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酸化剂在畜牧生产中的应用前景
现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2024/2/29 8:56:23 关注：192 评论： 我要投稿
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王祚杨1，何晓芳1,2*，韩 琦1，侍祥云1，杨文轩1，戴俊涵1，邓凯东1(1.金陵科技学院动物科学与食品工程学院，江苏 南京 211169；2.南京可莱威生物科技有限公司，江苏 南京 210000)摘 要：酸化剂作为一种无污染、无残留、吸收速度快、能够参与能量代谢且无毒害的绿色环保型饲料添加剂，具有多种生理功能，能够提高饲料利用率，降低动物死亡率，提高动物生产性能，增强动物抗应激能力等，可以代替抗生素使用。本文就酸化剂定义、分类、作用及应用前景进行了总结，为其在畜牧生产中应用做参考。
关键词：酸化剂；畜牧生产；应用前景
基于国际对于环保家禽食品及绿色安全的需求，酸化剂对家禽日粮、营养物质消化、肠道健康及免疫抗氧化功能起到积极作用，使其受到了畜牧业的高度关注。在我国全面实施畜禽饲料“禁抗”战略的大背景下，酸化剂作为一种绿色无污染的功能性饲料添加剂，在提高畜禽生长性能、增强免疫功能、改善肠道健康等方面发挥积极的作用。在当前“饲料无抗，养殖减抗”的背景下，酸化剂成为动物饲料中能代替抗生素的绿色饲料添加剂之一。
1 酸化剂
酸化剂是一种通过调节饲料的酸度，使饲料有效酸化，且家禽采食后不会产生抗药性的绿色无害化的饲料添加剂。在日粮中加入一定比例的酸化剂，酸化剂可以与日粮在家禽消化道中进行充分结合、消化和吸收。酸化剂能积极调节家禽消化道内的pH，使家禽胃肠道中微生物的数量和种类得到极大的改善，这不仅为家禽起到保护和抵御疾病的作用，还为家禽的消化道营造良好的环境[1]。酸化剂作为一种新型的绿色饲料添加剂已被广泛地用于家禽生产[2]。
2 酸化剂分类
目前使用的酸化剂有三种，分别为无机酸化剂、有机酸化剂和复合酸化剂。其中用于日粮中较为理想的酸化剂是复合酸化剂，因为复合酸化剂不仅可以调节家禽消化道内的pH，使其处于适宜的范围内，还可以参加家禽机体的一系列复杂代谢过程[3]。
无机酸化剂包括盐酸、硫酸和磷酸三种。无机酸化剂对家禽饲养会产生一些不好的影响。比如，无机酸会导致家禽机体内钙的代谢紊乱且影响骨骼的发育，虽然对生长性能没有明显的影响，但是实际上在家禽饲养中应用较少[4]。其中，属于强酸的硫酸和盐酸，虽然应用在日粮中的成本不高，但适口性差，对胃肠道健康有负面影响，过多会导致家禽胃壁被灼伤；属于弱酸的磷酸，在日粮中应用可以供给家禽磷元素，改善家禽消化道内环境[5]。
有机酸化剂是含有羧基的酸性有机化合物，可以由一种酸或者多种酸共同组成(氨基酸除外)。与无机酸化剂相比，有机酸化剂具有更好的风味，因此适口性好。有机酸化剂在蛋鸡消化道中可抑制有害微生物生长，并提供能量，唯一的缺点是成本太高[6]。
有机酸化剂广泛存在于自然界中，如苹果酸、柠檬酸、酒石酸等；有机酸化剂也可以化学合成[7]。在家禽体内，有机酸化剂可直接参与柠檬酸循环，增强家禽机体的新陈代谢水平与合成营养物质的能力，保持消化道内环境拥有适宜的pH，这不仅可以提高消化酶的活性，还可以破坏细菌的细胞膜，导致细菌酶的合成受到干扰，为抑制有害菌的生长起到积极的作用[8]。
复合酸化剂是按照一定比例，将多种单酸混合在一起制成的，可以是酸加盐、无机酸加有机酸(以无机酸为主)、有机酸加无机酸(以有机酸为主)[9]。复合酸化剂既可以调节家禽消化道内的pH，又可以消灭消化道中有害微生物[10]。
各种各样的酸对不同的微生物具有不同的作用，例如，高浓度的乳酸能有效增强醋酸对大肠杆菌的毒性[11]。复合酸化剂可以攻克有机酸化剂和无机酸化剂的缺陷，具有更高的性价比，更好的协同作用，在实际生产应用中更加广泛，是当前酸化剂发展的方向[12]。
3 酸化剂作用
3.1 刺激动物食欲，提高生长性能
酸化剂可以掩盖气味，刺激唾液腺分泌[13]。陈超伦等[14]将一定量的柠檬酸滴到舌尖上，在一定的时间内对唾液量进行了观察。结果表明，加入柠檬酸后，有效提高了唾液的含量，并对Ca2+、Na+、Cl+、α-淀粉酶等含量的提高有积极的作用。
酸化剂的刺激作用可以改善饲料的适口性，增强酶活性。Gao等[15]试验表明，在日粮中添加酸化剂，可以增加一些酶的活性，如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶及脂肪酶等。酸化剂也可以改善饲料利用率，提高动物的消化吸收能力。姜红进等[16]将不同组合的甲酸喂给断奶仔猪，经过一段时间的试验后发现，日粮中加入酸化剂可以缓解胃酸不足的问题，对提高日增重和降低腹泻率有积极作用。在饲料中加入酸化剂有助于动物吸收营养，改善体重，提高生长性能。
3.2 调节消化道腔内pH，抑制有害微生物
消化道腔内pH是影响家禽发挥正常生理功能的一个重要因素，在家禽消化吸收中起关键作用。酸化剂可以改善幼龄家禽消化道胃酸分泌不足的问题，调节成年家禽肠道腔内的pH。肖芹等[17]研究表明，日粮中添加不同剂量的酸化剂可以对家禽的胃蛋白酶、十二指肠、空肠、回肠产生重要影响。胃蛋白酶原与胃肠道腔内pH有关，pH越低，胃蛋白酶原越多，日粮中加入酸化剂能够降低胃腔pH，提高胃肠道酸度，激活胃蛋白酶原，刺激消化酶活力，提高消化酶活性，促进营养物质的吸收，提高消化率[18]。
小肠是肉鸡消化吸收的主要部位[19]。酸化剂对肠道细胞有重要影响，不仅为潘氏细胞、杯状细胞、M细胞等肠道上皮细胞的增殖、分化和成熟提供能量，还可以加快肠道黏膜成熟，提高机体的免疫力，降低死亡率。黄艺珠等[20]试验表明，添加酸化剂可使家禽的平均日增重和料重比得到改善，增加小肠绒毛高度，其中空肠较为显著。小肠绒毛高度增加会扩大小肠面积，提高家禽对营养物质的消化吸收能力，从而改善饲料转化率。
酸化剂可调节胃肠道腔内pH，抑制有害微生物的生长，保护肠道健康，维持肠道功能，防止有害微生物进入肠道。微生物对动物肠道健康十分重要，可以帮助肠道分解难以消化的物质，避免病原菌的侵入[21]。一般情况下，肠道微生物和肠黏膜屏障的动态是相对平衡的，完整的肠黏膜屏障包括微生物屏障、化学屏障、物理屏障和免疫屏障[22]。
黏液、肠上皮细胞和肠上皮细胞之间的紧密连接，在肠道中起核心防御作用[23]。Duangnumsawang等[24]试验证明，当家禽肠道黏膜的屏障功能被破坏时，黏液变得更具渗透性，使肠道内层有更多的细菌，包括病原体在内的更具侵入性的细菌，其可能会大量降解黏蛋白，并与肠道微生物争夺营养物质，从而建立病原体的定植和上皮攻击。黏液可防止微生物直接作用于肠黏膜，起物理隔离作用。紧密连接由跨膜蛋白组成，确保了肠道屏障的不渗透性，避免了共生和致病物质的移位，维持了肠道结构的完整性，防止了肠腔内的细菌进入肠层[25]。
肠道屏障的破坏导致杯状细胞、潘氏细胞受到损伤，黏液分泌减少，抗菌体蛋白减少，病原菌增加，肠道微生物直接接触细胞。M细胞、树突状细胞破坏导致黏膜免疫应答失败，肠道内层B细胞分泌IgA减少，不能阻止细菌和毒素的移位[26]。夏莹莹等[27]研究表明，完整的屏障结构可以保持其功能的完整性；陈继发等[28]发现，日粮中加入酸化剂能够起到抑菌作用，进而减少有害菌对肠道造成的损伤，维护肠道屏障功能。
3.3 缓解应激反应，刺激免疫性能，提高抗氧化特性应激是家禽面对应激源的一种非特异性应答反应，这种反应具有双向性，适当的应激对增强家禽的防御能力有积极效果；超过家禽极限的应激，则会打破机体的平衡，最终产生应激综合征[29]。酸化剂可用于腺苷三磷酸的紧急合成，抑制神经中枢，提高家禽抗应激能力[30]。家禽冷应激造成的危害主要是打破消化道腔内微生物平衡，菌群移位，有害微生物数量增加，日粮中加入酸化剂则能够保持微生物平衡，抑制有害微生物，促进机体免疫机制的发生[31]。
家禽的免疫器官包括肝脏、脾脏、胸腺、法氏囊等，其生长发育情况会直接影响家禽的免疫功能[32]。胸腺分泌T淋巴细胞，法氏囊分泌B淋巴细胞，家禽最大的外周免疫器官是脾脏，主要作用是参与机体的免疫应答，产生特异性免疫反应，抵抗有害微生物，起到保护作用[33]。家禽机体的免疫水平可以通过免疫器官指数衡量[34]，免疫水平的高低对家禽的生长有一定的影响，过低会引起各种疾病。幼龄家禽的免疫机制不稳定，成年家禽的较为稳定[35]。Li等[36]在试验后指出，在日粮中添加酸化剂可以有效保护肉鸡的胃肠道，抑制有害菌的生长，提高肉鸡的免疫水平，减少疾病的发生。
超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶等是动物机体酶促抗氧化系统，其活性的高低与机体清除自由基能力成正比，活性越高，清除能力越强。黄其春等[37]试验证明，日粮中加入酸化剂可以显著提高河田鸡的抗氧化能力，减少脂质过氧化对机体的损伤。
Ma等[38]证明，肉鸡日粮中加入酸化剂可以改善肠道，促进机体的免疫功能，增强抗氧化能力。利用家禽的血清免疫球蛋白和脾脏来估测免疫水平，氧化应激来测试抗氧化能力，发现酸化剂的加入使其水平明显提高。
4 酸化剂的应用前景
酸化剂作为绿色环保的饲料添加剂符合目前及未来绿色畜禽产品生产的要求，已受到国内外动物产品生产者广泛的关注，其原因是具有吸收速度快、无污染、无残留及无毒等特点，现在已经可以与中草药、益生素和酶制剂等并列成为重要的饲料添加剂[39]。蒋佳霞等[40]研究表明，在母猪饲料中加入益生菌、酸化剂、矿物质和中药添加剂，对母猪的某些指标没有不良影响，具有护肝作用，可降低甘油三酯含量。范秋丽等[41]试验表明，益生菌、低聚壳聚糖、酸化剂及复合酶对黄羽肉鸡的生长性能、免疫功能、胴体性能和肉品质具有积极效果。
为了确保畜牧业向更高层次发展，为了创造绿色畜禽产品，为了提升生态效益、社会效益、经济效益，为了让无污染、无残留的绿色畜禽产品成为市场的主导产品，在现代畜牧业中，利用酸化剂来提高畜禽生产力和饲养效益已是大势所趋。
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基金项目：江苏省产学研项目(项目编号：BY2022605)；金陵科技学院高层次人才启动项目(项目编号：JIT-B-202036)；金陵科技学院2020年校级科研孵育基金(项目编号：JIT-FYXM-2020)；大学生创新创业项目(项目编号：202313573102Y)作者简介：王祚杨(2003－)，女，本科在读，主要从事动物科学领域相关技术的研究*通信作者：何晓芳(1986－)，女，博士，讲师，主要从事动物营养与生理调控研究；E-mail：hexiaofang@jit.edu.cn
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| 文章来源：苝斗农科 文章作者：王祚杨，何晓芳 文章编辑：一米优讯 |
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