第四章非营养性添加剂(饲料酸化剂).

饲料添加剂学江西农业大学动物科技学院黎观红Tel:13979165229E-mail:[e-mail]第四章非营养性添加剂第四节酸化剂酸化是指人为地将无机酸或有机酸，单独或以混合物的形式加入到畜禽的饲粮或饮水中，以降低其pH的过程。饲料的酸化是通过加入酸化剂来解决的。为什么要用酸化剂？通常把能提高饲料酸度（降低pH值）的一类物质称做饲料酸化剂。全球禁用抗生素抗生素残留耐药性影响动物和人类的健康减少抗生素的使用欧盟中国7568葡萄球菌大肠杆菌沙门氏菌产气荚膜梭菌乳酸菌胰蛋白酶糜蛋白酶胰肽酶E羧肽酶α-淀粉酶脂肪酶消化酶最佳pH肠道最佳pH值范围？第四章非营养性添加剂最适pH范围大肠杆菌6-8沙门氏菌6-7.5链球菌6-7.5葡萄球菌6.8-7.5梭状牙孢杆菌6-7.5健康仔猪胃中酸浓度断乳（仔猪35天断奶，胃酸测定在进食后3h进行,Schnabel,1983）断乳后周龄051015Suckling14mMol/100gdigestaHCIVFA乳酸第四章非营养性添加剂第四章非营养性添加剂消化道尚未充分发育HCl分泌不足断奶应激饲料变换断奶后天数03610胃3.86.46.16.6十二指肠5.86.56.26.4空肠6.87.37.37.0回肠7.57.87.88.1仔猪断奶后消化道内pH变化第四章非营养性添加剂单一酸化剂：一、酸化剂的分类复合酸化剂酸化剂的主要成分—酸有机酸化剂：常用的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)，但使用广泛而且效果较好的是柠檬酸、延胡索酸。无机酸化剂：磷酸、盐酸、硫酸第四节酸化剂第四章非营养性添加剂（一）有机酸化剂有机酸化剂的化学性质特殊，在消化道内解离产生氢离子，有助于降低pH，另一方面酸根阴离子是体内的中间代谢物，参与能量代谢供能。其次，多数有机酸化剂具有良好的风味，故被广泛应用。第四节酸化剂第四章非营养性添加剂非解离状态解离状态H+R-RH降低pH值抗菌作用+酸的作用取决于其存在状态第四节酸化剂第四章非营养性添加剂1、有机酸化剂的应用效果（1）柠檬酸C3H4-OH-(COOH)3多种水果中存在改善适口性爽口的酸味与抗氧化剂有协同作用在食品中使用柠檬酸是添加效果最好的单一有机酸。在日粮中添加柠檬酸，仔猪增重可提高3.6％（李四元等，1997）、17.5%（王学玲等，1995）、38.67%（王尚荣，1994）、24.4%（周菊香，1994）、14.68%（刘作华，1992）。张心如等（1995）报道，玉米--豆饼型日粮添加1%柠檬酸，可使仔猪饲料利用率提高5.05%，腹泻发生率降低41.88%，陈斌（1995）、侯永清（1996）也有类似报道。一般认为柠檬酸的添加量在1%－2%时效果较好。优点：适口性非常好，各个国家均被允许使用第四节酸化剂第四章非营养性添加剂1、有机酸化剂的应用效果（2）延胡索酸延胡索酸在欧洲使用较为普遍。在仔猪日粮中添加延胡索酸可使仔猪增重提高13.8%（许万祥，1995）、13.4%（Giesting等，1985）、11.3%（Bolduan，1988）、11%（李伟，1994）、9%（王水明，1994）、7%（Risly山等，1991）。Ravindran等（1993）和Premiers农业研究中心也有类似报道。一般认为延胡索酸添加量在2％～3％时效果较好。第四节酸化剂第四章非营养性添加剂1、有机酸化剂的应用效果（3）乳酸以乳酸为基础的饲料添加剂适口性较佳，具有较高的代谢能，还具有抑制病原菌的效果。王学玲（1995）在仔猪日粮中添加乳酸，可提高日增重9%，饲料报酬提高10%。有人用乳酸为基础的复合酸来处理日粮，结果发现，仔猪大肠杆菌比对照组有明显降低，乳酸菌明显提高。一般认为乳酸添加量为1％时效果较好。有效抑制大肠杆菌和沙门氏菌改善适口性在胃肠道中由乳酸菌自然产生有益生菌防腐效果食品和饲料（青贮）保藏优点：最有价值的有机酸之一，高营养价值，气味芳香，适口性好。第四节酸化剂第四章非营养性添加剂1、有机酸化剂的应用效果（4）甲酸及甲酸钙优点：在所有有机酸中，甲酸是最有效的有害菌抑制剂，并具有最强的降低pH值能力。甲酸经常使用于饲料原料或饲料中沙门氏菌的清除。在生产中常用甲酸钙作为饲料的酸化剂。Eckel等（1992a）试验指出，仔猪日粮中添加0.6%～0.8%的甲酸，可提高日增重、饲料转化率及采食量，而添加2.4%的甲酸则抑制生长性能。在仔猪日粮中添加甲酸钙，仔猪日增重和饲料报酬分别提高7.3％和2.5%（许万祥，1996、3.2％和3.7％(Pallauf,1993)。李绍东（1997）添加甲酸钙的实验中，仔猪日增重提高7.48%～14.13%。一般认为甲酸添加量为1%时效果较好。第四节酸化剂第四章非营养性添加剂（二）无机酸化剂无机酸化剂包括强酸，如盐酸、硫酸，也包括弱酸如磷酸。无机酸与有机酸相比，具有较强的酸性及较低的添加成本。一些实验表明，开发无机酸化剂也是一种值得探索的解决饲料资源短缺和提高经济效益的途径。第四节酸化剂第四章非营养性添加剂（1）磷酸H3PO4无机酸快速降低胃内pH值降低缓冲值改善适口性有效的磷源在食品和饮料中使用优点：改善蛋白质消化，激活有机酸（乳酸），降低尿液pH值（二）无机酸化剂第四节酸化剂第四章非营养性添加剂（二）无机酸化剂（1）盐酸和硫酸盐酸和硫酸的添加效果并不佳，多数证明是无效甚至有负作用的。添加硫酸或盐酸会影响动物体内的矿物质代谢，产生钙的负平衡现象，对动物骨骼发育造成影响。而且，硫酸和盐酸都是强酸，强酸的强腐蚀性对饲养动物、设备及工人身体都带来很大的危害，现在这两种无机酸基本已被淘汰。第四节酸化剂第四章非营养性添加剂复合酸克服了单一有机酸和无机酸的缺点，一些研究表明，复合酸在使用效果方面优于单一酸（Kirchgessner等，1991；王学玲等，1995）。大多数复合酸以一种酸为主，如乳酸宝以乳酸为主，得卡肥以磷酸为主。一般认为复合酸化剂的添加量为0.l%～1.5%。（三）复合酸化剂第四节酸化剂第四章非营养性添加剂二、酸化剂的作用机制…控制有害细菌降低饲料缓冲值酸化剂的三个基本作用：促进营养利用第四节酸化剂第四章非营养性添加剂二、酸化剂的作用机制（一）酸化剂降低饲粮pH和酸结合力，抑制某些微生物的生长繁殖，减少饲料氧化酸败；（二）酸化降低胃肠道pH，提高消化酶活性，促进营养物质消化吸收；（三）酸化对胃肠道微生物的影响；（四）酸化促进了体内中间代谢；（五）其他可能的作用机制；第四节酸化剂控制有害细菌1.保护饲料，防止发霉，防止病源菌污染2.促进有益菌生长繁殖，维护肠道生态平衡3.防止细菌性下痢，促进动物健康第四章非营养性添加剂二、酸化剂的作用机制饲料缓冲值（B-value）：饲料结合酸的能力提高胃液pH值降低胃蛋白酶的释放降低蛋白质的消化为病源菌创造适宜的pH值环境高缓冲值饲料对幼年猪尤其有害!!第四章非营养性添加剂饲料原料PHB-valueCP%木薯粉5.21.31.8苜蓿粉5.918.516.5高粱5.95.010.0黄玉米6.13.58.6大豆壳6.18.510.0大豆6.318.040.0豆粕6.628.848.0大米6.52.87.5小麦6.73.713.0次粉6.711.416.0肉粉6.225.451.0肉骨粉6.332.048.0奶粉6.537.033.0磷酸氢钙7.3248.00.0石粉9.71750.00.0常用饲料原料的缓冲值缓冲值与蛋白含量的相关系数0.87第四章非营养性添加剂促进营养利用表现在：激活酶原，促进消化与矿物质螯合促进吸收促进小肠上皮增殖促进吸收作为中间产物直接参与能量代谢改善适口性，提高采食量第四章非营养性添加剂有机酸如柠檬酸和延胡索酸等形成能量的途径比葡萄糖短，在应激状态下可用于ATP的紧急合成，提高机体抵抗力；有机酸可能有助于仔猪因断奶应激而损伤的肠上皮细胞恢复，从而有助于恢复小肠的吸收功能；有机酸还可以在胃肠道发挥螯合剂作用，使肠道对矿物质的吸收增加。另外，添加有机酸或无机酸可减慢食物在胃中的排空速度，因而可增加蛋白质在胃中的停留时间，提高蛋白质消化率。防止细菌的感染以及下痢促进生长改善饲料转化率提高饲养收益率无残留、无停药期动物更健康所以，使用酸化剂可以......第四章非营养性添加剂酸化剂以其高效，无污染、无残留、参于代谢、在体内迅速被吸收等特点引起了世人的关注。尤其是它所具有的促生长和抑制病原微生物生长繁殖的作用，符合当今和未来非药物添加剂取代抗生素作为生长促进剂的主流，是一种很具潜力的绿色环保添加剂。第四章非营养性添加剂第四节酸化剂三、影响酸化剂作用效果的因素（一）酸化剂的种类及添加量当前为世界所公认有肯定效果的酸化剂种类主要有柠檬酸、延胡索酸和甲酸钙。从提高日增重和饲料效率来看，柠檬酸＞延胡索酸＞甲酸钙。而丙酸、苹果酸、盐酸和硫酸等多数证明是无效甚至有负作用的。经大量试验证明：复合酸化剂的效果优于单一酸化剂。添加量：酸添加量不足，达不到把消化道pH值降到适宜程度的效果；酸添加量过量，可能导致适口性降低以及成本增加。目前酸化剂的添加量一般在0.2%～3%。第四章非营养性添加剂第四节酸化剂三、影响酸化剂作用效果的因素（二）日粮类型和组成不同饲料中的酸结合力大小不同；凡是饲料中酸结合力高，则酸化剂提供的[H+]被饲料结合越多，影响酸化剂的效果越严重。凡是饲料中酸结合力越低，则酸化剂提供的[H+]被饲料结合越少，影响酸化剂的效果越小。第四章非营养性添加剂第四节酸化剂三、影响酸化剂作用效果的因素（三）年龄和体重的影响酸化剂应用的首要前提是胃肠道酸度不够。猪胃中pH值随年龄增长而下降，到10～12周龄趋于稳定。研究表明，2～3周龄仔猪和仔猪断奶后1～2周使用酸化剂效果较好，断奶后4周因仔猪可以分泌足量的胃酸和消化酶的活性提高而使酸化剂的效果不显著。一般添加酸化剂的研究都在7～32日龄的仔猪中进行。第四章非营养性添加剂（四）与抗生素及高铜同时添加具有协同效应，效果更加明显第四节酸化剂三、影响酸化剂作用效果的因素研究表明，有机酸与抗菌剂合并使用效果往往优于单独用。另外，有机酸；抗生素和高铜联合使用，效果最好，三者具有各自不同的功能，彼此具有互补或加性效应。（五）饲养环境圈舍的卫生条件、饲养密度、温度、湿度、各种应激因子等也影响酸化剂的作用效果。饲养条件(特别是环境卫生条件)差的地方，酸化剂的作用效果优于饲养条件好的地方。第四章非营养性添加剂什么是酸结合力（系酸力）100克饲料或饲料原料，加入200毫升去离子水中，用浓度为1摩尔的盐酸滴定该溶液，使该溶液的PH值为4.0时所用盐酸的毫升数即为该饲料或饲料原料的系酸力。？第四章非营养性添加剂常见谷物饲料的酸结合力表7常见谷物饲料中的酸结合力（缓冲值）玉米3.5大麦3.0稻谷2.8高梁5.0小麦3.7次粉11.4**总的来讲谷物饲料的酸结合力小，谷物变化对酸结合力没有影响，即对酸化剂效果没影响。**资料来源：Caroline(2001)第四章非营养性添加剂小猪常见蛋白原料酸结合力苜蓿粉18.5肉骨粉32.0大豆18.0肉粉26.0大豆粕28.8奶粉37.0鱼粉35.4乳清粉31.0资料来源：Markkink2001第四章非营养性添加剂矿物质的酸结合力矿物质酸结合力矿物质酸结合力磷酸氢钙1125硫酸铜1423磷酸二氢钙248硫酸锌1306碳酸钙1750硫酸锰1504硫酸亚铁1325**总的来讲，矿物质的酸结合力非常高。第四章非营养性添加剂小猪饲料推荐的酸结合力小猪日龄酸结合力0-200-520-30-5-030-505-1050-7010-20第四章非营养性添加剂不同低系酸力水平日粮对仔猪消化酶活性的影响结果Ⅰ（基础）系酸力40Ⅳ（基础）系酸力30Ⅲ（酸化）系酸力20Ⅵ（酸化）系酸力10胃胃蛋白酶333.46±30.95A591.70±57.64c1088.70±60.28b1858.07±76