盧艷敏 劉海鵬

（衡水學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 河北 衡水 053000）

抗生素作為促生長(zhǎng)飼料添加劑在動(dòng)物養(yǎng)殖中發(fā)揮了極其重要的作用，極大地促進(jìn)了畜牧業(yè)的發(fā)展。但由于抗生素的濫用，導(dǎo)致細(xì)菌的耐藥性、藥物殘留、動(dòng)物免疫力下降等問(wèn)題日益嚴(yán)重，給環(huán)境、人類(lèi)健康和動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)造成了嚴(yán)重的威脅，且隨著人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，對(duì)食品的要求越來(lái)越高，因此，許多國(guó)家和地區(qū)都已禁止抗生素作為飼料添加劑。廣大科研工作者致力于研究和開(kāi)發(fā)綠色飼料添加劑來(lái)替代抗生素。有機(jī)酸可以通過(guò)降低胃腸道pH值，抑制有害微生物繁殖，促進(jìn)有益菌的增殖；提高消化酶活性和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率；可以改善動(dòng)物生長(zhǎng)性能，增強(qiáng)免疫力；因此有機(jī)酸作為抗生素的替代物受到廣泛的重視。

1 有機(jī)酸概述

有機(jī)酸是指一些具有酸性的有機(jī)化合物，廣泛分布于自然界，是動(dòng)物組織和中草藥的天然成分。最常見(jiàn)的有機(jī)酸是羧酸，其酸性來(lái)源于羧基(-COOH)，可分為單一酸和復(fù)合酸(2種或2種以上的有機(jī)酸復(fù)合而成)。有機(jī)酸包括檸檬酸、延胡索酸(富馬酸)、乳酸、甲酸(蟻酸)、山梨酸等，其中使用較廣泛的是檸檬酸、延胡索酸。市場(chǎng)上許多有機(jī)酸是以鹽的形式存在，固體，氣味小，不易揮發(fā)，腐蝕性較小，因此在飼料生產(chǎn)中使用方便。有機(jī)酸既可以去除飼料中的微生物，也可以作為飼料添加到飼料和水中。

2 有機(jī)酸的作用機(jī)制

2.1 降低胃腸道pH值，提高消化酶的活性，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化。當(dāng)動(dòng)物攝入有機(jī)酸后，胃液pH值降低，導(dǎo)致胃滯留量增加，蛋白質(zhì)水解酶活性增強(qiáng)，從而使蛋白質(zhì)分子被有效地水解，有利于氨基酸的消化、吸收和存留[1]。Thaela等(1998)在斷奶仔豬日糧中添加2.5%乳酸，可以提高胰液的體積和蛋白質(zhì)含量，促進(jìn)胰蛋白酶和糜蛋白酶的分泌。然而，添加乳酸對(duì)動(dòng)物腸道中碳酸氫鹽含量沒(méi)有影響。因此，刺激胰腺分泌不是由日糧和胃液pH降低引起的，而是酸的直接作用所致[2]。有機(jī)酸可以降低微生物的代謝活性，提高脂肪消化率，改善能量消化率；抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，減少菌體蛋白的形成，降低氨基酸的損耗，促進(jìn)動(dòng)物對(duì)氮的吸收；還可以提高植酸酶的活性，降低食糜的緩沖能力，從而促進(jìn)鈣、磷的吸收，減少其排泄量，減輕了環(huán)境污染。有機(jī)酸可以影響腸黏膜的生理機(jī)能，保證絨毛的完整性。

2.2 抑制有害菌，促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)繁殖，改變胃腸道內(nèi)微生物區(qū)系。有機(jī)酸是脂溶性的，它的非解離形式是其發(fā)揮抗菌作用的基本形式。有機(jī)酸能夠被動(dòng)地通過(guò)微生物細(xì)胞壁擴(kuò)散，破壞細(xì)菌的正常生理活動(dòng)，有機(jī)酸一旦進(jìn)入細(xì)胞，會(huì)在更堿性的環(huán)境中釋放質(zhì)子，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)pH值的降低，抑制重要的微生物酶和營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸系統(tǒng)的作用，從而抑制細(xì)菌的繁殖[3]。此外，酸水解產(chǎn)生的RCOO-會(huì)干擾DNA和蛋白質(zhì)的合成，使機(jī)體處于壓力之下，因而無(wú)法快速?gòu)?fù)制。

有機(jī)酸可以促進(jìn)胃中乳酸菌等有益菌的生長(zhǎng)，抑制大腸桿菌等有害菌的生長(zhǎng)和增殖。Knarreborg等(2002年)研究了六種有機(jī)酸對(duì)仔豬胃腸道近端大腸菌的抑菌活性，發(fā)現(xiàn)它們之間有顯著差異，抗菌活性依次為苯甲酸＞富馬酸＞乳酸＞丁酸＞甲酸＞丙酸，這些有機(jī)酸可以促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)，抑制致病菌的生長(zhǎng)，從而改變致病菌和有益菌的數(shù)量，促進(jìn)胃腸道健康[4]。有機(jī)酸及其鹽類(lèi)導(dǎo)致胃液pH值降低，限制胃中病原菌的存活，進(jìn)而阻止病原菌進(jìn)入腸道。日糧中添加有機(jī)酸及其鹽類(lèi)還會(huì)降低飼料的緩沖能力，從而抑制飼料原料、商品料和胃腸道中有害微生物的增殖和定植[1]。有機(jī)酸也可以作為飼料保存劑保護(hù)飼料免受細(xì)菌和真菌的破壞。

3 有機(jī)酸在雞日糧中的應(yīng)用

有機(jī)酸能抑制不耐酸細(xì)菌如大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌等的生長(zhǎng)，保持家禽胃腸道的健康，從而改善其生長(zhǎng)性能[5]，有機(jī)酸可以降低胃內(nèi)pH值，提高胃蛋白酶活性，促進(jìn)蛋白質(zhì)的消化，提高氮、磷和礦物質(zhì)的消化率[6]。

肉雞日糧中添加甲酸可以顯著改善飼料轉(zhuǎn)化率，提高蛋白消化系數(shù)；降低肉雞砂囊、十二指腸、空腸、回腸的pH值，降低盲腸內(nèi)容物梭狀芽胞桿菌和沙門(mén)氏菌含量[7]。

有機(jī)酸通過(guò)降低微生物與宿主對(duì)養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)和內(nèi)源氮的流失來(lái)提高蛋白與能量的消化率，降低亞臨床感染的發(fā)生率和免疫介質(zhì)的分泌，并且腸道酸化刺激胰蛋白酶的分泌和活性，優(yōu)化幼體動(dòng)物養(yǎng)分的消化和吸收，使氨基酸更適合體內(nèi)蛋白質(zhì)的沉積，從而提高胴體的瘦肉率。Adil等(2010)研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)酸可以促進(jìn)胰液的分泌，胰液中具有高濃度的胰蛋白酶原、胰凝乳蛋白酶原A、胰凝乳蛋白酶原B、羧肽酶原A、羧肽酶原B，從而提高蛋白質(zhì)的消化率[8]。

Ghazalah等(2011年)研究發(fā)現(xiàn)，肉雞日糧中甲酸添加量為0.25%、0.5%、1%時(shí)，可以提高體增重，改善飼料轉(zhuǎn)化率，甲酸添加量在0.5%時(shí)效果最佳；可以顯著降低胃腸道不同部分的pH值，包括胃、十二指腸、空腸、回腸；日糧中添加0.5%的延胡索酸或0.5%的甲酸可以提高能量和營(yíng)養(yǎng)素的消化率，包括粗蛋白、粗脂肪、粗纖維和無(wú)氮浸出[9]。Brzoska等(2013年)研究結(jié)果表明，肉仔雞日糧中有機(jī)酸(0.3%～0.9%)具有促進(jìn)生長(zhǎng)、降低死亡率的作用[10]。Ao(2009)報(bào)道，肉雞日糧中添加2%的檸檬酸，能夠提高干物質(zhì)、粗蛋白和中性洗滌纖維的存留[11]。Hassan等(2010年)發(fā)現(xiàn)，日糧中添加有機(jī)酸混合物(富馬酸、甲酸鈣、丙酸鈣、山梨酸鉀、丁酸鈣、乳酸鈣和氫化植物油)在減少腸道大腸桿菌和沙門(mén)氏菌方面優(yōu)于抗生素生長(zhǎng)促進(jìn)劑(恩拉霉素)[12]。將有機(jī)酸添加到飲用水中，有助于降低水體和肉雞腺胃中病原體的水平，調(diào)節(jié)腸道微生物菌群[13]。

有機(jī)酸可以刺激家禽的自然免疫反應(yīng)，鳥(niǎo)類(lèi)免疫力的提高與有機(jī)酸對(duì)病原體的抑制作用有關(guān)[9]。日糧中添加有機(jī)酸可以改善體液免疫與淋巴免疫，Chowdhury(2008年)等研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，肉雞日糧中添加檸檬酸，能夠提高盲腸扁桃體和回腸中淋巴細(xì)胞的密度[14]，Haque等(2010年)發(fā)現(xiàn)，日糧中添加0.5%的檸檬酸，增加了淋巴器官中淋巴細(xì)胞的密度[15]。

4 有機(jī)酸在豬日糧中的應(yīng)用

日糧中添加有機(jī)酸提高了斷奶仔豬的平均日增重，效果優(yōu)于抗生素組(硫酸粘桿菌素、諾西肽和喹乙醇)；同時(shí)提高了鈣、磷和粗蛋白的消化率，且糞便中乳酸桿菌增多；增加了十二指腸、空腸絨毛高度，提高了盲腸中丁酸的濃度，結(jié)腸中戊酸的濃度[16]。

生長(zhǎng)豬日糧中添加甲酸和檸檬酸可以顯著降低糞便中沙門(mén)氏菌的濃度，顯著增加了平均日增重[17]。斷奶仔豬日糧中添加2 g/kg的有機(jī)酸混合物(延胡索酸、乳酸、甲酸鈣、磷酸等)，能夠改善日增重和飼料轉(zhuǎn)化率，降低腹瀉率和糞便中大腸桿菌的數(shù)量[17]。有機(jī)酸還可以降低飼料的緩沖能力，抑制不良微生物在飼料原料、日糧和動(dòng)物胃腸道中的增殖，改善日糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。斷奶仔豬日糧中添加檸檬酸和山梨酸的混合物，改善了生產(chǎn)性能，維持了腸道健康[18]。

5 結(jié)語(yǔ)

有機(jī)酸作為飼料添加劑可以降低胃腸道pH值，調(diào)節(jié)腸道菌群，提高消化酶的活性，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收，提高機(jī)體的免疫力，改善飼料的適口性，促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)。隨著抗生素的禁用，有機(jī)酸作為抗生素的替代品受到廣泛的關(guān)注。但有機(jī)酸的效果不穩(wěn)定，成本相對(duì)較高限制了其在動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用。因此開(kāi)發(fā)和研制性能穩(wěn)定且成本較低的有機(jī)酸及其鹽類(lèi)飼料添加劑，對(duì)我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

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