自上世紀(jì)60年代以來，酸化劑已開始廣泛應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)，當(dāng)前，酸化劑已成為繼抗生素之后，與益生素、酶制劑、香味劑等并列為新型的綠色飼料添加劑。Versteegh et al.(1999)報(bào)道，在日糧中添加0.2%的乳酸寶顯著提高了肉雞的體增重和飼料采食量，并降低了肉雞的料肉比。隨著酸化劑應(yīng)用研究的不斷深入，酸化劑的種類越來越多，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。
在1963年就有了關(guān)于在飼糧中添加乳酸和乳酸鈣能減少仔豬糞便中大腸桿菌數(shù)量，提高仔豬生長(zhǎng)率的報(bào)道。隨后，人們對(duì)酸化劑在豬、家禽、反芻動(dòng)物和水生動(dòng)物生產(chǎn)中的作用進(jìn)行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)其具有降低飼料pH值、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和礦物元素的吸收、提高日糧的適口性及提高動(dòng)物免疫力和抗應(yīng)激能力等許多優(yōu)良的功能，并結(jié)合動(dòng)物的生理特點(diǎn)及酸化劑的自身特性，研制出了復(fù)合酸化劑、包被緩釋型酸化劑等優(yōu)化產(chǎn)品，使其在飼料工業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展過程中發(fā)揮了重要的作用。
1酸化劑的分類及優(yōu)缺點(diǎn)
酸化劑主要包括單一酸化劑（有機(jī)酸化劑和無機(jī)酸化劑）和復(fù)合酸化劑[1]。
1.1單一酸化劑
單一酸化劑包括有機(jī)酸和無機(jī)酸。
有機(jī)酸酸化劑可分為兩類：通過降低動(dòng)物胃腸道內(nèi)的pH來間接減少有害病原菌數(shù)量，包括乳酸、檸檬酸、延胡索酸、蘋果酸等；另類不僅能降低動(dòng)物胃腸道的pH，而且對(duì)革蘭氏陰性菌有抑制作用，因其可以破壞細(xì)菌細(xì)胞膜、干擾細(xì)菌酶的合成，進(jìn)而影響病菌DNA的復(fù)制，最后產(chǎn)生抗革蘭氏陰性菌的作用。甲酸、乙酸、丙酸和山梨酸等都屬于這類有機(jī)酸。有機(jī)酸具有良好的風(fēng)味，能改善飼料的適口性，能為機(jī)體提供能量，可參與體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝，殺菌作用強(qiáng)，缺點(diǎn)是使用成本較高。不同的有機(jī)酸各有其特點(diǎn)，但國(guó)內(nèi)使用廣泛和效果最好的是檸檬酸和延胡索酸。
無機(jī)酸化劑包括強(qiáng)酸（如鹽酸、硫酸）和弱酸（如磷酸），常用的無機(jī)酸化劑主要有鹽酸和磷酸等。其中磷酸既可作為日糧酸化劑，也可作為磷來源。無機(jī)酸和有機(jī)酸相比，具有較強(qiáng)的酸性及較低的添加成本。但添加硫酸或鹽酸會(huì)影響動(dòng)物體內(nèi)的礦物質(zhì)代謝，產(chǎn)生鈣的負(fù)平衡現(xiàn)象，對(duì)動(dòng)物的骨骼發(fā)育造成影響[2]，并且具有刺激性氣味、適口性差、導(dǎo)致動(dòng)物采食量下降，從而影響了動(dòng)物的生長(zhǎng)和飼料報(bào)酬。強(qiáng)酸的強(qiáng)腐蝕性對(duì)飼養(yǎng)動(dòng)物、設(shè)備及人員身體都帶來很大的危害，現(xiàn)在這兩種無機(jī)酸基本已被淘汰。目前，無機(jī)酸中只有磷酸還在使用，盡管其酸化能力較強(qiáng)，使用成本較低，但由于其使用效果要差于有機(jī)酸，因此使用較少，且主要作為復(fù)合酸化劑中的成分被添加。
1.2復(fù)合酸化劑
復(fù)合酸化劑是將幾種特定的有機(jī)酸和無機(jī)酸按一定比例復(fù)合而成，具有可迅速降低pH、保持良好的緩沖效果、最佳的生物性能及最低添加成本等優(yōu)點(diǎn)。添加劑量小，降低添加成本，可克服單一酸化劑的不足和缺陷，發(fā)揮其互補(bǔ)效應(yīng)，使用效果優(yōu)于單一酸。復(fù)合酸常以一種酸作為主要成分，如乳香酸以乳酸為主要成分，乳酸寶以延胡索酸和乳酸為主要成分，而美國(guó)的得卡肥則是以磷酸為主的復(fù)合酸。最優(yōu)化的復(fù)合體系將是飼用酸化劑發(fā)展的一種趨勢(shì)。
2飼用酸化劑的作用機(jī)理
2.1降低胃腸道pH值
在日糧中添加酸化劑有利于維持動(dòng)物體的酸堿平衡、降低飼料以及消化道前段的pH值，從而增加消化道中乳酸菌和酵母菌的數(shù)量、減少大腸桿菌和沙門氏菌的數(shù)量。酸化劑的這種作用優(yōu)于抗生素添加劑，因?yàn)榭股卦谝种颇c道有害菌的同時(shí)也抑制了有益菌。大多數(shù)腸道有害菌生存的最適pH值為7.2~7.6，所以酸性環(huán)境會(huì)抑制它們的活性。相反，酸化劑在消化道內(nèi)創(chuàng)造的酸性環(huán)境有利于乳酸菌等有益菌群的繁殖，因?yàn)樗鼈冊(cè)鲋乘枰倪m宜pH值在6.0左右。乳酸菌的大量繁殖能提高腸道內(nèi)過氧化氫的濃度，抑制有害菌的滋生。
2.2調(diào)節(jié)胃腸道微生物菌群的結(jié)構(gòu)
酸性條件有利于乳酸菌的繁殖生長(zhǎng)，對(duì)大腸桿菌等有害微生物有抑制作用。正常菌群的功能包括防止有害菌感染、合成維生素、從未消化的物質(zhì)中獲取能量以及抑制腸道腐敗物質(zhì)及毒素的產(chǎn)生，提高免疫力等，在飼料中添加酸化劑增強(qiáng)了正常菌群這方面的功能研究表明，飼料中的酸化劑可能對(duì)腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)起調(diào)節(jié)作用，破壞細(xì)菌細(xì)胞膜，干擾細(xì)菌酶的合成和DNA的復(fù)制，抑制有害菌群的數(shù)量，并降低大腸桿菌感染胃腸道的可能性。此外，酸化劑還減少腸道微生物有害代謝產(chǎn)物（如氨氣、多胺類物質(zhì)）的產(chǎn)生，改善消化道的內(nèi)環(huán)境。
3飼用酸化劑對(duì)肉雞消化道的影響
3.1飼用酸化劑對(duì)肉雞消化道pH值的影響
幼齡動(dòng)物消化道系統(tǒng)發(fā)育尚未完善，消化道內(nèi)胃酸分泌不足，常使胃腸道pH高于酶活性發(fā)揮和有益菌群生長(zhǎng)的適宜范圍，必須依賴外源飼料來改善消化道中酸堿環(huán)境。日糧中添加酸化劑可提高飼料酸度，降低畜禽消化道內(nèi)容物的pH，增強(qiáng)胃蛋白酶的活性，從而提高蛋白質(zhì)的消化率(陳杰，2003)；消化道pH的降低還進(jìn)一步抑制了病原微生物的生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)而提高了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率；常量元素和微量元素在堿性條件下形成不溶性鹽而極難吸收。酸化劑在降低胃腸道pH同時(shí)，還可以與礦物元素，如：鈣、磷、鎂、銅和鋅等，形成有利于吸收的絡(luò)合物，從而促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收(金曉君,2011)。研究表明，飼用酸化劑可以降低動(dòng)物消化道內(nèi)容物的pH值，但結(jié)果報(bào)道差異較大。
羅四維等（2009）[3]在日糧中添加不同水平的復(fù)合酸化劑（乳酸65%、磷酸30%、其他幾種有機(jī)酸5%），結(jié)果表明：添加復(fù)合酸化劑組與對(duì)照組相比，均可有效降低35、42日齡肉雞腺胃pH值（P<0.05）；0.2％和0.3％添加組可有效降低35、42日齡肌胃pH值及35日齡十二指腸pH值（P<0.05），對(duì)42日齡十二指腸pH值有一定的降低作用（P>0.05）。賈剛等（2009）[4]研究經(jīng)過脂肪酸包被的微膠囊型緩釋復(fù)合酸化劑可以極顯著降低肉雞胃腸道pH（P<0.01），采用包被技術(shù)將復(fù)合酸化劑保護(hù)起來，可避免進(jìn)入到胃腸道中的酸化劑被中和。郭鵬等（2011）[5]研究復(fù)合酸化劑（乳酸65%、磷酸30%、其他幾種有機(jī)酸5%）對(duì)肉仔雞消化道pH值影響，結(jié)果表明：試驗(yàn)期21d，日糧中添加0.2％復(fù)合酸化劑組顯著降低了嗉囊、腺胃、肌胃和十二指腸的pH值（P<0.05），添加0.3％復(fù)合酸化劑組顯著降低了嗉囊和腺胃的pH值（P<0.05）；試驗(yàn)期42d，日糧添加0.3％復(fù)合酸化劑顯著降低了空腸pH值（P<0.05）。何國(guó)飛等（2013）[6]在黃羽肉雞日糧中添加不同水平由乳酸、檸檬酸和富馬酸（55:30:15）組成的復(fù)合酸化劑，能降低肌胃、腺胃、十二指腸、空腸和盲腸的pH值，其中添加量為0.8%時(shí)顯著(P<0.05)降低42日齡十二指腸和盲腸pH值。
由于配制復(fù)合酸化劑的原料不同、載體不同、基礎(chǔ)日糧不同等原因，不同研究者在不同的試驗(yàn)條件下所得的結(jié)果不盡一致。但有一個(gè)大的趨勢(shì)，即添加復(fù)合酸化劑對(duì)消化道前段pH值影響顯著；而長(zhǎng)期添加復(fù)合酸化劑對(duì)消化道pH值的影響不如短期添加效果明顯，即在幼禽飼料中添加會(huì)更好。
3.2飼用酸化劑對(duì)肉雞消化道酶活性的影響
關(guān)于飼用酸化劑對(duì)肉雞消化道酶活性的研究較少。羅四維（2010）[7]研究復(fù)合酸化劑（乳酸和磷酸為主）對(duì)21d和42d肉仔雞腺胃蛋白酶活性、肌胃內(nèi)容物蛋白酶活性，均沒有顯著影響（P>0.05）；可提高21d和42d肉仔雞十二指腸蛋白酶活性、淀粉酶活性（P<0.05）。對(duì)空腸蛋白酶活性、淀粉酶活性也有提高，但未達(dá)到顯著水平（P>0.05）；對(duì)21d和42d肉仔雞十二指腸、空腸內(nèi)容物脂肪酶活性，均沒有顯著影響（P>0.05）。郭鵬等（2011）[5]也得到類似的結(jié)論，即能提高十二指腸蛋白酶和淀粉酶的活性。
酸化劑可降低消化道的pH，從而為動(dòng)物消化道內(nèi)酶和微生物提供適宜的環(huán)境，但消化道酶活不完全依照pH的變化而發(fā)生變化。酶活不但受消化道環(huán)境中pH的影響，也受到其他因素的影響（溫度、采食量、日糧組成和各種抗?fàn)I養(yǎng)因子等）。因?yàn)閯?dòng)物體內(nèi)生理環(huán)境復(fù)雜，所以酸化劑提高酶活性的調(diào)控機(jī)理有待進(jìn)一步的研究。
3.3飼用酸化劑對(duì)肉雞腸道微生物的影響
雞腸道菌群種類多，數(shù)量大，多為厭氧菌。腸道正常菌群的結(jié)構(gòu)及其演替，對(duì)雞體健康具有極其重要的意義。周巖民（2002）等研究表明，酸化劑可抑制肉雞空腸及盲腸內(nèi)容物中大腸桿菌及沙門氏菌的增值，同時(shí)促進(jìn)乳酸桿菌的增值。賈剛等（2009）[4]研究表明，微膠囊型緩釋復(fù)合酸化劑可以極顯著增加肉雞空腸和盲腸中乳酸桿菌數(shù)量，減少盲腸中大腸桿菌數(shù)量。究其原因可能是大多數(shù)病原菌適宜在中性或弱堿性環(huán)境中生長(zhǎng)，而有益菌更適合生長(zhǎng)在酸性環(huán)境中。羅四維（2010）[7]研究表明，復(fù)合酸化劑（乳酸和磷酸為主）降低了21d和42d肉雞空腸大腸桿菌數(shù)量（P<0.05），對(duì)乳酸桿菌數(shù)量和雙歧桿菌數(shù)量沒有顯著影響（P>0.05）；降低了盲腸21d和42d大腸桿菌數(shù)量（P<0.05），對(duì)乳酸桿菌數(shù)量沒有顯著影響（P>0.05），提高了21d盲腸內(nèi)容物雙歧桿菌數(shù)量(P<0.05）。雙歧桿菌屬于有益菌，其數(shù)量的增加可能對(duì)肉仔雞產(chǎn)生有益作用，使動(dòng)物向保持健康的方向發(fā)展。
多數(shù)研究表明，添加復(fù)合酸化劑可有效降低肉雞空腸和盲腸中大腸桿菌的數(shù)量。對(duì)乳酸桿菌和雙歧桿菌影響較小，對(duì)乳酸桿菌有降低作用，差異并不顯著。究其原因是因?yàn)橛袡C(jī)酸的抗菌作用取決于細(xì)菌是否對(duì)pH值敏感。大腸桿菌對(duì)pH值敏感，乳酸桿菌、雙歧桿菌則對(duì)pH值不敏感。
對(duì)pH值敏感的細(xì)菌，有機(jī)酸在未解離狀態(tài)時(shí)（即非離子化時(shí)），具有較強(qiáng)的親脂性，可穿透細(xì)菌細(xì)胞壁的半透膜而進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。在菌體內(nèi)的pH值（7.0左右）環(huán)境中，有機(jī)酸會(huì)發(fā)生解離，釋放出氫離子（H+）和陰離子，從而使細(xì)菌胞內(nèi)的pH值降低而導(dǎo)致細(xì)菌無法耐受。胞內(nèi)特殊的H+-ATP酶泵有恢復(fù)細(xì)菌胞內(nèi)pH值水平的作用。但這一過程需消耗能量，最終會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌生長(zhǎng)停止甚至死亡。pH值降低還可抑制酶（如脫羧酶）的活性、阻止糖酵解、阻斷主動(dòng)運(yùn)輸、干擾信號(hào)傳導(dǎo)。有機(jī)酸離解出的陰離子留在菌體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生細(xì)菌的陰離子滲透問題，從而成為有毒物質(zhì)。所以，有機(jī)酸的抗菌作用機(jī)理如下：①改變細(xì)胞內(nèi)的pH值；②抑制基礎(chǔ)代謝作用；③積聚有毒的陰離子；④破壞細(xì)胞膜。對(duì)pH值不敏感的細(xì)菌能夠耐受胞內(nèi)外pH值的極大差異。在胞內(nèi)pH值很低時(shí)，有機(jī)酸重新形成非離解態(tài)，而離開細(xì)菌。細(xì)菌建立了新的平衡而不受損害。[8]
4存在問題及展望
飼料中添加酸化劑能有效彌補(bǔ)幼齡動(dòng)物胃酸分泌不足，改善腸道pH，提高腸道內(nèi)酶的活性，但動(dòng)物體內(nèi)生理環(huán)境復(fù)雜，酸化劑提高酶活性的調(diào)控機(jī)理有待進(jìn)一步的研究。同時(shí)，酸化劑還存在許多問題，如吸收快，釋放快，腐蝕機(jī)械，效果不穩(wěn)定，價(jià)格高等缺點(diǎn)，所以，要在養(yǎng)殖業(yè)中更好地使用，尚有許多問題有待進(jìn)一步研究。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的日益提高，人們的環(huán)保意識(shí)和健康概念也日益提高，對(duì)綠色食品的呼聲越來越大。對(duì)養(yǎng)雞行業(yè)而言，要生產(chǎn)符合綠色食品要求的產(chǎn)品，就必須限制使用影響禽產(chǎn)品品質(zhì)的、產(chǎn)生耐藥性和藥物殘留等副作用的化學(xué)合成藥物類添加劑，盡可能使用綠色添加劑。酸化劑作為綠色添加劑之一，具有無毒副作用、用量少、無殘留、對(duì)增強(qiáng)預(yù)防雞群疾病、促進(jìn)生長(zhǎng)、改善禽類產(chǎn)品品質(zhì)、提高飼料轉(zhuǎn)化率等具有較好的效果。
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