酸化劑在蜂業生產中的應用

李旭濤 李文琛, │文

1 甘肅省養蜂研究所；2 甘肅省蜂業工程技術研究中心；3 天水匯濤蜂業科技有限公司

pH值是蜜蜂體內消化環境中的重要因素之一。美國吉列姆·M等（1987）報道，喂幼蟲的工蜂漿酸度pH為4.0，而幼蟲腸道pH值通常是酸性。另據報道，幼蟲中腸pH值因飼喂花粉或蛋白質不同pH值在4.8～7.0之間變動，健康蜂群幼蟲中腸的pH在5.0～5.5之間波動[1]。蜜蜂腸道中的酸性環境是飼料組分在體內被充分地消化吸收、有益菌群合理生長、病原微生物受到有效抑制的必要條件。

然而，剛出房的幼蜂消化系統和腺體發育尚未完善，消化酶和胃酸分泌顯得不足，這是其一；其二，蜜蜂有時受到病原菌繁殖干擾，致使消化酶和胃酸分泌不足或受到阻礙，容易造成胃腸道pH值高于酶活性和有益菌群生長的適宜范圍，必須依賴外源飼料幫助來改善消化道中酸堿度環境。酸化劑作為一種可降低飼料在消化道中的pH值，為蜜蜂提供最適消化道環境，以滿足營養及防病需要的新型促生長劑而在蜜蜂飼養中得到應用。

通常，把能提高飼料酸度（pH值降低）的一類物質稱作飼料酸化劑。畜牧業上早在1963年，英國就有乳酸能減少糞便中的大腸埃希氏菌計數并提高仔豬生長率的報道[2]。日本Yoshida, K（1989）用葡萄糖酸、乙酸、乳酸、發酵菌與未加工的大米、小麥、玉米、大豆發酵成的產物，給蜂群飼喂3%（V/V）糖漿的發酵液，結果感染白堊病的幼蟲數量大為減少，大蜂螨比原來污染時減少到20%[3]。上世紀90年代以來，各國學者在進一步研究有機酸的效果和作用機理的同時，開始著手研究酸性強、成本低的無機酸及把一些各自特定優點結合起來的復合酸化劑，并取得很大進展。一方面有更多的有機酸被世人應用，另一方面酸化劑引起我國營養學家和飼料配方師的關注。許定模等（1991）報道，常年飼喂0.06%～0.1%檸檬酸能預防蜜蜂爬蜂病的發生，且其他病害相應減少。檸檬酸有促進蜜蜂體內糖分迅速轉化的作用，有利于蜜蜂消化、吸收，故為預防疾病的發生有一定作用[4]。如今，酸化劑已被應用于蜜蜂飼料中或作為防病保健劑使用。

一、常用酸化劑的種類及特性

就目前應用而言，國內外應用酸化劑的種類總的分為單一酸化劑（包括有機酸化劑和無機酸化劑）和復合酸化劑兩大類。

1.有機酸化劑

在較早的生產實踐中，人們往往偏好有機酸，這主要源于有機酸具有良好的風味，并可直接進入體內三羧循環。有機酸化劑主要有檸檬酸、延胡索酸、乳酸、丙酸、蘋果酸、戊酮酸、山梨酸、甲酸（蟻酸）、乙酸（醋酸）。不同的有機酸有其理化和生物學特性，但使用最廣泛的而且效果較好的是檸檬酸、延胡索酸和乙酸。

檸檬酸最初是從檸檬中制取的，故得此名。檸檬酸為一種無色結晶，易溶于水及乙醇，難溶于乙醚，pH值1.09，有強酸性和腐蝕性。

延胡索酸為白色結晶性粉末，不粘連，流動性好，較難溶于水，對氧化和溫度變化穩定，可與固狀飼料混勻，為一種有機弱酸，酸度為檸檬酸的1.5倍，在飼料中添加只需檸檬酸的50%～70%就能達到同等效果。延胡索酸是一種生物活性物質，它是一種在動物體內相當穩定的不飽和有機酸，在畜牧生產中可用作抗應激劑。它能提高飼料中有機物質吸收率，減少機體能量消耗，提高產品沉積，所以延胡索酸還具有促進生長的作用。延胡索酸還具有廣譜殺菌和抑菌的活性。

乙酸又名醋酸，為無色的澄明液體。含醋酸量為5.5%～6.5%，與水或乙醇均能任意混合。市售食醋（半醋）含醋酸5%，醋精含醋酸約30%，兩者均可代替稀醋酸飼用。

由于有機酸可能對工廠化生產設備造成腐蝕，而且價格昂貴，過高比例還會影響適口性或導致維生素損失，近幾年來又在開展研究中性有機酸鹽的利用，主要為甲酸鈣和丙酸鈣，其中甲酸鈣為一種白色粉末，易溶于水，其有效組分是31%的鈣和69%的甲酸，具有中性pH值，含水量極低，混合到添加劑預混料中不會造成維生素的損失，進入胃后在鹽酸作用下分離出游離的甲酸，熱穩定性和金屬配位性良好。

2.無機酸化劑

無機酸包括強酸，如鹽酸，也包括弱酸，如磷酸。其中稀鹽酸含鹽酸約10%，呈弱酸性反應；磷酸具有雙重作用，作飼料酸化劑和作為磷的來源。無機酸和有機酸相比，具有較高的酸性和較低的添加成本。

3.復合酸化劑

復合酸化劑是利用幾種特定的有機酸和無機酸復合而成，能迅速降低pH值，保持良好的緩沖值和生物性能及最佳添加成本。最優化的復合體系將是飼料酸化劑發展的一種趨勢。蜜蜂生產有用復合酸化劑解除茶花蜜中毒，防治下痢病、大肚病的報道。它們是由鞣酸100 ml，醋酸50 ml，乳酸30 ml，稀鹽酸30 ml混合成的。另外異位酸是較早應用在泌乳牛生的一種有機酸復合劑。它是異戊酸、2-甲基丁酸、戊酸、異丁酸的混合物。在畜牧業上，近年還有國外的一些復合酸化劑進入我國市場，如美國安肥1000、美國健寶、西班牙肥得樂等，我國也有“溢酸寶”、“溢香酸”問世，但在養蜂上開發上市的酸化劑制劑目前仍是空白。

二、飼用酸化劑的作用

飼用酸化劑的眾多作用機理都源于其酸化效應，即通過降低消化道中pH值使影響動物生長、生產所需的一些相關因素能很好發揮作用。大量試驗證實，有機酸制劑在急慢性中毒、致癌、致畸和影響生殖力方面對人畜都是安全的，檸檬酸、延胡索酸、甲酸和乳酸是目前世界上取得一致陽性結果的有機酸制劑。一般說來，酸化劑的作用機理可歸納如下，但有些作用機理尚未得到學者們的共識，尤其是酸化劑對蜜蜂的作用機理目前只能參考動物的一般作用機理，還需要做大量的工作。

1.降低飼料pH值，使胃內pH值下降，提高酶的活性

從理論上講，酸處理無疑能降低飼料的pH值，降低程度與酸的使用量和飼料的系酸力有關。蜂蜜是偏酸性的，pH3.5～4.5，稀酸飼喂時酸度可以適當減弱；白糖制作的糖漿，要達到與蜂蜜同樣的酸性或偏重，添加量無疑要多于蜂蜜。花粉飼料中添加酸化劑多是檸檬酸或延胡索酸。實驗證實，復合酸制劑的效果優于單一酸制劑。

每一種酶各有其特殊適合的pH環境，消化道中大多數酶對pH值的要求接近中性(6.5～8.0)。然而分解蛋白質的酶（胰蛋白酶除外）對pH值的要求卻顯然不同，這類酶在消化道中必須在極酸條件下才被激活。胃蛋白酶的適宜pH值為2.0～3.5。飼料中添加酸化劑可使胃腸道內pH值下降，從而激活胃蛋白酶原為胃蛋白酶，促進蛋白質分解，而此分解可刺激腸道分泌更多的胰蛋白酶，從而使蛋白質完全分解吸收。一年四季蜜蜂中腸酪素酶的活力是隨季節變化的，春季與秋季達到最低，因而春季與秋季蜜蜂微孢子蟲的侵染程度最高。蜂群喂飼酸飼料，增加了消化道酸度，降低中腸pH值，抑制孢子蟲的侵入與增殖，提高對孢子蟲的抗性[5]。

2.改善胃腸道微生物區系

幾種病原菌生長的適宜pH值都是中性偏堿，如大腸桿菌適宜pH值為6.0～8.0，鏈球菌為6.0～7.5、葡萄球菌為6.8～7.5、梭狀芽孢桿菌為6.0～7.5。而乳酸桿菌等適宜于在酸性環境中生殖。因此，酸化劑通過降低胃腸道pH值可抑制有害微生物繁殖，減少營養物質的消耗和抗生長毒素的產生，同時促進有益菌的增殖。

3.直接參與體內代謝，提高營養物質消化率

有些有機酸是能量轉換過程中的重要中間產物，直接參與代謝。有報道，從早春蜜蜂排泄飛行起，將1%～2%的檸檬酸水溶液裝進飲水器里，放在巢門前供蜜蜂采水，能促進蜜蜂新陳代謝、降低死亡率，并能預防痢疾病和孢子蟲病。乳酸參與體內代謝，是糖酵解的終產物之一，并通過糖異生釋放能量，故有機酸可作為能量來源。延胡索酸可完全代謝。因此，飼料中添加有機酸可增進動物對干物質、蛋白質和能量的消化率。

4.促進礦物質和維生素的吸收

一些常量和微量元素在堿性環境中易形成不溶性鹽而極難吸收。酸化劑在降低胃腸道內容物pH值的同時，還能與一些礦物元素形成易被吸收利用的絡合物。例如，延胡索酸和檸檬酸能與鈣、鋅、銅、磷、鎂等形成一種生物效價高的絡合物，促進它們的吸收和保留。有些有機酸如延胡索酸具有抗氧化作用，檸檬酸為抗氧化劑增效劑。在預混飼料中添加延胡索酸并保存6個月，維生素A和維生素C的穩定劑比不加延胡索酸時分別提高10.24%和12.20%。同時，小腸的酸性環境有利于維生素A和維生素D的吸收。

三、養蜂業應用的現狀與發展前景

目前，酸化劑已被世界畜牧業發達國家普遍推廣使用。國內外對各種酸化劑的喂養效果進行很多試驗，并在養蜂生產中應用早有實例。其主要用于制取復合酸飼料促進蜜蜂生長，防治疾病及用于飼料的穩定劑和保藏劑。但是，系統研究很少見有報道，為拋磚引玉，這里只能簡介其常用的方法。

1.制取復合酸飼料

由于酸能抑制蜜蜂孢子蟲和變形蟲的侵入與繁殖，促進蜜蜂消化排泄，生產中常用其與允許使用的抗菌素（土霉素、硫氰酸紅霉素等）復配防治孢子蟲病；與大黃蘇打配合防治爬蜂病。

2.防治茶花蜜、甘露蜜中毒

蜜蜂由于采集茶花蜜出現爛子，采食甘露蜜出現腹大消化障礙，用0.1%～0.2%的檸檬酸能減輕或防治由其引起的疾病。另外，用復合酸化劑10ml（由鞣酸10 ml、醋酸5 ml、乳酸3 ml、稀鹽酸3 ml混合而成）兌糖漿1 kg喂蜂20框，可解除蜜蜂茶花蜜中毒，防治下痢病。

3.防病保健添加

基于酸化劑可降低胃腸道pH值，提高酶的活性，改善腸道微生物區系和提高營養物質消化率等作用，在早春或晚秋飼料補充時添加0.5%～2%的檸檬酸可以預防疾病，促進蜜蜂健康生長。野外放蜂也用醋酸添加于飼料防病，促營養助消化。

總之，利用各種添加劑提高蜜蜂生產力和飼養效益已必不可少，酸化劑具有無污染、無殘留，在體內吸收迅速，參與代謝，不環境污染，保健防病等優點為眾多養蜂工作者所認識和采用，符合當今及未來非藥物添加劑取代抗生素作為生長促進劑的主流。因此，從提高蜜蜂飼料資源利用率，尤其是糖漿的酸化和花粉飼料中添加，提高養蜂業的經濟效益以及環境保護帶來的社會效益。從經濟效益來看，酸化劑的應用前景十分廣闊。

參考文獻

[1]吉列姆·M.西方蜜蜂幼蟲糞便中的微生物 .中國蜂業 , 1990, (1)： 37.

[2]李尚波.畜禽十大高效飼料添加劑.沈陽：遼寧科技出版社，2000.

[3]美國達旦父子公司, 陳劍星等譯者.蜂箱與蜜蜂.北京：中國農業出版社，1981.

[4]許定模, 戴啟鎰.常年飼喂檸檬酸能預防蜜蜂爬蜂病的發生.中國蜂業,1991, (6) ： 20.

[5]中國農業百科全書 養蜂卷[M].北京：中國農業出版社, 1993, 6-7.