饲用酸化剂的研究进展及其在猪生产中的应用

严欣茹，吴兵，谭子璇，万宇

（四川吉隆达生物科技集团有限公司，四川德阳618300）

酸化剂是一种能改善动物胃肠道环境，且无残留、无污染的新型饲料添加剂，可改善饲料适口性[1]，经深入研究，因在促进消化酶分泌，抑制有害菌生长，提高饲料利用率等方面显露功效，受到人们广泛关注。酸化剂最先应用于猪生产中，早在九十年代，日粮酸化在仔猪日粮中应用以促进仔猪生长的报道在国内外陆续出现，仔猪日粮酸化在营养学上的效果得到验证[2]。经过几十年探索和研究，酸化剂得到广泛的应用和推广，陆续应用在畜禽、水产等养殖业中。

1 酸化剂的分类

1.1 无机酸化剂

无机酸化剂主要为盐酸、硫酸和磷酸。盐酸和硫酸是强酸，酸性强，具有较强的腐蚀性，作为酸化剂在饲料中添加虽然成本低，但会影响饲料适口性，且动物食用后，酸性释放过快，容易灼伤胃壁；磷酸是弱酸，酸性温和，既可作为酸化剂，又可为动物机体提供磷元素，因此生产上使用的无机酸化剂以磷酸为主。

1.2 有机酸化剂

有机酸的主要种类有柠檬酸、延胡索酸（富马酸）、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、山梨酸等[3]，按酸化剂成分可分为单一型有机酸和组合型有机酸。单一型有机酸只含一种有机酸，比如延胡索酸能够提高被吸收养分的利用率、改善畜禽代谢功能，促进机体对矿物质的吸收和储存，提高畜禽机体消化酶活性，改善胃肠道环境，抑制有害菌生长繁殖等[4]。组合型有机酸是两种和两种以上的有机酸按比例组合在一起，各种酸协同作用，具有更加广泛的抑菌和调菌区系，张婧婧等将富马酸、乳酸、苹果酸、苯甲酸、甲酸、丙酸等按比例配制成的酸化剂，能改善哺乳母猪生产性能的影响，增加母猪日采食量和仔猪断奶重，提高日粮蛋白质消化率，改善母猪肠道微生物结构[5]。有机酸化剂的效果较好，但是成本较高。

1.3 复合酸化剂

复合酸化剂是将无机酸和有机酸、酸和盐类配合使用的酸化剂，各种成分协同作用，能有效克服单一酸化剂的不足，扩大酸化剂的酸度阈值和抑菌系区，同时复合酸化剂酸性相对稳定，不会造成动物胃肠道酸度时高时低的不良情况。黄冠庆研究复合酸化剂对黄玉肉鸡消化道酶活性的影响，发现黄玉肉鸡饲料中添加复合酸化剂，可显著提高其胃内容物蛋白酶活性[6]。池磊试验中，添加复合酸化剂（有效成分为乳酸、磷酸、柠檬酸、苹果酸和酒石酸）明显提高鲤鱼增重率、特定生长率，降低饲料系数，同时还能提高鲤鱼血液中白细胞数目，增强鱼体免疫能力[7]。苏永腾试验表明，复合酸化剂（有效成分为乳酸钙、甲酸钙、柠檬酸、苹果酸、苯甲酸和二氧化硅）在断奶仔猪上应用，能显著提高仔猪采食量和日增重，降低仔猪料重比和腹泻率，同时提高仔猪空肠绒毛高度，降低隐窝深度[8]。复合酸化剂既能保证酸化剂使用效果，又能降低酸化剂使用成本，是目前市场上最常见的酸化剂。

2 酸化剂的作用机理

2.1 降低胃内pH增加消化酶活性

动物机体消化道中有各种各样的酶，一般来说，不同的酶适宜的pH环境不同，大部分酶适宜的pH环境都接近中性，但有些酶只在极酸环境下才会被激活，如胃蛋白酶适宜pH为2.0～3.5，活性随pH升高而降低，pH升高至6.0时，胃蛋白酶失活[9]。酸化剂能有效降低胃内pH，增加消化道内各种酶的活性，李运虎等试验中，添加1%柠檬酸和0.7%幼添宝（甲酸、甲酸盐），不同程度的降低了胃肠道pH，同时，添加1%柠檬酸，仔猪胃蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶分别提高66.6%、16.53%和12.75%，而添加0.7%幼添宝，仔猪胃蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶分别提高86.82%、26.45%和21.7%[10]。

2.2 改善胃肠道环境，抑制有害菌生长

动物体胃肠道中有益菌的生长大多需要酸性环境，如乳酸菌生长适宜pH为5.4～6.4，而有害菌生长适宜pH大多在6以上，如大肠杆菌，其适宜生长pH为6.0～8.0，酸化剂在胃肠道环境中，为有益菌生长提供良好的环境，同时抑制有害菌生长[11]。动物粪便中微生物数量能够间接体现机体胃肠道环境的好坏，韩庆功试验中，添加复合酸化剂实验组的仔猪，粪便中大肠杆菌与对照组相比，数量显著降低，而乳酸菌数量是对照组的2倍左右，表明酸化剂能够改善仔猪胃肠道环境[12]；姚继明使用复合有机酸化剂饲喂断奶仔猪，仔猪采食量和日增重都明显增加，腹泻率降低，肠道中乳酸菌数量有增加或有增加趋势，大肠杆菌数量有降低或有降低的趋势，表明复合有机酸化剂能够提高仔猪生长性能，改善胃肠道环境[13]。

2.3 参与代谢循环，为机体提供能量

某些有机酸能参与机体代谢反应，比如柠檬酸、延胡索酸，参与机体的三羧酸循环，为机体提供能量。有报道称，日粮中添加柠檬酸可提高异柠檬酸脱氢酶活性，对ATP（腺嘌呤核苷三磷酸）的形成和生物总量的积累有积极影响，能促进机体新陈代谢，增强机体对能量和氨基酸的利用率[14-15]。王竹试验研究中，添加复合酸化剂组的肉鸡，血液中总蛋白、白蛋白及球蛋白含量提高，而尿素和尿酸含量降低，表明酸化剂能促进体内的中间代谢和蛋白质合成[16]。

2.4 增加机体抗应激能力，提高免疫性能

延胡索酸常作为禽类抗热应激饲料添加剂使用，通过调节动物机体酸碱平衡，预防因热应激而引起的血液pH升高，同时能使机体神经中枢受到一定程度的抑制，减少机体活动，从而减少产热；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[17]。韩庆功探究酸化剂对注射猪瘟疫苗后机体产生抗体的影响，结果表明抗体水平相比对照组提高21.6%[12]；汪晶晶试验中，添加酸化剂组的母猪血清免疫球蛋白含量显著提高，同时还能提高母猪初乳和常乳中乳脂、常乳以及乳糖的含量，说明酸化剂能增加动物抗应激能力和免疫能力[18]。

2.5 提高日粮稳定性，防止日粮霉变

酸化剂的重要作用机理之一是降低日粮pH和系酸力，提高日粮缓冲力。王德军等试验中，添加酸化剂的日粮匀浆pH均显著下降，有效提高日粮酸度和缓冲力，同时降低日粮系酸力[19]。适量添加酸化剂，能提高日粮稳定性，防止日粮被霉菌毒素污染。延胡索酸通过稳定维生素，维持饲料稳定性；山梨酸参与人体新陈代谢，是一种天然防腐剂，饲料中添加山梨酸，可有效防止饲料霉变[20]。连凯霞等发现酸化剂能够有效防止饲料被霉菌污染，且对黑曲霉等常见霉菌的最小抑菌浓度为1.25～5.00 mg·mL-1[21]。

3 影响酸化剂作用效果的因素

3.1 酸化剂的种类和用量

影响酸化剂作用效果的重要因素是酸化剂的种类和用量。不同种类酸化剂因所含有效成分不同，效果也相差甚远，比如柠檬酸、延胡索酸、磷酸等是效果较好的酸化剂，而盐酸、硫酸、苹果酸等酸化剂效果较差，甚至会影响动物机体，危害动物健康。朱晓萍等研究不同酸化剂对常见致病菌的体外抑菌效果，发现甲酸、富马酸和酒石酸抑菌活性最强，乳酸、苹果酸和柠檬酸相对最弱[22]。

酸化剂的用量指酸化剂在饲料中的添加量，酸化剂用量不同，使用效果也不同，郭鹏等使用不同剂量（0、0.1%、0.2%、0.3%）的复合酸化剂进行肉仔鸡饲喂试验，结果表明添加不同剂量的酸化剂均能提高消化道前段酸度和消化酶活性，但是具体作用效果不同，如在试验42 d时，添加0.2%复合酸化剂显著增加十二指肠淀粉酶活性，但添加0.3%复合酸化剂，显著提高十二指肠蛋白酶活性的同时，有效降低空肠pH[23]。

3.2 酸化剂的加工工艺

酸化剂的加工工艺不同，对酸化剂的使用效果也有所影响。赵旭等试验中，对酸化剂进行微囊化包被处理后，进行肉鸡饲养试验，结果表明，吸附磷酸和微囊化磷酸（包被）对肉鸡消化酶活性的作用效果不同，饲粮中添加吸附磷酸，肉鸡（42日龄）小肠中胰蛋白酶和糜蛋白酶活性显著增加，而饲粮中添加微囊化磷酸，肉鸡（21和42日龄）小肠中糜蛋白酶活性显著提高[24]；Wallace等开展体外发酵试验，包被富马酸组的甲烷产生量降低74.9%，未包被富马酸组的甲烷产生量降低48.95%[25]。

3.3 畜禽日粮的原料及配方

畜禽日粮蛋白水平随日粮原料不同、配比不同而改变，蛋白质等物质缓冲能力较高，日粮的蛋白含量较高，一定程度上会抑制消化道内pH的变化，其次，不同来源蛋白质的消化适宜酸度也不同，如乳制品的适宜消化pH为4.0，而鱼粉和豆粕适宜消化pH为2.5[26]。石宝明等的报道中提到，在大豆日粮和脱脂奶日粮中分别添加相同的酸，大豆日粮的饲喂效果优于脱脂奶日粮；玉米-大豆型和玉米-大豆-乳清型两种仔猪日粮中分别添加10 g·kg-1柠檬酸后进行饲养对比试验，结果表明玉米-大豆型仔猪日粮的饲喂效果更佳[27]。

畜禽日粮系酸力随日粮原料和配比的不同而改变，一般来说，饲料中蛋白质、矿物质等含量越高，日粮系酸力越强，在消化道中吸附的游离酸则越多，使动物机体在进食后胃肠道pH快速升高，动物机体消化时所需要的酸就越多。因此畜禽日粮的原料和配方是影响酸化剂使用效果的重要因素之一。

3.4 畜禽的日龄和体重

畜禽在幼龄时，身体机能正处于发育阶段，如仔猪断奶日龄较早时，机体消化器官发育不成熟，胃肠道中消化酶的分泌不足，肠道微生物菌群结构没有建立完全，免疫系统不完善，免疫力和抗病能力弱，容易产生断奶应激，此时使用酸化剂，可改善胃肠道环境，抑制肠道有害菌生长，提高仔猪免疫力，缓解仔猪断奶应激，酸化剂的使用效果显著，但酸化剂在育肥猪上使用时，由于育肥猪消化器官发育成熟，免疫系统建立完全，酸化剂使用效果不明显。有文献表明，酸化剂在仔猪断奶后1～2周效果显著，断奶第3周效果减弱，第4周后基本无效果[28]，因此，畜禽的日龄和体重会影响酸化剂使用效果。

3.5 畜禽的饲养环境

实践证明，畜禽饲养环境与酸化剂的使用效果息息相关，畜禽圈舍的温度、湿度、饲养密度等都会影响酸化剂使用效果，如潮湿阴暗的圈舍易滋生细菌，提高酸化剂的使用量，更有益于畜禽生长[29]。在生产实践中，饲养环境较差的圈舍，酸化剂使用效果优于饲养环境较好的圈舍[4]。

4 酸化剂在猪生产中的应用

4.1 酸化剂在提高猪生长性能方面的应用

酸化剂广泛应用于生猪养殖业，在提高猪生长性能方面的应用最为频繁，大量文献表明，日粮中添加酸化剂能有效提高猪日采食量和日增重，提高日粮的转化率，降低料重比等。Diana等研究中，日粮中添加甲酸及其盐酸化剂能极大提高仔猪日增重，改善断奶仔猪料重比，降低仔猪腹泻率[30]。姚继明等试验也表明酸化剂有提高仔猪日增重，降低料肉比和腹泻率的作用[13]。母猪的采食量直接影响其泌乳量，采食量低，母乳量少，对其仔猪生长有巨大影响[31]。张婧婧研究不同剂型酸化剂对哺乳母猪生产性能方面的影响，结果表明：酸化剂能提高母猪泌乳期的日采食量和母猪乳汁品质[5]。郭骥试验表明复合酸化剂能提高泌乳期母猪采食量，改善仔猪日生长状况，增强母猪乳的抗氧化能力[32]。相比生长猪和育肥猪，酸化剂在断奶仔猪上的使用效果较为显著，特别是断奶日龄较早和应激（疾病）状况中的仔猪[33]。

4.2 酸化剂在改善猪屠宰性能方面的应用

人们不仅重视畜产品问题，也追求猪肉品质，酸化剂在改善育肥猪屠宰性能方面的研究虽然较少，但也受到人们的关注。王金旭试验中，与对照组相比，添加0.4%苯甲酸试验组和添加0.4%复合酸化剂试验组的育肥猪，屠宰率均有提高，滴水损失分别下降7.46%、23.43%，瘦肉率均有提高趋势，表明酸化剂能改善猪肉品质[34]。

4.3 酸化剂在增强猪消化性能方面的应用

酸化剂促进猪消化器官的发育，提高胃肠道消化酶的活性，增强养分降解和对营养物质的消化吸收能力。曹日亮研究酸化剂对仔猪消化器官发育的影响，添加酸化剂试验组的仔猪胃肠道重量、胰脏和肝脏重量及小肠长度均有不同程度的提高，表明酸化剂能够促进消化器官发育[35]。王杰试验结果表明，复合酸化剂不但能提高仔猪生长性能，还能提高仔猪粗蛋白质表观消化率、能量表观消化率及干物质表观消化率[36]，与朱文涛等试验结果相同[37]。酸化剂能通过调节胃肠道pH，促进盐酸分泌，进而激活胃蛋白酶原，促进胃蛋白酶等消化酶的分泌，以此提高仔猪的消化能力[38-39]。

4.4 酸化剂在提高猪免疫能力方面的应用

酸化剂通过调节胃肠道pH，抑制有害菌生长；有机酸是小分子物质，能通过破坏细菌细胞内的酸碱平衡，消耗细菌能量，同时使细菌细胞核内DNA（脱氧核糖核酸）和蛋白质的合成受到抑制，最终达到抑菌和杀菌的效果，以起到调节猪胃肠道菌群结构，改善胃肠道环境，增加机体免疫能力和抗病能力的作用。Liu等试验表明，母猪日粮中添加15 g·kg-1柠檬酸，能提高母猪分娩期血浆、初乳和常乳中总蛋白含量，提高母猪血浆中IgG（免疫球蛋白G）和IgA（免疫球蛋白A）的水平，及母猪初乳和常乳中免疫球蛋白含量[40]。刘文辉试验中，添加0.1%复合酸化剂的仔猪血清中总蛋白和球蛋白含量显著提高，血清中碱性磷酸酶活性增加，添加0.1%和0.15%复合酸化剂的仔猪血清中丙氨酸氨基转移酶和天门冬氨酸氨基转移酶的活性降低，表明复合酸化剂能提高断奶仔猪的免疫能力[41]。何颖等试验结果表明，相比对照组，酸化剂组的腹泻率降低52%，IgM（免疫球蛋白M）含量呈上升趋势[42]。

5 展望

酸化剂能够改善动物肠道环境，提高动物生长性能，增强机体免疫能力等，在养殖业中应用广泛，已成为一种比较成熟的饲料添加剂，但仍旧有许多值得研究的地方。比如：如何克服酸化剂腐蚀机械的缺点；如何使酸化剂在肠道定点发挥作用；酸化剂与其他添加剂连用，是否能起到相辅相成的作用；是否有新的酸化剂品种可开发利用等。因此，酸化剂依旧是需要行业内研究人员关注的重要饲料添加剂。