酸化劑的作用機理及在畜禽生產中的應用

2020-05-06 14:35:00      點擊:

幼齡動物,由于自身消化系統發育不完善,胃酸和消化酶分泌不足,常使胃腸道pH值高于酶活性和有益菌群生長的適宜范圍,必須依賴外援性飼料來幫助改善消化道中的酸堿環境。酸化劑不僅具有促進動物生長發育的功效,而且能提高動物的免疫力、減少疾病的發生。在畜禽的飼料中添加檸檬酸、富馬酸、乳酸以及復合酸化劑能夠改善腸道內微生物區系、防治畜禽腸道疾病,減少斷奶、轉群、炎熱等所引起的應激反應。

1 酸化劑的種類

1.1無機酸化劑

無機酸包括強酸,目前主要有磷酸、鹽酸及硫酸。無機酸由于具有較強的酸性和較低的添加成本,因此,作為酸化劑使用較為普遍,已有試驗表明,硫酸基本無效。鹽酸的使用效果則受日糧電解平衡狀況的影響。磷酸可起到酸化作用,并可補充磷源,同時由于其用量和價格較適當,因此,在生產中普遍采用?傊,無機酸和有機酸相比,具有較強的酸性及較低的添加成本,但如果無機酸類添加量較少則效果不明顯,較高則對加工機械腐蝕嚴重。

1.2有機酸化劑

一些常見有機酸有:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、山梨酸、延胡索酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸等。有機酸化劑雖有腐蝕設備,價格較高等缺點,但其具有良好的風味,并能直接進入體內三羧酸循環,在促進幼畜生長方面具有較好的效果,因此,人們還是偏愛有機酸化劑。

1.3復合酸化劑

單一的有機酸和無機酸均具有其特定的優點和缺點,由于各自作用機制有所不同,混合使用可產生互補協同效應,從而增強使用效果。為了克服單一酸化劑的不足或缺陷,目前將無機酸和有機酸或有機酸和有機酸進行復合,形成復合酸化劑,從而提高了酸化劑的應用效果,它能迅速降低pH值,保持良好的緩沖值和生物性能及最佳添加成本。同時減少了酸化劑對設備的腐蝕和對皮膚組織的刺激。最優化的復合體系將是飼料酸化劑發展的一種趨勢。其中異位酸是較早應用在泌乳牛中的一種有機酸復合物。復合酸化劑通常是粉劑,添加量為1~1.5kg/t飼料。

2 酸化劑的作用機理

2.1提高消化酶的活性和營養物質消化率

研究表明,每一種酶都有其適宜的pH值環境,胃蛋白酶的適宜pH值為2.0~3.5。當pH值大于3.6時,活性顯著降低;當pH值大于6.0時,胃蛋白酶失活。動物飼料中添加酸可使胃內pH值下降,從而激活胃蛋白酶,促進蛋白質分解,而蛋白質的分解又可刺激十二指腸分泌較多的胰蛋白酶,使蛋白質完全分解吸收。

2.2改善胃腸道微生物區系

幾種病原微生物生長的適宜pH值都是中性偏堿,當pH小于4時則大量失活,而乳酸菌等有益菌適宜在酸性環境中生長增殖。因此,酸化劑通過降低胃腸道pH值可抑制有害微生物繁殖,促進有益菌增殖。飼料酸化后,腸道內有害微生物減少,而乳酸菌增加。

2.3促進礦物質和維生素的吸收

有些礦物質元素在堿性條件下易形成不溶性鹽類,很難吸收。酸化劑不僅可降低胃腸道內容物的pH值,而且能與某些礦物元素形成易被吸收利用的絡合物,如延胡索酸和檸檬酸能與Ca、Zn、Fe、Cu、Mg等形成生物效價較高的絡合物而促進吸收利用。

2.4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,因此,可直接參與代謝。如三羧循環反應就是由乙酰的CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸開始的。乳酸也參與體內代謝,是糖酵解的終產物之一。

2.5改善飼料適口性

飼料中添加適量的酸化劑,可有效地改善飼料的風味,增進食欲,提高采食量。一些學者認為日糧中加酸能直接刺激口腔內的味蕾細胞,使唾液分泌增多從而增進食欲。有些酸(如丙酸或丙酸鈣)不但具有酸化劑的作用,還可有效地抑制飼料霉菌的生長,從而可達到防霉作用。

2.6提高抗應激能力,增強免疫功能

一些有機酸能直接參與機體代謝,提高抗應激能力,增強機體的免疫機能。有機酸如延胡索酸形成能量的途徑比葡萄糖短,在應激狀態下可用于ATP緊急合成,提高機體抵抗力。延胡索酸在預防雛雞分群應激,運輸應激,免疫接種應激的試驗中均表現出良好的效果。由于延胡索酸具有鎮靜作用可使神經中樞抑制,肌體活動減少,因而能較好的緩解熱應激癥狀。

3 酸化劑在畜禽上的應用

3.1酸化劑在斷奶仔豬上的應用

在仔豬日糧中添加酸化劑的研究在上世紀六十年代已經開始,早在1963年,《自然》雜志就報道了在飼糧中添加乳酸降低了糞中大腸桿菌數目,同時提高了生長速度。隨著研究的深入,人們的注意力從酸化單純防止腹瀉轉向酸化對飼料利用率的影響方面,所采用的酸化劑的種類也日趨完備。在仔豬飼料中添加有機酸能改善豬的生長性能。在加酸試驗中,延胡索酸和檸檬酸一直是正效果。有機酸尤其是乳酸對控制斷奶仔豬腹瀉綜合癥非常有效。在斷奶后28d的日糧中分別添加1.6%乳酸或1.5%檸檬酸,對控制仔豬斷奶后水腫病亦取得令人滿意的結果。

3.2酸化劑在家禽上的應用

在家禽飼糧中應用比較多的酸類添加劑是延胡索酸和檸檬酸。Kil在研究酸化劑對感染雞沙門氏菌雛雞作用時發現,酸化劑可以有效地防止沙門氏菌對雞的肝、心、肺、脾、腎等的損傷,并可有效的防止腸內出現退行性炎癥變化。Ra-marao在以玉米-大豆粕為基礎日糧的雌性商品雛雞日糧中按300g/t的比例添加酸化劑,結果發現料重比、干物質消化率和N滯留都上升,并且降低了大腸桿菌對肺泡的損傷。

4 影響酸化劑利用效果的因素

4.1添加種類及劑量

不同酸化劑理化特性和生物學特性不同、作用效果也不同,如延胡索酸對葡萄球菌、鏈球菌、大腸桿菌等有很強的滅活性,對乳酸菌無抑制作用;甲酸、丙酸對沙門氏菌、真菌、梭狀桿菌、芽孢桿菌屬及革蘭氏陽性菌等有較強的抑制作用;山梨酸能有效抑制酵母菌及霉菌的生長,而對有益微生物生長都無妨。因此,生產實踐中,應根據飼料類型、動物種類以及動物的生理階段來選擇合適的酸化劑。

4.2飼料原料的酸結合力

飼糧是影響動物消化道酸度的主要外源性因素,其中飼糧的酸結合力是重要因素。不同飼料原料的酸結合力不同,與谷物飼料相比,礦物質和高蛋白質飼料的酸結合力比較強,消化時需要較多的酸。日糧添加酸后,其效果可部分被飼料的酸結合力抵消。

4.3日糧蛋白質來源和水平

飼料中添加較多的植物性蛋白質時有機酸的用量高,增重效果比用動物性蛋白質較多時要顯著。飼料中含較多蛋白質、礦物質等緩沖力較高的物質時,效果較差。

4.4動物日齡

多數的研究表明,有機酸的促生長作用多在初生階段有較好的效果,隨動物的生長效果降低。

4.5酸化劑及其它的協同作用

研究還發現,檸檬酸與抗生素、益生素、酶制劑、銅、鋅等有一定的互作效應,合用時效果更好。

5 小結

酸化劑作為一種新型綠色飼料添加劑,不僅具有無毒、無殘留、無副作用,在體內迅速參與代謝,對環境無污染等優點,而且在斷奶仔豬日糧中應用,能明顯提高仔豬斷奶后生長性能及飼料利用率。但是,酸化劑還存在許多問題,如吸收快,釋放快,腐蝕機械,效果不穩定,價格高等缺點,所以,要在養殖業中更好地使用,尚有許多問題有待進一步研究。

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