柠檬酸的生物学功能及其在断奶仔猪生产中的应用

朱振鹏，孙晓先，宋 政，蒋拾贝

（扬州大学动物科学与技术学院，江苏 扬州 225009）

仔猪提早断奶是提高母猪生产力的重要举措，但仔猪断奶后消化机能紊乱，食欲减退，导致仔猪生长阻滞甚至死亡，成为养猪生产中普遍存在的一个难题。其主要原因是由于胃酸分泌不足及断奶应激使仔猪消化道内原有的微生物平衡被打破，引起有害细菌大量滋生而导致仔猪发生腹泻。在断奶仔猪日粮中添加酸化剂是预防仔猪发生腹泻的主要措施。柠檬酸作为一种单一酸化剂，目前已被应用到仔猪生产中。本文从柠檬酸的生物学功能及其在断奶仔猪生产中的应用进行阐述，以期为柠檬酸的推广应用提供参考。

1 柠檬酸

1.1 改善饲粮适口性，提高仔猪采食量

柠檬酸具有温和爽快的诱食性酸味，可以掩盖饲料中因添加矿物质、维生素、药物等引发的不良气味，起到调节饲料风味的作用，从而改善饲粮的适口性。这主要是因为饲粮中添加柠檬酸可以刺激动物口腔内的味蕾细胞，引发机体与消化机能相关的副交感神经兴奋，副交感神经末梢释放乙酰胆碱作用于唾液腺，使唾液的分泌量显著增多；同时胃部节后纤维末梢释放的乙酰胆碱作用于壁细胞膜上的胆碱能受体，提高胃酸分泌量，维持胃肠道菌群平衡的同时，增进仔猪采食量[1]。

1.2 调节胃肠道酸碱度，促进营养物质消化吸收

pH是动物体内消化环境的重要因素之一，动物胃中适宜pH为2.0～3.5，小肠适宜pH为5.0～7.0[2]。成年猪胃内pH达2.0～3.5，是胃蛋白酶达到最大活性的pH范围，而断奶仔猪胃内盐酸分泌功能尚未完善，无论其采食何种饲料都会使胃内pH上升至5.5，降低了胃蛋白酶活性。由于柠檬酸属于单一酸化剂，饲料中添加柠檬酸可以降低饲料pH，从而降低胃肠道pH，适宜的酸度可使无活性的胃蛋白酶原转化为有活性的胃蛋白酶。胃内酸性的增加还可减慢胃排空的速度，延长蛋白质在胃内停留的时间，有利于营养物质的消化吸收。

1.3 调节肠道微生物菌群，降低仔猪腹泻率

动物胃肠道内的大肠杆菌、葡萄球菌等有害菌大多适宜在偏碱性的环境中生长繁殖，例如大肠杆菌生长繁殖最适pH为6.0～8.0，葡萄球菌最适pH为6.8～7.5，而乳酸菌等有益菌大多在pH＜5.0的范围内生长繁殖[3]。柠檬酸可调节胃肠道pH，改善消化道菌群结构，为乳酸菌等有益菌的生长繁殖创造条件，而偏酸性的微环境对大肠杆菌等病原菌的生长繁殖也起到了抑制作用，从而维持了仔猪消化道内微生物菌群平衡，降低了仔猪腹泻率；同时，柠檬酸还可激活宿主的免疫系统，诱导宿主细胞产生具有杀菌作用的抗菌肽，使大肠杆菌等病原菌生长繁殖受到抑制，从而维持动物机体胃肠道内的微生物菌群平衡[4]。

1.4 直接参与动物机体物质和能量代谢

柠檬酸是动物机体三羧酸循环的重要中间产物，也是糖、蛋白质和脂肪代谢的一个必经过程。1分子柠檬酸经三羧酸循环可产生1分子FADH2、1分子GTP和3分子NADPH，进入电子传递链后共可以产生12分子ATP，为生命活动提供能量[5]。在断奶仔猪饲粮中添加柠檬酸可减少因糖原异生和脂质水解造成的能量损耗，同时可以增强异柠檬酸脱氢酶的活性，对ATP的形成具有重要作用。有研究表明，仔猪饲粮添加柠檬酸后，血浆总蛋白水平和血液胰岛素水平显著提高（P＜0.05），血浆尿素氮水平显著下降（P＜0.05）[6]。这些指标的变化说明柠檬酸促进了体内蛋白质的合成和能量代谢。

1.5 增强机体抗应激和免疫力

仔猪断奶后由于缺乏母体乳糖的供应易引发仔猪发生应激反应，在仔猪断奶前后饲粮中添加柠檬酸可以加速机体合成所需的三磷酸腺苷，促进机体新陈代谢，减少体组织分解，增强机体的抗应激能力。同时，柠檬酸可以促进胃液和消化酶的分泌，防止断奶仔猪发生腹泻。血清球蛋白水平的高低反映了机体免疫功能的强弱。朱孟龄等试验结果表明，饲粮中添加柠檬酸可显著降低谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶的活性（P＜0.05），说明柠檬酸具有维护仔猪组织器官正常发育与改善其功能状态的作用，且血清球蛋白水平显著高于对照组，这表明饲粮中添加适宜比例的柠檬酸可显著增强机体免疫功能（P＜0.05）[7]。

1.6 延长饲料保质期

柠檬酸可以和饲料中的金属离子形成络合物，隔绝金属离子与空气的接触，使其不被氧化[8]。同时在饲料中添加柠檬酸可有效降低饲料的pH，抑制大肠杆菌等有害菌的生长增殖及毒素的产生，具有防霉作用。饲料中添加柠檬酸提高了饲料的稳定性，延长了饲料的保质期。

2 柠檬酸在断奶仔猪生产中的应用

2.1 提高断奶仔猪的采食量

猪的味觉系统比较发达，断奶仔猪由于应激的影响会出现短暂的厌食症，食欲减退，采食量下降，而柠檬酸能有效提高应激阶段断奶仔猪的采食量。李宝贵等在断奶仔猪饲粮中添加柠檬酸1%，结果表明，与对照组相比，柠檬酸显著提高了断奶仔猪的采食量[9]。王杰试验结果显示，在断奶仔猪饲粮中添加柠檬酸2%能有效提高饲料的酸度，增加仔猪的采食量[10]。朱文涛等在断奶仔猪中的研究表明，日粮中添加柠檬酸1%、2%、3%和4%，仔猪（5～9周龄）采食量分别提高5.5%、5.9%、6.8%和7.0%（P＜0.05），体增重分别提高7.2%、11.8%、11.1%和10.2%（P＜0.05），日粮有机物表观消化率分别提高3.8%（P＞0.05）、6.08%、5.0%和4.9%（P＜0.05），日粮粗蛋白表观消化率分别提高0.71%（P＞0.05）、4.69%、4.58%和4.31%（P＜0.05），结果表明，断奶仔猪日粮中添加柠檬酸以2%为好[11]。汪海峰等研究结果表明，酸化剂具有增加采食量趋势[12]。

2.2 提高仔猪消化能力和生长性能

仔猪断奶前主要依靠母体提供的乳糖发酵形成乳酸来维持肠道的酸性环境，仔猪断奶后，乳糖来源终止，乳糖发酵结束，乳酸含量急剧下降，而由于仔猪消化机能发育未完全，此时胃上皮细胞分泌盐酸的能力较弱，致使仔猪胃内pH升高[13]。若此时在断奶仔猪饲粮中添加柠檬酸可显著降低胃肠道内的pH（P＜0.05），增强仔猪的消化能力，提高其生长性能。在仔猪饲粮中添加柠檬酸1.5%，发现饲粮的pH由6.42下降至4.92，胃内容物pH由4.07下降至3.82，由此形成的胃酸环境促使无活性的胃蛋白酶原转化为有活性的胃蛋白酶，增强仔猪的消化能力。岳增华等在28日龄断奶仔猪日粮中添加柠檬酸1.2%，发现柠檬酸能显著提高仔猪的日增重和饲料利用率（P＜0.05）[14]。

2.3 降低断奶仔猪腹泻率

仔猪断奶后，乳糖来源终止，乳糖发酵过程结束，乳酸水平急剧下降，而此时盐酸分泌量不足，造成胃内酸度下降，引发大肠杆菌、葡萄球菌等有害菌生长繁殖，而乳酸杆菌、双歧杆菌等有益菌生长增殖受到抑制，导致仔猪消化不良和大肠杆菌病的发生，诱发断奶仔猪腹泻[15]。断奶仔猪日粮中添加柠檬酸可显著降低日粮pH（P＜0.05），提高胃肠道酸度和胃蛋白酶活性，促进乳酸杆菌等有益菌生长繁殖，可以有效防止仔猪因细菌感染而造成的消化紊乱和腹泻，使仔猪消化道内形成良好的微生物区系，减少胃肠道中营养物质的浪费和毒素产生，增加营养物质的消化利用和对胃肠道的保护。黄生强等在断奶仔猪饲粮中添加不同水平的柠檬酸，结果表明，无柠檬酸添加的试验组仔猪腹泻率最高，添加柠檬酸的试验组与对照组相比仔猪腹泻率均不同程度的降低[16]。冷向军等研究结果也表明，在仔猪饲粮中添加柠檬酸可降低仔猪结肠中大肠杆菌数量，显著降低仔猪腹泻发生率（P＜0.05）[17]。

3 小 结

柠檬酸作为一种饲料酸化剂，在断奶仔猪饲粮中添加可增加仔猪发育不成熟的消化道酸度，刺激消化酶的活性，提高饲料养分消化率。同时，柠檬酸既可杀灭饲料本身存在的微生物，也可抑制消化道内有害菌，促进有益菌的生长。因此，仔猪饲粮中添加柠檬酸可以促进仔猪健康，减少疾病，提高仔猪生长速度和饲料利用率，而且添加柠檬酸无需考虑药物残留、毒副作用和耐药性等问题，是目前较为理想的饲料酸化剂。

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