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酸化剂在蛋鸡生产中的应用进展

2021-01-09吴婷婷韩昆鹏陈静华陈丽珠

山东畜牧兽医 2021年7期
关键词:消化酶有机酸酸化

吴婷婷,韩昆鹏,杨 凌,陈静华,陈丽珠

(江苏省盐城市畜牧兽医站,江苏 盐城 224002)

为加快推进蛋鸡健康生态养殖,在蛋鸡生产中做到“饲料全面禁抗、养殖严格限抗、禽蛋产品无抗”,确保禽蛋产品质量与安全,开发研究和科学规范使用“替抗”功能性添加剂,已成为实现蛋鸡业高质量发展的必然途径和技术关键。酸化剂作为一种无污染、无残留、吸收迅速、参与能量代谢且无生态毒理的绿色环保型饲料添加剂近年来受到广泛关注[1]。

1 酸化剂的种类

酸化剂又称为酸制剂,作为一种环保、绿色饲料添加剂在畜禽生产中已使用较长时间[2]。饲料酸化剂按照组成可分为单一型酸化剂和复合型酸化剂,其中单一型酸化剂又可以分为无机酸和有机酸,按照状态可分为液体型酸化剂和固体型酸化剂,按照加工工艺可分为包被型酸化剂和未包被型酸化剂等。

1.1 无机酸化剂

无机酸化剂主要包括盐酸、磷酸、硫酸等,生产中磷酸使用较多。无机酸具有较强酸性,成本较低。进入动物体内后由于其解离速度快,造成胃内 pH急剧下降,会抑制胃酸分泌和胃功能的正常发育,并灼伤食道和胃;且其降 pH作用只能到达胃部,肠道后端利用受限,所以无机酸通过降低 pH 来抑制有害菌的作用非常有限[3]。另外,因其添加影响饲料适口性、易损伤动物口腔黏膜和腐蚀机器等而使用受限。

1.2 有机酸化剂

有机酸化剂根据其作用方式不同可分为两类:一类是通过降低胃肠道环境的 pH并参与机体能量代谢的有机酸,如乳酸、柠檬酸、苹果酸、延胡索酸等[4]。这类有机酸可在胃中发挥作用,但不能降低小肠中的 pH[5]。另一类是通过降低胃肠道 pH、破坏细菌细胞膜、干扰细菌物质代谢和 DNA合成等过程来达到抑菌目的的有机酸化剂[6],如甲酸、乙酸、丙酸、山梨酸等。有机酸化剂与无机酸化剂相比,价格较高,但能有效改善畜禽饲料的适口性,提高畜禽体内营养物质吸收转化效率,并有较强的抑菌作用。

1.3 复合酸化剂

复合酸化剂是根据实际生产需要,将两种或两种以上的单一酸化剂按一定比例复合而成,可以是几种酸配合在一起使用,也可以是酸和盐类复配而成,如:甲酸+乙酸+丙酸、柠檬酸+延胡索酸+乳酸、磷酸+盐等。复合酸化剂综合了单一酸化剂的优点,其添加剂量少、使用成本低,且各成分之间具有协调增效作用,不仅能够降低动物机体胃肠道的酸度,而且还可有效杀灭胃肠道内的有害细菌和微生物。复合酸化剂在实际生产过程中已逐步取代了单一酸化剂,并被养殖户广泛应用于畜禽生产中。

1.4 包被酸化剂

包被酸化剂是在复合酸化剂的基础上,通过改进生产工艺,将酸化剂进行微囊化[7]。包被酸化剂能在胃肠道中缓慢分阶段释放,可进行持续的酸化作用,并且能够作用于后肠道并降低pH,减少后肠道病原微生物的增值[8]。与复合酸化剂相比,包被酸化剂在畜禽胃肠道中作用释放更持久、有效,它弥补了复合酸化剂无法到达后肠道的弊端,但包被价格较高。

2 酸化剂的作用机理

2.1 防止日粮霉变,延长饲料贮存期

在饲料中适量添加酸化剂,能降低饲料 pH和酸结合力,并提高日粮稳定性和缓冲力,防止日粮被霉菌毒素污染。如延胡索酸通过稳定维生素,维持饲料稳定性;山梨酸参与体内新陈代谢,是一种天然防腐剂,可有效防止饲料霉变[9]。

2.2 降低胃肠道pH,提高消化酶活性

酸化剂进入机体后,能够提供外源性的氢离子,增加食糜的酸度,降低胃内 pH,促使胃蛋白酶发挥作用,而胃蛋白酶的分泌有利于蛋白质的分解,刺激十二指肠分泌胰蛋白酶,使蛋白质被充分吸收,提高机体内消化酶的活性,从而提高饲料消化率[10]。

2.3 改善胃肠道微生态环境,抑制有害菌生长

酸化剂可以调节动物肠道菌群平衡,破坏细菌细胞壁,干扰细菌酶的合成,达到抑菌或杀菌效果,从而预防病原微生物引起的动物肠道疾病。酸化剂在胃肠道环境中,为有益菌的生长提供良好的酸性环境,抑制有害菌的生长[11]。同时,有机酸的抑菌作用具有广谱性,可抑制多种霉菌、细菌和酵母,如甲酸和丙酸对沙门菌和芽孢杆菌有较强的抑制作用,延胡索酸和乳酸可杀灭大部分革兰氏阴性菌[12]。

2.4 参与体内代谢,促进营养物质吸收

某些酸化剂如延胡索酸、柠檬酸、苹果酸等可以参与畜禽体内三羧酸循环,为机体糖、蛋白质、脂肪的代谢提供能量。同时,某些微量元素如钙在弱酸或偏碱性环境时易形成不溶性的酸而难以吸收,饲料中添加酸化剂后,微量元素的盐类更容易分解,然后与酸化剂形成络合物更容易被吸收[13]。

2.5 缓解应激反应,增强免疫机能

酸化剂在家禽机体内通过与消化酶、能量等发生积极反应,可产生抗氧化和镇静作用,并能有效提升家禽的抵抗力,降低发病率及死亡率[14]。有研究表明,在禽类运输中使用延胡索酸,可缓解禽类情绪,降低禽类机体紧张感,一定程度上可作为禽类镇定剂使用[15]。

3 酸化剂在蛋鸡生产中的应用进展

酸化剂在蛋鸡生产中的应用因其作用方式和特性的不同会表现出不同的效果。综合而言,主要表现在对蛋鸡生产性能、蛋品质、胃肠道健康及钙、磷代谢和血清生化指数、抗氧化指标的影响。

3.1 酸化剂对蛋鸡生产性能的影响

有研究显示,添加不同种类、不同比例的酸化剂对提高蛋鸡生产性能有一定的作用。樊爱芳等[16]研究发现,添加 0.1 %、0.2 % 和 0.3 % 的复合酸化剂(主要成分为柠檬酸、苹果酸、丁酸甘油酯、甲酸等)均可提高蛋鸡产蛋率,从提高效果上看,添加 0.2 % 的酸化剂效果最好,但未达到显著水平。Gul等[17]研究,有机酸对罗曼蛋鸡的生产性能无显著影响。各研究结果的不同可能与使用酸化剂的种类、比例以及蛋鸡品种、周龄等差异有关。

3.2 酸化剂对蛋品质的影响

蛋品质是衡量蛋鸡场经济效益的重要指标之一[18],蛋品质包括蛋壳厚度、蛋形指数、蛋壳强度、哈氏单位等相关指标。有研究显示酸化剂对蛋品质有一定的改善作用。Swiatkiewicz等[19]研究发现,有机酸(中链脂肪酸)可提高高龄产蛋鸡的蛋壳质量。魏艳红等[20]试验研究,饲料中添加 500 mg/kg包膜复合酸化剂可以提高蛋壳厚度,但对其他蛋品质指标无影响。陈杰等[21]研究显示,蛋鸡产蛋高峰期日粮中添加 1.5 g/kg酸化剂(主要成分为柠檬酸、富马酸、磷酸、甲酸等),虽可显著降低“京红一号”蛋鸡的料蛋比和采食量,但对蛋品质无显著影响。王光富[22]研究,在日粮中添加有机酸对蛋鸡壳厚度、蛋壳强度、蛋重、蛋白质和哈氏单位均无显著影响。各研究成果的不同可能与选取产蛋阶段、酸化剂具体成分和使用剂量有关。

3.3 酸化剂对蛋鸡消化道pH及细菌数量的影响

肠道菌群在维持家畜肠道健康方面扮演着重要作用,肠道菌群一旦被破坏往往会引起无法挽回的损失。消化道内的酸碱环境对改善肠道微生物区系平衡以及胃肠道功能的发挥有重要作用[23]。有研究显示使用酸化剂可以降低胃肠道 pH,并对肠道菌群有调控作用。赵旭等[24]试验发现,在饮水中添加 0.1 % 的有机酸可有效降低蛋鸡胃肠道的 pH,促进胃肠道的健康。郭华等[25]研究显示,0.1 % 饮水型酸化剂可抑制饮水中的大肠杆菌,且可以通过调节蛋鸡肠道腔内的 pH,改善消化酶的活性及肠道微生物菌群组成,提高消化。周岭等[26]研究,在饮水中添加 0.1 % 复合酸化剂(主要成分为甲酸、乳酸、丙酸、丁酸等)能显著抑制输卵管沙门氏菌的生长。朱沛霁等[27]研究表明,在基础日粮中添加 1.5 g/kg酸化剂可提高前段肠道乳酸菌的含量,对乳酸菌、大肠杆菌的比值起到促进作用。

3.4 酸化剂对胃肠道消化酶活性变化及钙、磷代谢的影响

胃肠道消化酶是营养物质在动物胃肠道主要消化剂,其活性直接影响机体对营养物质的消化利用[22]。刘艳利等[23]研究显示,饲料中添加酸化剂可提高小肠淀粉酶和胰蛋白酶的活性,促进肠道钙和磷的存留,从而改善蛋品质。赵必迁等[28]认为,在饲粮中添加复合酸化剂可提高蛋鸡肠道消化酶活性及钙、磷表现代谢率,改善肠道生态环境。王竹[29]试验研究发现,添加复合酸化剂可提高蛋鸡血清中的钙磷含量。

3.5 酸化剂对蛋鸡血清生化指标及抗氧化指标的影响

有研究显示,酸化剂对畜禽血清生化指标、抗氧化指标等都有不同程度的影响。沈家鲲等[30]研究结果表明,在基础日粮中添加 0.2 % 复合酸化剂(主要成分为柠檬酸、磷酸、苯甲酸及有机酸盐)可以提高海兰褐蛋雏鸡的饲料利用率和抗氧化能力,显著提高生长期后期蛋雏鸡的免疫水平。李万军[31]研究显示,在蛋鸡饲料中添加复合酸化剂降低了蛋鸡血清中乳酸脱氢酶、总蛋白、白蛋白、球蛋白、尿素氮和尿酸的含量,提高了血清中碱性磷酸酶、血糖、钙和磷的含量。

4 小结和展望

在“饲料全面禁抗”的背景下,酸化剂对提高蛋鸡生产性能、改善消化酶活性、增强机体抵抗力等方面作用效果明显,在实际生产应用中具有广阔的发展前景。但仍存在一些亟待解决的问题,如不同类型酸化剂作用机理以及与其他营养物质的协同或拮抗作用机制的研究还不清楚;固体型酸化剂效果不稳定,易吸湿结块,腐蚀加工机械和运输设备;酸化剂在胃中的释放速率过快,无法在消化道的后半部分发挥作用等。因此,应进一步研究阐明酸化剂的作用机理,根据蛋鸡不同生长发育阶段和不同酸的解离特点配制适宜的酸化剂配方,加强酸化剂生产工艺的研究,改善酸化剂的缓释性、稳定性和可靠性等指标,不断提升酸化剂的应用效果。

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