液體有機(jī)酸在無抗養(yǎng)殖中的應(yīng)用前景

文/廣東蔚萊生物科技有限公司 孫鳳剛

液體有機(jī)酸在無抗養(yǎng)殖中的應(yīng)用前景

文/廣東蔚萊生物科技有限公司 孫鳳剛

無抗養(yǎng)殖是一種趨勢，世界各國都在努力踐行。我國最近公布硫酸粘桿菌素禁止用作促生長劑在飼料中添加的條例，表明中國在無抗養(yǎng)殖實踐過程中的決心和勇氣。要做到無抗，是一項很大的系統(tǒng)工程，飼料、空氣環(huán)境和飲水等多方面條件缺一不可；飼料中正在逐漸減少或者不使用抗生素，空氣的凈化和保持養(yǎng)殖環(huán)境中的溫濕度，顯然投入的資金更大，在這種情況下，突顯了飲水這一環(huán)節(jié)的重要性、簡易性和可操作性。筆者及團(tuán)隊多年來致力推廣健康養(yǎng)殖，在健康飲水方面有一定的見解、看法和實踐經(jīng)驗，這篇文章暫作拋磚引玉，為大家共同探討無抗養(yǎng)殖提供一些參考。

1 健康飲水在未來無抗養(yǎng)殖中的作用

已有部分試驗結(jié)果表明，通過飲水添加酸化劑與日糧中添加抗生素對肉雞生產(chǎn)性能無顯著影響。酸化劑在一定程度上還能改善肉雞的肉品質(zhì)，表明通過飲水添加酸或者替代抗生素的一些物質(zhì)，完全可以在日糧中不用抗生素，給無抗養(yǎng)殖提供了思路與方法。

2 有機(jī)酸與無機(jī)酸在養(yǎng)殖使用的區(qū)別

無機(jī)酸種類很多，主要用于畜禽生產(chǎn)的有鹽酸、硫酸和磷酸。鹽酸、硫酸酸性強(qiáng)，對機(jī)體組織有很強(qiáng)的刺激性和腐蝕性，顯然操作性不強(qiáng)，早期在實際應(yīng)用中效果也不是很明確，因此現(xiàn)在這兩種無機(jī)酸作為酸化劑使用已基本淘汰。磷酸的腐蝕性比硫酸和鹽酸小，具有較強(qiáng)的酸性，飼料或者飲水中添加磷酸可以使pH下降，達(dá)到抑制細(xì)菌生長的目的。但是磷酸的解離速度快，使動物食道和胃內(nèi)pH急劇下降，有可能灼傷食道和胃，抑制胃的正常生長發(fā)育，影響胃酸分泌和胃功能。而且磷酸降低pH的作用只局限于胃，在腸道后段降低pH的作用大大下降，所以磷酸通過降低pH來抑制有害菌的作用非常有限。另外，磷酸還可能破壞日糧的電解質(zhì)、鈣磷平衡，引起采食量下降，從而嚴(yán)重影響飼料報酬及動物生長；部分磷酸沒有被充分利用就排出體外，還會造成環(huán)境污染。

有機(jī)酸化劑具有較強(qiáng)的抑菌作用，根據(jù)其作用機(jī)理的不同，可把有機(jī)酸分成兩類：①只能通過降低胃腸道環(huán)境的pH間接降低有害病菌數(shù)量，如乳酸、富馬酸、檸檬酸和蘋果酸等大分子有機(jī)酸。這類有機(jī)酸只能在胃中發(fā)揮其作用，不能降低小腸中的pH；而且因為分子量比較大，單位重量的酸分子釋放的氫

離子比較少，所以它們的降低pH作用也比小分子有機(jī)酸差。②不但能降低環(huán)境中的pH，而且對革蘭氏陰性菌有抑制作用，這類有機(jī)酸有甲酸、乙酸、丙酸等小分子有機(jī)酸。

表1 各種有機(jī)酸的解離常數(shù)

3 液體有機(jī)酸應(yīng)發(fā)揮的幾個作用

有機(jī)酸能降低pH和殺菌，在畜禽養(yǎng)殖中具有廣闊的應(yīng)用前景；固體有機(jī)酸由于添加量過大，成本高，對設(shè)備的腐蝕性也強(qiáng)，相比較而言，液體有機(jī)酸在養(yǎng)殖中更易于操作，性價比更高。而液體有機(jī)酸必須具備如下特點，方能發(fā)揮其重要作用。

3.1 清除生物膜

有些養(yǎng)殖場的水質(zhì)很好，但是由于飲水線是封閉的，管道里殘留的有機(jī)物質(zhì)為細(xì)菌的繁殖提供了營養(yǎng)物質(zhì)，因而存在高含量的大腸桿菌、沙門氏菌等致病性微生物，導(dǎo)致水質(zhì)被污染。目前市場上有很多清除飲水管道里生物膜的產(chǎn)品，但大多數(shù)是氯制劑或者高氧化性物質(zhì)，達(dá)不到既清除水線生物膜又能進(jìn)入機(jī)體殺滅微生物的目的。能夠達(dá)到此目的，唯有液體有機(jī)酸，因此，液體有機(jī)酸在無抗養(yǎng)殖中非常有潛力。

3.2 殺菌、抑菌，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡

有機(jī)酸進(jìn)入機(jī)體后，能殺菌、抑菌，其作用的分子機(jī)制主要有5個方面：能量競爭、透化細(xì)菌外膜、提高胞內(nèi)滲透壓、抑制生物大分子合成、誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生抗菌肽。

而且有機(jī)酸并不破壞有益菌群，大多數(shù)的試驗研究都表明，諸如乳酸桿菌等有益菌數(shù)量在使用復(fù)合有機(jī)酸后不會減少，仍然是優(yōu)勢菌群。

3.3 促進(jìn)采食，緩解熱應(yīng)激

液體酸的酸香味可刺激動物消化道中的味蕾及消化酶的分泌，同時由于pH降低，間接性抑制胃蠕動，降低胃排空速度，使蛋白質(zhì)可以較長時間停留在胃內(nèi)消化，減輕小腸負(fù)擔(dān)。有機(jī)酸參與一系列的供能反應(yīng)，在應(yīng)激狀態(tài)下其供能的途徑比葡萄糖短，可用于ATP的緊急合成，提高機(jī)體抵抗力，緩解呼吸性堿中毒，減輕熱應(yīng)激。

3.4 改善養(yǎng)殖動物的生產(chǎn)性能

各類酸的酸化能力強(qiáng)弱依次為：甲酸＞磷酸＞酒石酸＞蘋果酸=檸檬酸＞乳酸＞乙酸。這些酸能大幅降低胃中的pH，從而激活蛋白酶，促進(jìn)蛋白質(zhì)的分解；當(dāng)食糜進(jìn)入小腸后，酸性進(jìn)一步刺激小腸黏膜，分泌腸抑胃素，抑制胃的蠕動，減少胃排空的速度，從而使蛋白質(zhì)消化時間延長。

一些礦物質(zhì)元素在堿性環(huán)境中容易生成不溶性鹽，造成機(jī)體難以吸收利用。有機(jī)酸能與一些礦物元素形成易被吸收的螯合物，如檸檬酸與銅。富馬酸還具有抗氧化功能，檸檬酸是抗氧化劑的增效劑，能提高維生素A和維生素C的穩(wěn)定性，同時，酸性環(huán)境下有利于維生素A和維生素D的吸收。

有機(jī)酸提供能量，參與體內(nèi)代謝。檸檬酸、延胡索酸是能量轉(zhuǎn)換過程中的重要中間產(chǎn)物，可以直接參與體內(nèi)代謝。乳酸也參與體內(nèi)代謝，是糖酵解反應(yīng)的終產(chǎn)物之一，并通過糖異生釋放能量。

大量試驗證明，有機(jī)酸能促進(jìn)動物健康，提升瘦肉率、屠宰率；提高免疫功能，在轉(zhuǎn)群、運輸、接種疫苗前后發(fā)揮重要作用。

4 液體酸使用的要求

液體酸具有上述諸多作用，將在未來無抗養(yǎng)殖中發(fā)揮主要的作用。但為了保證效液體有機(jī)酸的應(yīng)用效果，必須考慮以下幾個因素。

4.1 pH

相同pH環(huán)境下，不同有機(jī)酸抑菌活性存在差異，如pH=4時，甲酸對大腸桿菌的抑菌能力是乳酸的4倍，其原因是不同酸有不同的解離常數(shù)。有機(jī)酸的直接殺菌效果也取決于酸的解離程度，解離程度越低的酸殺菌效果越強(qiáng)，解離程度越高的酸直接殺菌效果越差，部分酸的解離常數(shù)見表1。

磷酸的解離程度很高，因此其直接的殺菌作用差；有機(jī)酸解離程度低，殺菌效果則相對較強(qiáng)；這也是液體酸中不能含有過多的磷酸的原因。

不同的有機(jī)酸的殺菌作用也存在差異，其中檸檬酸、乳酸因解離程度比其他有機(jī)酸高而殺菌效果較差，甲酸、乙酸、丙酸的殺菌效果較好。大分子有機(jī)酸的殺菌效果比較差的原因是分子數(shù)較高。

良好的液體酸化劑稀釋后的pH應(yīng)達(dá)到3﹒5～4﹒0，這樣能保證大部分有機(jī)酸不被解離，保持其殺菌的特性。

4.2 緩釋能力

緩釋能力是有機(jī)酸進(jìn)入胃腸道后，緩慢分解釋放的能力。緩釋能力越高，證明酸化劑在體內(nèi)殘留時間越長，越有利于維持胃腸道較低的pH，提高消化酶活性，維持微生態(tài)平衡。這一特性應(yīng)該是液體有機(jī)酸研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的最大限制因素。以往使用的固體酸化劑，效果不明顯，其原因就在于此；目前大部分的酸化劑還不能真正做到酸化后腸道，這是技術(shù)上需要突破的問題。

筆者及團(tuán)隊從事液體酸化劑研發(fā)多年，終于在近年取得了一定的進(jìn)展，液體酸的緩釋能力大大提高，目前在部分養(yǎng)殖場試驗，反應(yīng)效果較好，如管道里檢測出大腸桿菌的養(yǎng)殖場，通過一段時間飲用有機(jī)酸后，其白痢情況明顯減少。

4.3 復(fù)合、組合與配合酸化劑

1997年科學(xué)家測試了甲酸、乙酸、丙酸、延胡索酸、檸檬酸和乳酸對大腸桿菌的最低抑菌濃度，發(fā)現(xiàn)甲酸的有效抑菌濃度最低，即抑菌效果最好，其次是丙酸、乙酸和延胡索酸，而乳酸和檸檬酸抑菌效果最差。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)各種酸之間存在明顯的互作關(guān)系，表明兩種酸或者兩種以上組合，其抑菌效果優(yōu)于單一酸，如甲酸與丙酸的復(fù)合物抑菌能力是甲酸或丙酸單一酸的2～4倍。因此在飼用添加劑的研發(fā)上，出現(xiàn)了復(fù)合酸化劑的概念。

但真正意義的復(fù)合酸研發(fā)還是處于較為初級的水平，甲酸、丙酸、檸檬酸、蘋果酸等幾十種有機(jī)酸不同的組合、不同添加或者飲用水平的研究相對較少。

除了復(fù)合酸，筆者及團(tuán)隊還提出配合酸與組合酸的概念。比如，甲酸的存在或者不同濃度能否加強(qiáng)檸檬酸的殺菌水平，這是配合酸；同樣為降低酸度，檸檬酸和其他酸的比例該如何搭配，這是組合酸。筆者及團(tuán)隊經(jīng)過多年的研究，在復(fù)合酸、配合酸、組合酸效果方面取得了一定的進(jìn)展。

4.4 腐蝕性

常用的液體消毒劑一般腐蝕性較大，易對水管(PVC和鐵管)造成損傷，因此，良好的液體酸化劑要求對管道無腐蝕性。

4.5 環(huán)境友好

液體酸化劑要無毒無害，不能對人及動物的皮膚黏膜、呼吸道造成傷害，

可以進(jìn)行霧化，帶畜禽活體消毒、除臭、凈化空氣，這樣的液體酸化劑才有應(yīng)用的實際意義。

5 結(jié)語

綜上所述，能真正在養(yǎng)殖場使用的液體酸化劑產(chǎn)品不多，既要對人、畜無害，又能清除生物膜，抑菌、促生長，還能除臭凈化空氣，這也是今后研究工作的努力方向。但是我們相信，液體酸化劑作為未來無抗養(yǎng)殖的一種手段，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。■