酸化劑在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

趙學(xué)峰，王然，劉曉輝，郇秀榮

（1.山東省畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心濟(jì)南 250102；2.山東安池農(nóng)牧科技集團(tuán)有限公司 濟(jì)南 250022）

早在上世紀(jì)60 年代，國(guó)外就開始研究飼料酸化劑。20 世紀(jì)90年代，飼料酸化劑在動(dòng)物飼料中得到了廣泛的應(yīng)用。飼料酸化劑是一種無殘留、無耐藥性、無毒性的環(huán)境友好型飼料添加劑。動(dòng)物進(jìn)食后，可以調(diào)節(jié)動(dòng)物消化道的pH 值，為消化酶的活化創(chuàng)造適宜的環(huán)境，抑制消化道有害微生物的增殖，從而減少致病菌的感染，達(dá)到滿足營(yíng)養(yǎng)需求和預(yù)防疾病的目的[1]。

1 常見酸化劑的種類及特性

1.1 單一成分酸化劑

含有一種成分酸，如延胡索酸、乳酸等。目前使用單一酸制劑的并不多，效果較好的主要有檸檬酸、延胡索酸和甲酸等。由于商業(yè)原因，歐洲國(guó)家普遍使用延胡索酸，而我國(guó)則用檸檬酸較多。一些無機(jī)酸中磷酸的效果較小且結(jié)果不穩(wěn)定，并有強(qiáng)烈刺激性氣味，導(dǎo)致飼料適口性差；硫酸和鹽酸基本無效，且對(duì)飼養(yǎng)動(dòng)物、生產(chǎn)設(shè)備及工人都有很大的危害，影響動(dòng)物體內(nèi)礦物質(zhì)的代謝，產(chǎn)生鈣的負(fù)平衡，最終對(duì)動(dòng)物骨骼發(fā)育造成影響。

總之，無機(jī)酸具備更好的酸化性，而且價(jià)格較低，但缺陷在于添加量難于把握，濃度低則效果差，濃度高則易損傷加工機(jī)械。目前，飼料工業(yè)基本不再使用單一無機(jī)酸作為酸化劑[2]。有機(jī)酸化劑雖然也會(huì)腐蝕設(shè)備，且價(jià)格較高，但其適口性更好，并在體內(nèi)參與三羧酸循環(huán)[3]，對(duì)初生動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育具有促進(jìn)作用，故飼料企業(yè)一般會(huì)優(yōu)先考慮有機(jī)酸化劑。

1.2 復(fù)合成分酸化劑

是指將兩種或兩種以上的單一酸化劑按比例復(fù)配成復(fù)合酸化劑，可以快速控制pH 值，優(yōu)化緩沖容量，甚至具有較高性價(jià)比的效果，更好地減少對(duì)設(shè)備和機(jī)械的損壞[4]。例如，高濃度的乳酸能有效增強(qiáng)醋酸對(duì)大腸桿菌的毒性。不同的酸對(duì)不同的微生物有不同的作用，單一的酸化劑不能有效控制多種病原微生物，對(duì)這類細(xì)菌可能有明顯的抗菌作用，只需少量即可，但對(duì)其他致病菌的抗菌作用較弱，需大劑量添加。協(xié)同有機(jī)酸可以避免上述問題，通過有機(jī)酸的協(xié)同作用，即使用量很小，也能對(duì)大多數(shù)病原微生物達(dá)到良好的殺菌抑菌效果。因此，按比例混合不同的酸化劑，具有較好的酸化能力和防病效果。

2 酸化劑的應(yīng)用及機(jī)理簡(jiǎn)析

2.1 提高消化率，減少仔豬不良腹瀉

提高胃腸道一系列消化酶的活性，減少消化不良型腹瀉胃蛋白酶的最適pH 范圍為2.0～3.5。當(dāng)pH 值超過3.6 時(shí)，胃蛋白酶活性顯著降低。當(dāng)pH 值超過6.0 時(shí)，胃蛋白酶不能正常工作。成年豬胃內(nèi)正常的酸性環(huán)境一般是有保證的。但由于消化系統(tǒng)發(fā)育不成熟，胃酸分泌嚴(yán)重不足，仔豬胃內(nèi)pH 值遠(yuǎn)高于胃蛋白酶活性的適宜pH 值。因此，如果仔豬胃蛋白酶活性得不到充分利用，飼料蛋白的消化率就會(huì)降低，從而引起仔豬腹瀉等一系列消化系統(tǒng)疾病。同時(shí)，到達(dá)腸道的食糜酸度也影響胰蛋白酶、淀粉酶、羧肽酶、脂肪酶、糜蛋白酶、麥芽糖酶和乳糖酶的分泌和活性。使用酸化劑可以維持胃內(nèi)正常的酸性環(huán)境，從而保證胃蛋白酶的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)蛋白質(zhì)的分解[5]。

穩(wěn)定胃腸道微生物平衡胃腸道內(nèi)的大多數(shù)有害菌均是在中性偏堿性pH 時(shí)適宜生長(zhǎng)繁殖，如大腸桿菌適宜的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、雙歧桿菌等有益菌大多在pH 小于5 的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖[6]。而乳酸菌的代謝產(chǎn)物乳酸、H2O2也對(duì)大腸桿菌等有抑制、殺滅作用，因此，酸化劑可以減少病原菌感染，幫助動(dòng)物形成一個(gè)健康的腸道，減少腹瀉。

2.2 改善飼料適口性，提高采食量

味蕾偏食微酸型飼料，且酸化劑能掩蓋飼料中的不利氣味[7]，因此可以提高采食量。酸亦能促進(jìn)唾液、消化酶的分泌量，促進(jìn)消化，減輕小腸負(fù)擔(dān)。

2.3 促進(jìn)礦物質(zhì)和維生素的吸收

部分礦物元素在堿性環(huán)境中容易形成不溶鹽，造成機(jī)體攝入量降低，此時(shí)應(yīng)用酸化劑在形成酸性環(huán)境的同時(shí)更能夠絡(luò)合部分礦物元素，加快其被機(jī)體所吸收，如延胡索酸、檸檬酸和鈣、銅、鐵、鋅、鎂等元素絡(luò)合后更利于機(jī)體的吸收[8]，使微量元素的吸收率提高30%左右，使仔豬體內(nèi)微量和常量元素的儲(chǔ)存量增加13%～43%，同時(shí)降低了銅的氧化催化的活性。

2.4 酸化劑可以防霉、防腐和抗氧化

在飼料中添加酸化劑可以抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，減少飼料腐敗，從而保持飼料營(yíng)養(yǎng)。富馬酸等有機(jī)酸也具有抗氧化作用，檸檬酸也可作為抗氧化劑的增效劑。添加富馬酸的預(yù)混料6 個(gè)月后VA 和VC 的穩(wěn)定性高于未添加富馬酸的對(duì)照組。大量報(bào)道表明，有機(jī)酸化劑在幼齡動(dòng)物中效果較好，因此酸化劑在哺乳仔豬中得到了廣泛應(yīng)用。而近幾年的研究，人們又把目光放在了母豬身上。之前就有試驗(yàn)證明，母豬日糧中添2%苯甲酸可以提高有機(jī)物、粗纖維、粗脂肪和粗蛋白質(zhì)的消化率[9]。胡光超等[10]表明，在飼料中添加3g/kg 復(fù)合酸化劑，可降低哺乳期母豬子宮內(nèi)膜炎的發(fā)生率，降低母豬便秘的發(fā)生率59.17%。這可能是因?yàn)樗峄瘎└纳屏嗣谌槟肛i腸道菌群結(jié)構(gòu)，提高了養(yǎng)分的消化率，從而達(dá)到減少便秘、提高生產(chǎn)性能的效果[11]。彭艷和謝飛[12]的試驗(yàn)表明，日糧中添加4kg/t 復(fù)合酸酸劑后，其采食量增加了12.3%（P＜0.05），同時(shí)飼料系酸力降低9.8%（P＜0.05）。所以酸化劑可以提高母豬的采食量；改善胃腸菌群，從而減輕炎性反應(yīng)；提高飼料養(yǎng)分利用率，并提高奶水的免疫水平。

3 酸化劑的選擇

通常情況下，飼料企業(yè)多選擇固體酸化劑，而多數(shù)養(yǎng)殖場(chǎng)則使用液體酸化劑，用于保健和消毒。

3.1 固體酸化劑

1）從工藝上，包膜緩釋型酸化劑效果更好。普通酸化劑，不管是復(fù)合磷酸型還是復(fù)合有機(jī)酸型，在與其他物質(zhì)混合、貯存過程中，會(huì)與石粉等堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)脹氣，甚至色變，養(yǎng)分損失等現(xiàn)象。這時(shí)，酸化劑最多也只能起到輕微的降低飼料堿儲(chǔ)值的作用，酸化效果是不顯著的。包膜緩釋型酸化劑與石粉等物質(zhì)直接混合后，不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，保證絕大部分酸都能與飼料一起到達(dá)仔豬胃部，少量可到達(dá)小腸道。在胃腸道內(nèi)，酸化劑內(nèi)含的促H+解離因子可使食鹽等氯化物溶解電離，產(chǎn)生鹽酸，從而真正起到補(bǔ)充胃酸的作用。

2）從基礎(chǔ)物質(zhì)上，包膜緩釋型酸化劑比有機(jī)酸鈣型酸化劑效果更好：①包膜緩釋型酸化劑的酸化作用不僅表現(xiàn)在表面的降低飼料系酸力上，而且最主要的是在胃內(nèi)通過使食鹽等氯化物溶解、電離，產(chǎn)生鹽酸，彌補(bǔ)胃酸不足。而有機(jī)酸鈣類產(chǎn)品完全不具備此作用；②酸化劑在進(jìn)入到胃腸道后，在水的作用下，會(huì)與石粉反應(yīng)，產(chǎn)生CO2，一方面可以在胃內(nèi)分散、攪拌營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)其的消化；另外可以與水結(jié)合，形成酸性碳酸水，解離后產(chǎn)生碳酸氫根與氫離子。碳酸氫根有較好的體液緩沖調(diào)節(jié)作用（飼料中使用小蘇打的主要目的也就是進(jìn)行體液調(diào)節(jié)，對(duì)抗應(yīng)激），氫離子有酸化作用，而有機(jī)酸鈣本質(zhì)則是將有機(jī)酸與碳酸鈣在體外就進(jìn)行了化學(xué)反應(yīng)，其進(jìn)入豬只體內(nèi)后，再?zèng)]有這些作用；③酸對(duì)微生物的繁殖生長(zhǎng)、飼料氧化也有優(yōu)良的抑制作用，因此飼料保質(zhì)期延長(zhǎng)了；而有機(jī)酸鈣，除丙酸鈣、山梨酸鈣對(duì)霉菌有良好的抑制作用外，其他有機(jī)酸鈣如甲酸鈣在固態(tài)時(shí)，根本沒有抑制微生物的活性和抗氧化功效；④適口性，有機(jī)酸鈣由于溶解度提高，在口腔易溶化，苦澀味明顯，導(dǎo)致豬只不愛吃，適口性可能會(huì)受到影響。而有機(jī)酸微酸味、碳酸鈣（石粉）與磷酸氫鈣基本無味，因此不會(huì)對(duì)豬只采食量產(chǎn)生不良影響。總而言之，好的酸化劑的功效是多方面的，而有機(jī)酸鈣產(chǎn)品功效則僅限于降低飼料系酸力。

3）從組合上，磷酸與有機(jī)酸復(fù)合制成的酸化劑效果更好。在用量較低的情況下，相同用量的復(fù)合無機(jī)酸型（磷酸型）酸化劑酸化效果要優(yōu)于有機(jī)型（乳酸型）酸化劑。但在較高用量時(shí)有機(jī)型酸更具優(yōu)勢(shì)，一方面能促進(jìn)消化道中有益菌的生長(zhǎng)，抑制病原菌的繁殖；另一方面可直接參與體內(nèi)三羧酸循環(huán)，提供能量，對(duì)抗應(yīng)激。同時(shí)適口性較無機(jī)酸要好，缺點(diǎn)是添加量大，成本偏高。目前國(guó)內(nèi)外大多數(shù)的試驗(yàn)已證實(shí)：由磷酸與有機(jī)酸復(fù)合制成的飼料酸化劑，其添加量小、效果優(yōu)良，成本低。這種類型的酸化劑是目前應(yīng)用最為廣泛的酸化劑，特別是斷奶后2 周以前使用，其效果還要優(yōu)于有機(jī)酸型酸化劑。

3.2 液體酸化劑

有效的液體酸化劑能將飲用水的pH 值降至3.6～4.1。大多數(shù)有害微生物不能在這個(gè)pH 范圍內(nèi)生存，這可以有效地減少大腸桿菌、彎曲桿菌和沙門氏菌的數(shù)量。同時(shí)，還應(yīng)含有螯合銅，因?yàn)殂~可以去除飲用水管中的頑固霉菌，從而降低真菌毒素對(duì)仔豬生長(zhǎng)的影響。否則，會(huì)在水箱和水管壁上形成較厚的生物膜，影響飲用水的水質(zhì)。

另外，由于水的硬度不同以及飼料本身堿性物質(zhì)的影響，如果酸化劑用量不足，pH 值會(huì)迅速上升，無法達(dá)到酸化飲用水的效果。它不僅能抑制病原微生物的生長(zhǎng)繁殖，而且為病原菌的繁殖提供了環(huán)境。因此，有必要使用具有相當(dāng)穩(wěn)定緩沖體系的復(fù)雜有機(jī)酸。

4 小結(jié)

酸化劑作為一種綠色飼料添加劑，無污染、無殘留、無毒副作用，能顯著提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能和飼料利用率。但酸化劑仍存在釋放快、腐蝕性大、效果不穩(wěn)定、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。因此，在飼料酸化劑的應(yīng)用中，配合優(yōu)化方案，針對(duì)各種不足，彌補(bǔ)不足，同時(shí)，針對(duì)不同的生長(zhǎng)階段和不同的養(yǎng)殖環(huán)境做進(jìn)一步深入的研究，促進(jìn)其在畜禽生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。