離子型的化合物則不能進入細胞。在中性或堿性環境中，有機酸不能進入細菌細胞，而在酸性環境中，這些化合物為非離子狀態，可以進入細胞，影響離解基團的離子信息，從而使細胞膜上運轉酶失活，影響物質的運轉；無機酸的抑菌機理：無機酸在動物消化道內可以完全離解成酸根離子和H+，其對細菌的作用是通過H+產生的，其降低了病原菌細胞的滲透壓體系，阻止病原菌的正常繁殖，從而抑制病原菌的生長發育；有機酸的抑菌機理：有機酸可根據消化道酸度的不同而產生部分離解，除產生H+效應外，還有部分未離解的酸分子。有機酸進入病原菌細胞內的程度取決于細胞內外的pH濃度差和有機酸分子量的大小、溶解性和極性等。一般相對分子量小、極性小、溶解性強的有機酸容易擴散進入細菌細胞。其對細菌的作用機制為引起細菌細胞膜電荷的變化，影響細菌對營養物質的吸收，在細菌細胞膜上H+位于外側，OH-位于內側，這種質子梯度產生的電位差使細菌細胞可以運送如氨基酸之類的營養物質，當未離解的有機酸進入細胞后，降低了胞內pH，使細菌細胞膜內外的電位差減弱，從而影響了氨基酸等營養物質的吸收，同時還可影響細菌代謝過程中酶的活性，有機酸可以非選擇性的干擾細菌細胞中酶的功能及干擾細菌細胞膜的通透性，可阻礙三羧酸循環中α-酮戊二酸和琥珀酸脫氫酶的作用，可抑制能量代謝中磷酸化酶的功能；可與細胞內的各種含硫基酶結合使其失去活性，從而抑制微生物的生長；揮發性有機酸鹽的抑菌作用主要是依賴其溶解性和消化道pH，一般水溶性的抑菌效果優于非水溶性的抑菌效果，同時當消化道酸度達到一定程度時，其在胃內能還原成有機酸而達到抑菌作用。

2.3降低胃排空速度，提高消化率

添加有機酸或無機酸等酸化劑后，可增加蛋白質在胃中的停留時間，減慢食糜在胃中的排空速度，進而提高蛋白質消化利用率。胃排空速度主要是由胃幽門和十二指腸前端的壓力差控制，當酸性食糜進行小腸后，刺激十二指腸壁分泌腸抑胃素，反饋性的抑制胃的收縮，使食糜在胃中停留的時間增加，減慢胃的排空，使營養物質的消化吸收更充分，進而提高消化利用率[9]。

2.4改善腸黏膜形態，促進營養物質的消化吸收

仔豬斷奶后，小腸黏膜的形態發生顯著變化，如絨毛變短和隱窩加深，嚴重影響機體對營養物質的消化率。林映才等研究發現，仔豬日糧中添加復合酸化劑后，小腸絨毛高度有增加趨勢，隱窩有變淺趨勢，可有效改善小腸黏膜的形態結構[8]。景翠等研究發現，與對照組相比，試驗1和2組空腸絨毛高度分別提高13.96%（P<0.05）和7.11%（P>0.05)，隱窩深度呈現上升趨勢（P>0.05），這一結果說明，添加酸化劑可促進腸絨毛生長，增加腸道的吸收面積，進而提高營養物質吸收率[3]。晏家友等研究表明，試驗組與對照組相比，在斷奶2周和5周后，仔豬絨毛高度分別增加9.48%、13.77%，隱窩深度分別降低19.50%、22.22%，絨毛高度與隱窩深度比值分別極顯著提高35.79%、46.31%（P<0.01）[10]。

2.5直接參與體內代謝，使營養物質的消化吸收增加

有些有機酸如檸檬酸、延胡索酸可參與三羧酸循環。乳酸可通過糖異生作用釋放能量，有機酸可作為能量來源，減少因糖異生的脂肪分解造成的組織損耗。因此，日糧中添加有機酸可增強動物對干物質、蛋白質和能量的消化率。

2.6促進礦物質和維生素的吸收

在堿性環境中，一些常量和微量礦物質元素極易形成不溶性的鹽，很難被機體吸收。酸化劑不僅可降低胃腸道pH，還能與某些礦物質元素結合成易被吸收利用的絡合物，如檸檬酸和延胡索酸能與鈣、鐵、鋅、銅、鎂等形成生物效價較高的絡合物，促進其在體內的吸收和利用。Boling等報道，添加延胡索酸后，對鈣、磷、鎂、鋅吸收率提高30%[11]。某些有機酸具有抗氧化作用，如延胡索酸、檸檬酸為抗氧化劑的增效劑。在預混料中添加延胡索酸并保存6個月，其維生素A和維生素C的穩定性與不添加延胡索酸相比有所提高，同時小腸的酸性環境也有利于維生素A和維生素D的吸收。

2.7改善飼料適口性，增加采食量

酸化劑可在一定程度上改善飼料適口性。主要是動物喜好酸化劑的酸味，因為酸味可刺激動物味蕾，促進消化酶的分泌，增進食欲；某些酸化劑其含有獨特的芳香氣味，可在一定程度上掩蓋飼料中的某些不良氣味，增進動物食欲，提高采食量。

3　影響酸化劑應用效果的因素

3.1飼料類型和組成差異

飼料的系酸力是影響動物消化道酸度的主要原因之一，不同類型日糧酸結合力不同，如高蛋白飼料和礦物質飼料就比谷物飼料的酸結合力強。外源添加酸化劑后的日糧效果可部分被飼料的酸結合力抵消。日糧蛋白質來源和水平是影響酸化劑效果的另一重要因素，當飼料中含高緩沖力的物質，如較多蛋白質、礦物質等，其酸化劑效果變差。

3.2酸化劑的種類和添加量

由于不同酸化劑的理化特性和生物學特性的差異，其在仔豬日糧中的適宜添加量及使用效果存在差異。從提高日增重和飼料效率角度來看，檸檬酸>延胡索酸>甲酸鈣。有研究報道，鹽酸、硫酸、蘋果酸、丙酸、丁酸均無作用甚至有負作用。經大量研究表明，復合酸化劑的效果優于單一酸化劑。同時酸化劑的適量添加才能達到較顯著的效果，過量添加可能會使適口性降低、成本增加，添加量不足往往達不到降低消化道pH的效果。

3.3添加酸化劑的時間

仔豬胃腸道機能的發育完善程度通常與仔豬斷奶日齡直接相關。較早斷奶的仔豬，胃分泌酸的能力較弱，這時使用酸化劑能達到顯著的效果。大多數研究表明，酸化劑的添加時間通常是在仔豬斷奶后1個月內使用效果比較顯著，隨著日齡的增加，仔豬胃腸道發育逐步完善，添加酸化劑效果就逐漸降低。若按仔豬體重劃分，有研究指出，一般體重<30 kg效果顯著，>30 kg效果不顯著。

3.4酸化劑的吸收速度

酸化劑在胃中釋放或吸收速度過快，可能對胃黏膜造成刺激，可能一定程度上損傷消化道上皮，抑制胃酸的分泌和胃的正常發育，并且所添加的酸化劑無法進入小腸，不能有效地降低消化道后段的pH。

4　酸化劑在仔豬生產中的應用效果

早期斷奶仔豬消化道發育不完善，胃酸分泌不足，消化酶活性低，胃腸道pH高于酶和有益微生物生長的適宜范圍，致使仔豬早期斷奶后出現生長滯緩、腹瀉和采食量低。研究證實，在斷奶仔豬日糧中添加酸化劑，可促進仔豬增重、降低腹瀉率、改善飼料效率。朱文濤等研究表明，在仔豬日糧中分別添加檸檬酸、乳酸、磷酸和雙乙酸鈉2%，仔豬采食量分別提高4.9%、5.6%、4.2% 和-1.3%；體增重分別提高11.5%、10.5%、10.3% 和-2.9%；檸檬酸、乳酸、磷酸對仔豬腹瀉具有顯著的抑制作用（P<0.05）[12]。陳代文等研究表明，單獨添加酸化劑可顯著提高乳酸桿菌的數量（P< 0.05），對雙歧桿菌和大腸桿菌的數量無顯著影響（P>0.05），同時可提高仔豬血清中IgG、IgM和IgA水平[13]。張保平研究表明，在仔豬日糧中分別添加檸檬酸、乳香酸、地卡肥，三者均可改善仔豬的生產性能，尤其以復合酸化劑乳香酸、得卡肥效果最顯著（P<0.05）[14]。李建平等在斷奶仔豬日糧中添加酸化劑，研究其對仔豬生產性能和血液生化指標的影響，結果表明，在斷奶仔豬第一階段添加抗生素和復合酸可促進仔豬生長，顯著提高日增重（P<0.05）[15]。陳寶江等研究表明，添加0.2% 和0.4%酸化劑均能夠顯著降低胃和十二指腸pH （P<0.05），但隨著食糜向后移動，效果下降；可以顯著提高乳酸菌及總厭氧菌數量（P<0.05），降低大腸桿菌及總需氧菌數量（P<0.05）[16]。

5　小結

當前限制酸化劑應用的主要原因是其使用效果不穩定，成本相對較高。今后要解決好酸化劑在生產使用中存在的問題，應結合動物品種、消化生理特點及飼糧的類型，加強飼料酸結合力與組成原料達到最佳定量時酸化劑的最適添加量的研究，為生產和使用提供科學依據，保證使用效果；加強不同酸制劑對動物的生理與營養作用機理的研究以及不同酸化劑復合配比優化和生產工藝的研發，開發出專用高效的復合酸供應市場；開展酸化劑與其綠色飼料添加劑配合使用的研究，不斷提高酸化劑的應用效果。

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Application of Acidifiers in the Production Performance of Piglets

TIAN Dongdong, LIU Zhiqiang, ZHANG Ying, XIAO Shuhua
（Technology research center, Hunan Jiuding Technology Group Co., Ltd., Changsha 410000, China）

Abstract:As a high efficient, non-pollution and no residual feed additive, acidifier is a new type and healthy green feed additives recently. It could promote the growth performance of piglets, while inhibit pathogenic bacteria reproduce effectively, so it could substitute the antibiotics and now it has been applied in the diets of piglets widely. Now, there have been many reports in application of acidifier in animal production, but the reports of replication of piglets production were fewer. In this paper, applications of acidifier on the production performance of piglets was summarized.

Key words:piglets; acidifier; mechanism

作者簡介：田冬冬（1985-），男，河南孟州人，碩士，主要研究方向為仔豬營養。

收稿日期：2014-12-09

中圖分類號：S828.5

文獻標志碼：A

文章編號：1001-0084（2015）02-0032-05