酸化剂在蜂业生产中的应用

李旭涛 李文琛, │文

1 甘肃省养蜂研究所；2 甘肃省蜂业工程技术研究中心；3 天水汇涛蜂业科技有限公司

pH值是蜜蜂体内消化环境中的重要因素之一。美国吉列姆·M等（1987）报道，喂幼虫的工蜂浆酸度pH为4.0，而幼虫肠道pH值通常是酸性。另据报道，幼虫中肠pH值因饲喂花粉或蛋白质不同pH值在4.8～7.0之间变动，健康蜂群幼虫中肠的pH在5.0～5.5之间波动[1]。蜜蜂肠道中的酸性环境是饲料组分在体内被充分地消化吸收、有益菌群合理生长、病原微生物受到有效抑制的必要条件。

然而，刚出房的幼蜂消化系统和腺体发育尚未完善，消化酶和胃酸分泌显得不足，这是其一；其二，蜜蜂有时受到病原菌繁殖干扰，致使消化酶和胃酸分泌不足或受到阻碍，容易造成胃肠道pH值高于酶活性和有益菌群生长的适宜范围，必须依赖外源饲料帮助来改善消化道中酸碱度环境。酸化剂作为一种可降低饲料在消化道中的pH值，为蜜蜂提供最适消化道环境，以满足营养及防病需要的新型促生长剂而在蜜蜂饲养中得到应用。

通常，把能提高饲料酸度（pH值降低）的一类物质称作饲料酸化剂。畜牧业上早在1963年，英国就有乳酸能减少粪便中的大肠埃希氏菌计数并提高仔猪生长率的报道[2]。日本Yoshida, K（1989）用葡萄糖酸、乙酸、乳酸、发酵菌与未加工的大米、小麦、玉米、大豆发酵成的产物，给蜂群饲喂3%（V/V）糖浆的发酵液，结果感染白垩病的幼虫数量大为减少，大蜂螨比原来污染时减少到20%[3]。上世纪90年代以来，各国学者在进一步研究有机酸的效果和作用机理的同时，开始着手研究酸性强、成本低的无机酸及把一些各自特定优点结合起来的复合酸化剂，并取得很大进展。一方面有更多的有机酸被世人应用，另一方面酸化剂引起我国营养学家和饲料配方师的关注。许定模等（1991）报道，常年饲喂0.06%～0.1%柠檬酸能预防蜜蜂爬蜂病的发生，且其他病害相应减少。柠檬酸有促进蜜蜂体内糖分迅速转化的作用，有利于蜜蜂消化、吸收，故为预防疾病的发生有一定作用[4]。如今，酸化剂已被应用于蜜蜂饲料中或作为防病保健剂使用。

一、常用酸化剂的种类及特性

就目前应用而言，国内外应用酸化剂的种类总的分为单一酸化剂（包括有机酸化剂和无机酸化剂）和复合酸化剂两大类。

1.有机酸化剂

在较早的生产实践中，人们往往偏好有机酸，这主要源于有机酸具有良好的风味，并可直接进入体内三羧循环。有机酸化剂主要有柠檬酸、延胡索酸、乳酸、丙酸、苹果酸、戊酮酸、山梨酸、甲酸（蚁酸）、乙酸（醋酸）。不同的有机酸有其理化和生物学特性，但使用最广泛的而且效果较好的是柠檬酸、延胡索酸和乙酸。

柠檬酸最初是从柠檬中制取的，故得此名。柠檬酸为一种无色结晶，易溶于水及乙醇，难溶于乙醚，pH值1.09，有强酸性和腐蚀性。

延胡索酸为白色结晶性粉末，不粘连，流动性好，较难溶于水，对氧化和温度变化稳定，可与固状饲料混匀，为一种有机弱酸，酸度为柠檬酸的1.5倍，在饲料中添加只需柠檬酸的50%～70%就能达到同等效果。延胡索酸是一种生物活性物质，它是一种在动物体内相当稳定的不饱和有机酸，在畜牧生产中可用作抗应激剂。它能提高饲料中有机物质吸收率，减少机体能量消耗，提高产品沉积，所以延胡索酸还具有促进生长的作用。延胡索酸还具有广谱杀菌和抑菌的活性。

乙酸又名醋酸，为无色的澄明液体。含醋酸量为5.5%～6.5%，与水或乙醇均能任意混合。市售食醋（半醋）含醋酸5%，醋精含醋酸约30%，两者均可代替稀醋酸饲用。

由于有机酸可能对工厂化生产设备造成腐蚀，而且价格昂贵，过高比例还会影响适口性或导致维生素损失，近几年来又在开展研究中性有机酸盐的利用，主要为甲酸钙和丙酸钙，其中甲酸钙为一种白色粉末，易溶于水，其有效组分是31%的钙和69%的甲酸，具有中性pH值，含水量极低，混合到添加剂预混料中不会造成维生素的损失，进入胃后在盐酸作用下分离出游离的甲酸，热稳定性和金属配位性良好。

2.无机酸化剂

无机酸包括强酸，如盐酸，也包括弱酸，如磷酸。其中稀盐酸含盐酸约10%，呈弱酸性反应；磷酸具有双重作用，作饲料酸化剂和作为磷的来源。无机酸和有机酸相比，具有较高的酸性和较低的添加成本。

3.复合酸化剂

复合酸化剂是利用几种特定的有机酸和无机酸复合而成，能迅速降低pH值，保持良好的缓冲值和生物性能及最佳添加成本。最优化的复合体系将是饲料酸化剂发展的一种趋势。蜜蜂生产有用复合酸化剂解除茶花蜜中毒，防治下痢病、大肚病的报道。它们是由鞣酸100 ml，醋酸50 ml，乳酸30 ml，稀盐酸30 ml混合成的。另外异位酸是较早应用在泌乳牛生的一种有机酸复合剂。它是异戊酸、2-甲基丁酸、戊酸、异丁酸的混合物。在畜牧业上，近年还有国外的一些复合酸化剂进入我国市场，如美国安肥1000、美国健宝、西班牙肥得乐等，我国也有“溢酸宝”、“溢香酸”问世，但在养蜂上开发上市的酸化剂制剂目前仍是空白。

二、饲用酸化剂的作用

饲用酸化剂的众多作用机理都源于其酸化效应，即通过降低消化道中pH值使影响动物生长、生产所需的一些相关因素能很好发挥作用。大量试验证实，有机酸制剂在急慢性中毒、致癌、致畸和影响生殖力方面对人畜都是安全的，柠檬酸、延胡索酸、甲酸和乳酸是目前世界上取得一致阳性结果的有机酸制剂。一般说来，酸化剂的作用机理可归纳如下，但有些作用机理尚未得到学者们的共识，尤其是酸化剂对蜜蜂的作用机理目前只能参考动物的一般作用机理，还需要做大量的工作。

1.降低饲料pH值，使胃内pH值下降，提高酶的活性

从理论上讲，酸处理无疑能降低饲料的pH值，降低程度与酸的使用量和饲料的系酸力有关。蜂蜜是偏酸性的，pH3.5～4.5，稀酸饲喂时酸度可以适当减弱；白糖制作的糖浆，要达到与蜂蜜同样的酸性或偏重，添加量无疑要多于蜂蜜。花粉饲料中添加酸化剂多是柠檬酸或延胡索酸。实验证实，复合酸制剂的效果优于单一酸制剂。

每一种酶各有其特殊适合的pH环境，消化道中大多数酶对pH值的要求接近中性(6.5～8.0)。然而分解蛋白质的酶（胰蛋白酶除外）对pH值的要求却显然不同，这类酶在消化道中必须在极酸条件下才被激活。胃蛋白酶的适宜pH值为2.0～3.5。饲料中添加酸化剂可使胃肠道内pH值下降，从而激活胃蛋白酶原为胃蛋白酶，促进蛋白质分解，而此分解可刺激肠道分泌更多的胰蛋白酶，从而使蛋白质完全分解吸收。一年四季蜜蜂中肠酪素酶的活力是随季节变化的，春季与秋季达到最低，因而春季与秋季蜜蜂微孢子虫的侵染程度最高。蜂群喂饲酸饲料，增加了消化道酸度，降低中肠pH值，抑制孢子虫的侵入与增殖，提高对孢子虫的抗性[5]。

2.改善胃肠道微生物区系

几种病原菌生长的适宜pH值都是中性偏碱，如大肠杆菌适宜pH值为6.0～8.0，链球菌为6.0～7.5、葡萄球菌为6.8～7.5、梭状芽孢杆菌为6.0～7.5。而乳酸杆菌等适宜于在酸性环境中生殖。因此，酸化剂通过降低胃肠道pH值可抑制有害微生物繁殖，减少营养物质的消耗和抗生长毒素的产生，同时促进有益菌的增殖。

3.直接参与体内代谢，提高营养物质消化率

有些有机酸是能量转换过程中的重要中间产物，直接参与代谢。有报道，从早春蜜蜂排泄飞行起，将1%～2%的柠檬酸水溶液装进饮水器里，放在巢门前供蜜蜂采水，能促进蜜蜂新陈代谢、降低死亡率，并能预防痢疾病和孢子虫病。乳酸参与体内代谢，是糖酵解的终产物之一，并通过糖异生释放能量，故有机酸可作为能量来源。延胡索酸可完全代谢。因此，饲料中添加有机酸可增进动物对干物质、蛋白质和能量的消化率。

4.促进矿物质和维生素的吸收

一些常量和微量元素在碱性环境中易形成不溶性盐而极难吸收。酸化剂在降低胃肠道内容物pH值的同时，还能与一些矿物元素形成易被吸收利用的络合物。例如，延胡索酸和柠檬酸能与钙、锌、铜、磷、镁等形成一种生物效价高的络合物，促进它们的吸收和保留。有些有机酸如延胡索酸具有抗氧化作用，柠檬酸为抗氧化剂增效剂。在预混饲料中添加延胡索酸并保存6个月，维生素A和维生素C的稳定剂比不加延胡索酸时分别提高10.24%和12.20%。同时，小肠的酸性环境有利于维生素A和维生素D的吸收。

三、养蜂业应用的现状与发展前景

目前，酸化剂已被世界畜牧业发达国家普遍推广使用。国内外对各种酸化剂的喂养效果进行很多试验，并在养蜂生产中应用早有实例。其主要用于制取复合酸饲料促进蜜蜂生长，防治疾病及用于饲料的稳定剂和保藏剂。但是，系统研究很少见有报道，为抛砖引玉，这里只能简介其常用的方法。

1.制取复合酸饲料

由于酸能抑制蜜蜂孢子虫和变形虫的侵入与繁殖，促进蜜蜂消化排泄，生产中常用其与允许使用的抗菌素（土霉素、硫氰酸红霉素等）复配防治孢子虫病；与大黄苏打配合防治爬蜂病。

2.防治茶花蜜、甘露蜜中毒

蜜蜂由于采集茶花蜜出现烂子，采食甘露蜜出现腹大消化障碍，用0.1%～0.2%的柠檬酸能减轻或防治由其引起的疾病。另外，用复合酸化剂10ml（由鞣酸10 ml、醋酸5 ml、乳酸3 ml、稀盐酸3 ml混合而成）兑糖浆1 kg喂蜂20框，可解除蜜蜂茶花蜜中毒，防治下痢病。

3.防病保健添加

基于酸化剂可降低胃肠道pH值，提高酶的活性，改善肠道微生物区系和提高营养物质消化率等作用，在早春或晚秋饲料补充时添加0.5%～2%的柠檬酸可以预防疾病，促进蜜蜂健康生长。野外放蜂也用醋酸添加于饲料防病，促营养助消化。

总之，利用各种添加剂提高蜜蜂生产力和饲养效益已必不可少，酸化剂具有无污染、无残留，在体内吸收迅速，参与代谢，不环境污染，保健防病等优点为众多养蜂工作者所认识和采用，符合当今及未来非药物添加剂取代抗生素作为生长促进剂的主流。因此，从提高蜜蜂饲料资源利用率，尤其是糖浆的酸化和花粉饲料中添加，提高养蜂业的经济效益以及环境保护带来的社会效益。从经济效益来看，酸化剂的应用前景十分广阔。

参考文献

[1]吉列姆·M.西方蜜蜂幼虫粪便中的微生物 .中国蜂业 , 1990, (1)： 37.

[2]李尚波.畜禽十大高效饲料添加剂.沈阳：辽宁科技出版社，2000.

[3]美国达旦父子公司, 陈剑星等译者.蜂箱与蜜蜂.北京：中国农业出版社，1981.

[4]许定模, 戴启镒.常年饲喂柠檬酸能预防蜜蜂爬蜂病的发生.中国蜂业,1991, (6) ： 20.

[5]中国农业百科全书 养蜂卷[M].北京：中国农业出版社, 1993, 6-7.