酸化剂是解决“抗性”难题的利器之一

人和动物群体中产生的抗性（antimicrobial resistance, AMR）现象引起了政府监管机构以及公众的广泛关注。所谓抗性，也称抗药性，即一些微生物（通常是细菌）能够在暴露于一种或多种抗生素之下得以生存，是微生物演化从而对抗生素产生的抵抗力。诸多研究认为，抗性的产生和发展是与畜禽滥用抗生素分不开的。抗药性是当代医学一个日益严重的现象，已成为21 世纪超级重要的公共健康议题之一，因为它涉及到病原微生物（特别是有关引起人类疾病的微生物）。消费者的需求和日益加强的政府部门的监管都在助推畜牧业减少对抗生素依赖（“减抗”）的行动。随着畜牧业逐渐摆脱对抗生素的过度依赖，必须要采取其他替代措施以确保动物的健康和生长性能不下降。通过替代措施控制病原微生物、培养有益菌和保持肠道健康，酸化剂可以说是替代方案中的一个重要组成部分。

1 背景—畜牧业正逐步减少抗生素的使用

仔猪在断奶后特别容易出现肠道问题，而使用抗生素则是过去解决这些问题的一个有效的措施。随着断奶仔猪不再使用抗生素，相关人士普遍担忧仔猪会出现消化系统紊乱、腹泻以及生长性能下降等，从而导致猪场盈利能力受损现象的发生。要成功“禁抗”或“减抗”，需通盘考虑并采取多种措施，要更多地关注圈舍、环境、生产管理、生物安全以及猪的健康和营养等多个方面。其中，营养将是解决“减抗”或“禁抗”方案的关键组成部分，而功能性饲料添加剂（如酸化剂）虽然不是什么新鲜技术，但将发挥重要作用，同时抗生素目前以及今后也不能或缺。

2 酸化剂可以替代AGPs

在过去的几十年里，酸化剂被普遍用于猪场保育猪的饲粮中。有机酸、无机酸、酸性盐及其混合物等都可作为膳食酸化剂。

常用的有机酸包括甲酸、乙酸、富马酸（反丁烯二酸）、乳酸、柠檬酸和丙酸，而无机酸一般是磷酸。需要注意的是，应把用于饲料处理以保持卫生和控制霉菌生长的酸化剂（如将无机酸应用于储存的某些饲料）与用来维持肠道健康和助生长性能的酸化剂区别开来。

酸化剂之所以可替代AGP，是因为它们能为有益菌的生长创造有利条件，提高营养物质的消化率，减少病原菌繁殖，预防腹泻和肠道紊乱发生，提高动物的生长性能。

3 酸化剂可以改善肠道菌群平衡（减少大肠杆菌等有害细菌的数量，增加乳酸菌等有益菌的数量）

断奶应激可能对仔猪肠道菌群的平衡产生不利影响，并对胃肠功能产生负面影响。因为仔猪的胃和肠道尚未完全发育成熟，所以可能还不能对饲料完全消化，故导致病原菌的增殖，有益菌的数量减少。酸化剂可以改善这些肠道状况。研究业已表明，酸化剂可以减少大肠菌群特别是大肠杆菌（E. coli）等有害细菌的数量，并为肠道中的乳酸菌等有益菌的繁殖创造有利条件。

酸化剂可影响胃部的pH（需要较高的添加量0.5%～1.0%）。尽管有过争论，但是减少病原微生物的数量显然是酸化剂的主要作用。病原微生物的减少可能是由于有机酸对大肠杆菌和梭菌等pH 敏感细菌具有杀灭作用。其原理是有机酸的离解程度不同可能会影响某些细菌并破坏其正常的生理机制。根据一项研究，非游离的有机酸可穿透细菌细胞壁，暴露出细菌内部近中性的pH 环境。随后有机酸分解、释放出H+和阴离子（A-）。氢离子的释放将导致细菌内部pH 的降低，这使得pH 敏感细菌消耗能量来维持其内部的稳态状态。这种能量的消耗减缓直至最终抑制了细菌的生长繁殖，导致细菌细胞的凋亡。

4 酸化剂可以提高生长性能

美国爱荷华州立大学（Iowa State University,USA）最近进行了一项酸化剂复合物对断奶仔猪营养利用和生长性能影响的试验研究。试验中使用百奥明（Biomin）公司生产的Biotronic Top3（一种有机酸和植物源穿透剂等混合的复合物）。该试验设置对照组和处理组，共8 个重复。研究结果表明，酸化剂可使断奶仔猪的日采食量增加（33 g/d），日增重提高（30 g/d），料重比降低0.05。断奶仔猪回肠绒毛高度和隐窝细胞的深度显著增加（P＜0.05），这说明仔猪肠道组织形态学上发生了变化（图1），这些变化说明猪的肠道整体健康得到了改善，体现在喂食酸化剂复合物的猪生长性能得到提高。饲喂酸化剂复合物的断奶仔猪对蛋白质的利用率也显著提高（P＜0.05），从图2 可以看出，氮的摄入量显著增加，尿氮无变化，粪氮增加，贮留在体内的氮也显著增加。对血液样本进行胰岛素样生长因子-1（ng/mL）的分析表明：饲喂酸化剂复合物（比不饲喂酸化剂复合物）的断奶仔猪能更有效全面地利用养分（149.1比122.8）。

图1 喂食酸化剂复合物（Biotronic Top3）的保育猪回肠绒毛长度和隐窝细胞高度的变化

图2 饲喂酸化剂复合物（Biotronic Top3）的保育猪营养利用效果

5 酸化剂可以控制沙门氏菌等肠道病原菌

酸化剂的一个主要作用就是对病原菌的控制。鼠伤寒沙门氏杆菌可引起正在断奶的仔猪急性感染，甚至也能感染将要屠宰的商品猪，从而导致问题猪肉。过去通过使用抗生素来降低这种感染的概率。意大利某猪场最近进行的一项试验是在感染沙门氏菌的断奶仔猪饲粮中添加Biotronic Top3 酸化剂复合物。试验结果如图3，饲喂酸化剂复合物的断奶仔猪沙门氏菌检测呈阳性的百分比和数量显著减少（P＜0.05）。在这项研究中也观察到断奶仔猪的采食量和平均日增重都有所提高。研究表明有机酸可能抑制某些病原菌的繁殖，同时提高猪的生长性能。

图3 饲喂酸化剂复合物的断奶仔猪粪便中沙门氏菌的数量

6 小结

虽然对动物进行疾病治疗仍然离不开抗生素的使用，但是要明确的是未来抗生素的使用必须要更加审慎，畜牧业生产及动物饲料工业中必须要全面实行减抗，而使用酸化剂等饲料添加剂将是减少抗生素使用这一难题的利器之一。

（原文题目：Acidifiers： A piece of the AMR puzzle.原文作者：Lesley Nernberg.原文出处：Pig Progress 2019, 35(8)： 33-35.徐州生物工程职业技术学院动物工程系张振玲编译）