■ 史彬林　王淑琴

（内蒙古农业大学动物科学学院，内蒙古呼和浩特010018）

专家论坛

柠檬酸对动物的生物学作用研究

■ 史彬林王淑琴

（内蒙古农业大学动物科学学院，内蒙古呼和浩特010018）

［编者按］抗生素在动物饲养中一度发挥着巨大作用，但作为饲料添加剂其副作用日益突出。目前，在全球范围内禁止饲料中添加抗生素已是大势所趋，因此，环保型抗生素替代品的开发和应用研究日趋活跃。饲料酸化剂作为一种无残留、无抗药性、无毒副作用的环保型添加剂，正在被越来越多的研究者所关注。本文由内蒙古农业大学史彬林教授就酸化剂的一种——柠檬酸为研究对象，对其可以促进生长性能、提高产蛋性能、促进营养物质消化吸收、抗菌抑菌作用、提高抗应激能力和免疫功能、改善日粮适口性，减慢胃的排空速度等性能进行综述，为行业健康发展提供参考。

柠檬酸是一种重要的有机酸，具有良好的物理和化学性能，可作为酸化剂在动物日粮中应用。文章综述了日粮中添加柠檬酸对动物生产性能、消化吸收、免疫功能等方面的生物学作用，为其在动物生产中的科学应用提供参考。

柠檬酸；动物；生物学作用

目前，在全球范围内禁止饲料中添加抗生素已是大势所趋，因此环保型抗生素替代品的开发和应用研究日趋活跃，而饲料酸化剂也正在被越来越多的研究者所关注。饲料酸化剂是一种无残留、无抗药性、无毒副作用的环保型添加剂，可降低动物消化道内容物的pH值，为动物提供适宜的消化道环境，改善动物的生产性能和健康状况。酸化剂包括有机酸酸化剂和无机酸酸化剂，在生产实践中以有机酸酸化剂应用较广，特别是柠檬酸和延胡索酸。其中柠檬酸是有机酸中第一大酸，由于其良好的物理和化学性能，通常添加效果好于其它有机酸，已成为广泛应用于食品、医药、日化等行业最重要的有机酸［1］，同时也可见其在动物日粮中添加应用的研究报道。本文即依据国内外相关文献报道，将柠檬酸对动物的生物学作用进行综述。

1　促进生长性能

国内外关于柠檬酸对动物的促生长效果已有较多研究报道。一些学者就柠檬酸作为饲料酸化剂在仔猪日粮中的应用进行了深入的研究，如Falkowki等（1984）［2］研究发现，日粮中添加1%～2%柠檬酸可提高仔猪饲料利用率达5%～10%；Giesting等（1985）［3］在30日龄仔猪日粮中添加2%的柠檬酸，仔猪日增重可以提高3.2%，饲料的利用效率提高7.8%；Cronwell （1987）［4］的试验表明，添加2%～3%柠檬酸可使仔猪日增重提高5.2%，料肉比提高7.2%；Burnell等（1988）［5］在仔猪不同类型日粮中添加1.0%柠檬酸，仔猪日增重可提高4.3%～9.3%，饲料效率可提高5.9%～6.5%；Krause等（1994）报道［6］，在仔猪日粮中添加2.5%柠檬酸，仔猪日增重可以提高5.5%，日采食量可提高6.6%。这些报道尽管结果不尽一致，但总体上认为饲料中添加柠檬酸可改善仔猪的生产性能。

在肉鸡方面也有相似的研究报道。刘桂林等（1994）［7］报道，0.25%柠檬酸可以提高肉鸡的采食量、日增重及饲料转化率。梁俊荣等（1997）［8］的试验发现，0.1%的柠檬酸对雏鸡的生长发育有明显的促进作用。孔宪军等（2000）［9］的研究表明，在肉仔鸡基础日粮中分别添加0.05%、0.1%、0.15%的柠檬酸，可使日增重分别提高5.8%、9.4%、8.1%，饲料利用率分别提高3.0%、4.8%、3.9%。高山林等（2004）［10］研究发现，日粮中添加0.5%柠檬酸时，肉仔鸡的料重比显著降低，生长性能大幅度提高。申慧芳等（2005）［11］在三黄土鸡日粮中添加0.3%柠檬酸，可提高前期的日增重和成活率，并可减少耗料量。谢欣梅等（2005）［12］在肉仔鸡日粮中添加0.5%柠檬酸，可使日增重提高4.29%，料肉比降低7.21%。Islam等（2012）［13］的试验也发现，日粮中添加0.25%～1.25%的柠檬酸均可促进肉仔鸡增重，提高饲料转化率。Chowdhury等（2009）［14］利用柠檬酸替代抗生素的试验表明，日粮中添加0.5%的柠檬酸可使肉仔鸡的体增重显著高于对照组和抗生素促生长剂添加组（0.001%卑霉素），同时提高了采食量和饲料转化率，降低了日粮pH值，并对胴体重、骨骼质量和免疫功能均有促进作用，表明柠檬酸可在肉仔鸡日粮中替代卑霉素来发挥其促生长作用。

此外，柠檬酸对水产动物也有一定的影响，范九国等（1993）［15］的试验表明，柠檬酸对中国虾也具有显著的增食欲促生长作用，夏长青等（1998）［16］的研究得出，日粮中添加0.5%的柠檬酸可提高鲤鱼增重率。

2　提高产蛋性能

柠檬酸可提高蛋鸡的产蛋率，同时可以提高饲料报酬，减少破蛋率。宁康健等（1994）［17］试验显示，日粮中添加柠檬酸可以提高蛋鸡的产蛋性能和饲料转化率，其中0.4%的日粮柠檬酸可使产蛋率提高8.32%，料蛋比降低10.16%。吕锦芳等（1994）［18］也报道，日粮中添加0.15%～0.55%的柠檬酸，蛋鸡产蛋率和饲料效率均有明显提高。而孙小琴（2001）［19］试验发现，在蛋鸡日粮中添加0.1%柠檬酸可使产蛋率提高9.69%，饲料报酬提高7.6%。孔宪军等（2000）［9］研究表明，在蛋鸡日粮中添加0.2%的柠檬酸，产蛋量可提高6.93%，饲料报酬提高10.3%，每千克鸡蛋的经济效益提高0.27元。此外，朱文涛等（2002）［20］在产蛋鸡日粮中添加2%柠檬酸可使蛋重提高2.67%，蛋壳重量提高5%。

3　促进营养物质消化吸收

通常认为，柠檬酸可增强体内的酸性环境，有利于动物胃肠道无活性的胃蛋白酶原转化成有活性的胃蛋白酶，从而可促进各种营养物质，特别是蛋白质的消化和吸收。谭芳等（1992）［21］研究表明，0.25%柠檬酸使21日龄肉仔鸡日粮粗蛋白、干物质、粗脂肪的利用率分别提高13.6%、4.5%和9.4%；苏军等（1999）［22］的研究表明，日粮中添加0.3%柠檬酸可提高肉仔鸡对蛋白质的利用率，并有提高肉仔鸡代谢能的趋势。马书宇（2001）［23］报道，添加1.0%的柠檬酸可显著提高肉仔鸡粗蛋白的表观利用率。这些研究表明，饲粮酸化后促进了体内中间代谢和蛋白质的合成。Boling-Frankenbach等（2001）［24］研究了柠檬酸对日粮中钙、磷吸收利用的影响，发现日粮中添加柠檬酸可促进肉仔鸡对玉米-豆粕型日粮中磷的吸收利用，从而降低日粮中磷的需要量，但对钙的吸收利用没有显著影响。梁俊荣等（2002）［25］试验结果表明，0.1%柠檬酸使雏鸡血清尿酸含量下降，表明柠檬酸可能使进入蛋白质合成代谢的氨基酸的比例升高，进而提高饲料蛋白质的生物转化率，意味着有加快进行蛋白质生物合成作用的趋势。杨桂珠（2002）［26］报道，肉鸡日粮中添加0.15%柠檬酸，肝脏维生素A的含量相比对照组提高22.8%，说明日粮中添加柠檬酸会促进维生素A的吸收。此外，Liu等（2014）［27］研究发现，在妊娠后期及泌乳期母猪日粮中添加10～15 g/kg的柠檬酸，可促进钙、磷和蛋白质的消化吸收。

然而，也有与上述报道相反的试验结果。孙小琴（2001）［19］试验指出，蛋鸡日粮中添加柠檬酸0.05%～0.55%对肌胃、小肠和盲肠内容物的pH值并无显著影响，且对小肠α-淀粉酶和胰蛋白酶的活性也无显著影响。朱文涛等（2002）［20］研究也发现，蛋鸡日粮中添加2%的乳酸、柠檬酸、磷酸和双乙酸钠对干物质和有机物的表观利用率并无显著的影响。可见，对于酸化剂可否降低胃肠道pH值，提高消化酶活性，进而提高营养物质的消化率尚待进一步研究探索。

4　抗菌抑菌作用

朱彩莲等（2002）［28］研究发现，柠檬酸在较高浓度（10～20 mmol/l）时可抑制变形链球菌产酸，但其抑制作用具有浓度依赖性，超过一定的浓度，其抑制作用会逐渐降低。余华等（2003）［29］的试验证明，当柠檬酸用量为0.2 g/kg时，产品细菌总数符合标准而且产品色泽正常，质地较好，无明显酸味。马艳丽（2005）［30］研究报道，柠檬酸对副溶血弧菌、嗜水气单胞菌、荧光假单胞菌均有抑菌的作用。石玉新等（2006）［31］选用嗜水气单胞菌、副溶血弧菌、荧光假单胞菌三种常见的水产病原菌进行试验，结果表明，柠檬酸对这三种革兰氏阴性菌均有不同程度的抑菌作用，而且抑菌效果具有一定的稳定性。

柠檬酸对动物肠道菌群也有一定影响，但报道不一。曹国文等（1992）［32］报道，仔猪饲粮经酸化后，肠道内有害微生物减少，乳酸菌增加。孙小琴等（2007）［33］研究结果表明，在蛋鸡日粮中添加2.5、5.5 g/kg的柠檬酸可有效地降低盲肠大肠杆菌数，5.5 g/kg的柠檬酸在添加一周时可显著提高盲肠的乳酸杆菌，之后这种作用随着添加时间的延长而减小。然而，Waldroup等（1995）［34］认为，肉仔鸡日粮中添加柠檬酸可以改变盲肠的pH值，却不是控制盲肠沙门氏菌的有效手段。Andreatti等（1997）［35］指出，添加有机酸对肉仔鸡盲肠pH值有较小的影响，不能减少沙门氏菌在消化道内的定植。造成研究结果不同的原因可能是酸化剂的添加比例不同或是研究的微生物种类不同所致。

5　提高抗应激能力和免疫功能

热应激时，肉仔鸡的呼吸加快，大量的CO2呼出体外，造成血液中CO2和HCO3-的水平下降，容易发生呼吸性碱中毒。柠檬酸在家禽体内被氧化成CO2和碳酸氢盐，可以作为血液中的缓冲剂，有助于维持血液pH值的稳定，促进酸碱平衡，减轻热应激对家禽的影响。刘桂林等（1994）［7］在高温条件下在肉仔鸡日粮中添加了0.25%柠檬酸，结果提高了肉仔鸡的采食量、日增重以及饲料转化率。刘卫东等（1997）［36］的研究表明，在蛋鸡抗高温添加剂中加入柠檬酸，对保持蛋鸡生产水平、抗热应激、保证鸡体健康、减少鸡只死亡均起到了显著的作用。

此外，日粮中添加适量的柠檬酸对调动机体的免疫功能亦有积极的促进作用，这可能与柠檬酸促进微量元素的吸收、缩短ATP生成途径、增强各免疫器官的活动、降低机体的紧张度等作用有关。张德成等（1994）［37］报道，0.5%的柠檬酸显著地提高了哺乳仔猪红细胞上Cab受体的含量，而该受体是红细胞发挥免疫功能的重要物质基础。宁康健等（1995）［17］在日粮中加入0.5%或1.0%的柠檬酸，肉仔鸡新城疫抗体效价提高1倍以上。梁俊荣等（2002）［25］的试验结果表明，日粮中添加柠檬酸可以使雏鸡体内血清谷草转氨酶的活性明显降低，这是有利的机体反应，是机体免疫机能增强的体现。Chowdhury等（2009）［14］也报道，0.5%的柠檬酸可促进肉仔鸡的免疫功能，进而改善其健康状况。此外，Liu等（2014）［27］研究发现，在妊娠后期及泌乳期母猪日粮中添加10～15 g/kg的柠檬酸，可促进母猪的体液免疫功能，并通过初乳对仔猪产生有益的影响。

6　改善日粮适口性，减慢胃的排空速度

酸化日粮的适口性是影响畜禽生长反应的重要因素。柠檬酸可直接刺激味蕾细胞，使唾液分泌量增多，从而起到调味的作用。有机酸具有独特的芳香，可以掩盖饲料中添加的药物、维生素、微量元素等的不良气味，起到调味的作用，从而促进家禽的采食。Low （1990）［38］认为，胃排空速度的刺激物是胃内容物的体积和pH值，酸性食糜进入小肠后对小肠壁作机械与化学性的刺激，使之分泌肠抑胃素，反射性地抑制胃的蠕动，减慢胃排空速度，使蛋白质有较多的时间在胃内消化，提高蛋白质消化率，进而减轻小肠负担。Hinton等（1988）［39］试验表明，添加柠檬酸可提高肉仔鸡的采食量。此外，田允波（1998）［40］也报道，低剂量柠檬酸能改进日粮的适口性，增加仔猪采食量达5.2%～19.8%。

综上所述，在畜禽日粮中添加一定剂量的柠檬酸可改善日粮的适口性，促进畜禽对营养物质的消化吸收，提高其生产性能和免疫功能。但现有报道多集中在猪、鸡方面，而在草食动物方面的相关研究鲜见报道，尚待进一步研究探索。

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（编辑：刘洋，2448824921@qq.com）

Study on biological actions of citric acid in animals

Shi Binlin，Wang Shuqin

Citric acid is a kind of organic acids and has some good physical and chemical natures，and so can be applied in animal diets.The paper summarized the biological actions of citric acid in animals，in order to supply references for scientific application of citric acid in animal production.

citric acid；animal；biological action

10.13302/j.cnki.fi.2016.05.001

S816.11

A

1001-991X（2016）05-0001-04

史彬林，教授，博士生导师，研究方向为动物环境与营养。

2016-01-08