1-复合酸化剂在断奶仔猪日粮中应用的研究进展[1]
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我国是养猪大国,每年新生仔猪数量达6亿头以上,约占全世界总量的50%,但是目前我国生猪养殖水平相较于欧美发达国家仍有一定差距。
其中,断奶仔猪的高死亡率是影响我国生猪养殖水平发展的重要原因之一。
据报道,我国体重30 kg 以下的仔猪全年平均发病率为46.5%,死亡率高达10.3%,而仔日粮系酸力在断奶仔猪上的应用研究进展徐海岩,王 超,徐鲁善(上海禾丰饲料有限公司,上海 201800)摘 要:断奶仔猪因其胃肠道系统发育不完善,不能分泌足够的胃酸,加之一些饲料原料具有很强的酸结合力,使得仔猪胃内酸度较低,难以保证适宜的pH 和足够的酶活性,容易导致仔猪出现消化不良和腹泻的现象。
日粮系酸力是影响断奶仔猪胃内酸度的主要因素之一,适宜的日粮系酸力可以改善断奶仔猪的胃内酸度,维持体内消化、内分泌、微生态等系统的正常生理功能,同时能进一步改善仔猪的生产性能,降低其腹泻率。
文章就断奶仔猪的日粮系酸力研究及其应用情况作一综述,以促进系酸力在断奶仔猪日粮配制上的合理应用。
关键词:断奶仔猪;腹泻;胃酸;日粮;系酸力Research progress on application of dietary acid-binding capacity in weaned pigletsHaiyan Xu; ChaoWang; Lushan Xu(Shanghai Wellhope Agri-T ech Co., Ltd., Shanghai 201800, China)Abstract: The weaned piglets cannot secrete enough gastric acid due to the imperfect development of the gastrointestinal system. In addition, some feed ingredients have a strong acid-binding capacity , which makes a low stomach acidity , and it is diffi cult to ensure a suitable pH value and suffi cient enzyme activity , which can easily cause indigestion and diarrhea in weaned piglets. The dietary acid-binding capacity is one of the main exogenous factor that affects the stomach acidity of weaned piglets. The proper level of dietary acid-binding capacity can ameliorate the stomach acidity , maintain the normal physiological functions of digestion, endocrine, microecological systems and so on, and further improve the production performance and reduce the diarrhea rate in weaned piglets. This article summarizes the research and application of the dietary acid-binding capacity to promote its reasonable and extensive application in weaned piglet diets.Keywords: Weaned piglets; Diarrhea; Gastric acid; Diet; Acid-binding capacity基金项目:辽宁省科技重大专项计划项目(2019JH1/10200002);国家生猪产业技术体系凌源综合试验站生猪项目(ARS-36)作者简介:徐海岩(1980-),女,河北省石家庄人,硕士,主要从事技术配方工作, E-mail :50442445@ ;手机:137********猪因腹泻死亡约占仔猪死亡总数的39.8%[1]。
酸化剂在仔猪饲料中的应用作者:薛书民来源:《农业与技术》2014年第05期摘要:酸化剂是重要的仔猪饲料添加剂,本文介绍了常用酸化剂种类和特性,分析了酸化剂在仔猪日粮中的效果和影响因素,讨论了酸化剂应用前景,以期给相关行业提供一些资料和启示。
关键词:仔猪;饲料;酸化剂;应用中图分类号:S828 文献标识码:A早期断奶仔猪消化系统发育不完善,消化道重量和容积较小,消化能力不强;消化酶系统发育不健全,消化酶分泌不足;胃酸分泌不足严重影响蛋白质的消化分解,容易导致断奶仔猪消化系统严重紊乱,引起非感染性疾病,阻碍生长,断奶仔猪生存面临着众多挑战。
酸化剂能够调控仔猪肠道微生物生长,提高仔猪存活率和促进仔猪生长,在仔猪饲料中得到广泛应用。
1 常用酸化剂种类及特性1.1 有机酸化剂种类及特性延胡索酸、苹果酸、山梨酸等有机酸化剂,具有非常特别的化学性质,它们会在消化道内产生很多的氢离子,这将有助于降低消化道内pH 值。
酸根阴离子是体内中间代谢物,参与到能量代谢中提供能量。
有机酸化剂能降低肠道中的pH值,可与碱性环境中易形成难溶性盐的矿物质螯和,促进其被吸收利用,例如延胡索酸和柠檬酸能与钙、锌、铜、磷、铁和镁等矿物质作用,形成极具生物价值的螯和物,而促进其被消化吸收。
1.2 复合有机酸种类及特性近几年酸化剂逐渐发展趋势是使用复合酸化剂,有些研究表明,符合酸化剂的使用效果较单一酸好。
复合酸化剂由有机酸与有机酸、有机酸与无机酸混合而成,它们最大的好处是可以极大地减少成本,并且能以最快的速度降低pH 值,达到维持动物机体良好的生物性能。
1.3 无机酸化剂种类及特性尽管无机酸的成本低,但断奶仔猪日粮中添加有机酸(盐酸、硫酸、磷酸)未取得有益的效果。
2 饲用酸化剂在仔猪日粮中的应用效果实验证明,酸化剂添加在断奶仔猪日粮中其效果最为显著,酸化剂得到了广泛应用。
由于仔猪消化系统尚未发育完善,分泌胃酸量不多,无法刺激内源性消化酶分泌,食用植物蛋白为主的饲料就会造成仔猪消化不良,导致断奶以后仔猪在消化机能产生严重紊乱,引起仔猪生长滞慢甚至死亡。
酸化剂在仔猪饲料中的合理应用饲料中应用酸化剂已成为普遍认可的抗生素的替代方案之一。
但在配制乳、仔猪饲料时,合理的使用、设计添加方案往往是令配方师困扰的问题。
在中国,大多数饲料厂在添加酸化剂时,主要问题在选择何种酸化剂或选择添加多大剂量上,当然还必须考虑市场状况、成本和客户的接受能力等。
1、我们为什么需要酸化剂现代化饲养中,在欧盟,仔猪在14-21 日龄断奶已成为常规。
我们都知道,母猪乳汁是一种高度可消化蛋白质、能量和乳糖的良好来源,但仔猪食料从母乳改为固形饲料时,会面临各种应激,常会导致下痢的发生。
其中重要的原因,我们先看看仔猪在无外界干扰下胃内pH随日龄变化状况,见下表(1-1):表(1-1)仔猪胃中的pHAGE (DAYS) pH10 4.1920 3.4230 4.2940 3.2450 3.7960可以看出,仔猪最初在1周龄时,胃酸的产生严重短缺,只有在60日龄时才能达到最理想水平.就是说,仔猪只有在8-10周龄时,其消化系统才能发挥最佳功效 .研究表明,要完善地消化不同来源的蛋白质,需要的胃内pH度水平是不同的。
如:要消化鱼类和大豆粉提供的蛋白质,要求pH度低于2.5。
而对于乳汁中的蛋白质—乳蛋白,则pH低于4就已足够。
胃酸的作用在于对食物以化学方式进行分解,并活化胃蛋白酶原将其转化为分解蛋白质的—胃蛋白酶。
在吮乳仔猪的胃液中的胃酸主要包括(盐酸)和乳酸(由乳酸杆菌将母乳中的乳糖发酵而产生)等。
而断奶仔猪所面对的饲料中的许多成分(淀粉、碳水化合物类、蛋白质类、矿物质)与胃液对酸性的需要正相反,会吸收各种胃酸类而减低其消化效能。
如果仔猪对日粮的消化不完全,尚未消化的饲料可为致病性和腐败性细菌提供良好的基础,从而引起断奶后的下痢和产生危害健康的物质:氨、多胺类。
见下图:仔猪断奶后的腹泻:pH > 4减少胃蛋白酶的产生减少蛋白质在微内的消化未消化的蛋白质进入十二指肠成为各类病原体的培养基产生各种肠毒素下痢猪体生长性能低劣而死亡所以,仔猪胃内的酸度对于猪体的整个消化过程及其生长性能具有重要作用.而人为添加酸化剂,显然可以辅助仔猪达到降低肠胃pH度的作用。
复合酸化剂在畜牧业中的应用作者:赵艳平李建喜来源:《科学种养》2009年第02期近年来,由于抗生素化学残留对畜产品造成的污染,严重威胁着人类的健康,所以许多国家对抗生素的添加进行了严格的限制。
而酸化剂作为一种高效、无污染、无残留的促生长和抑制病原微生物生长繁殖的绿色环保饲料添加剂,越来越受到欢迎。
不同酸化剂之间往往会有协同作用,因此,将不同酸化剂按比例复合使用,预防疾病的效果更好。
大多数复合酸化剂以一种有机酸为主,复配其他有机酸。
使用复合酸化剂可以增加日粮的酸化效果,能较大幅度地降低仔猪胃的pH值,维持消化道中最适宜的酸性环境。
大多数试验证明,复合酸化剂较单一酸化剂效果好。
一、复合酸化剂的分类复合酸化剂是将几种单一酸化剂按一定的比例复合而成的。
按组成成分差异可分为全酸复合型酸化剂、酸盐复合型酸化剂两大类。
全酸复合型酸化剂是指以某一种酸为主要有效成分,再配合其他的一种或几种酸来达到协同作用的复合型酸化剂。
目前最常见的全酸复合型酸化剂有磷酸型和乳酸型两种。
磷酸型是以起主要作用的磷酸为主,配以其他的无机酸或有机酸复配而成。
乳酸型是以起主要作用的乳酸为主,配以其他的无机酸或有机酸复配而成。
酸盐复合型酸化剂是由有机酸及有机酸盐经科学配比复合而成的新一代复合酸化剂,也是复合酸化剂的发展趋势。
二、复合酸化剂的作用机理1. 调控胃肠道微生物菌群平衡。
胃肠道内大多数有害菌群生长的适宜酸碱度都是中性偏碱,如大肠杆菌适宜的pH值为6~8,而像乳酸杆菌等有益菌群则适宜在酸性环境中生长繁殖。
酸化剂进入畜禽胃肠道以后通过降低pH值,能促进乳酸菌等有益菌的生长繁殖,同时改变有害菌群的生存环境,抑制或直接杀害有害菌群如大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌和梭状芽胞杆菌等。
2. 降低胃肠道pH值,提高消化酶活性。
研究表明,只有动物消化道pH值稳定在适合的范围内,才能维持正常的消化生理,pH值过高能显著地抑制胃蛋白酶原的活化,当pH值高于6时,胃蛋白酶就会失活。
[摘要]酸化剂在调节仔猪机体代谢和营养保健方面有显著效果,随着研究的深入,酸化剂的作用形式发生了很大变化,从有机酸到无机酸,从单一酸到复合酸,生产工艺也逐渐改善。
文章主要综述了复合酸化剂发展概况、种类、在断奶仔猪生产中应用的效果及其影响因素。
[关键词]复合酸化剂仔猪日粮酸度通过添加酸化剂调控日粮酸度来调整早期断奶仔猪消化道酸度,已成为改善仔猪营养状态,提高其生产性能和成活率的有效手段。
仔猪消化道内低pH值环境可以激活胃蛋白酶原,减缓胃排空速度,提高日粮消化率,还可以有效控制消化道内病原微生物生长繁殖,减少仔猪下痢发生。
酸化剂还可以和高铜、益生素等协同作用,缓解应激对仔猪造成的危害,降低腹泻率,增强免疫力,提高仔猪生产性能,是替代抗生素的理想选择。
酸化剂分为单一酸化剂和复合酸化剂,复合酸化剂是利用几种特定有机酸和无机酸复合而成,添加使用时能迅速降低饲料pH值,保持良好的缓冲值和生物性能,添加成本较低。
不同酸化剂之间往往有协同作用,如较高浓度的乳酸能增强醋酸对大肠杆菌的毒性作用,将不同酸化剂按比例复合使用酸化能力和预防疾病的效果更好,最优化复合体系是饲料酸化剂发展的一种趋势。
1复合酸化剂发展概况1.1复合酸化剂的种类常用的复合酸化剂按发挥主效作用的酸的不同可以分为磷酸型复合酸化剂和乳酸型复合酸化剂。
磷酸型复合酸化剂主要是考虑磷酸作为无机酸,酸化能力强,相对有机酸价格低廉,且磷酸也是一种磷源,以磷酸为基础的饲粮酸化剂其优点是既可降低日粮酸化成本,同时在配方中占的份额也少于有机酸,添加适当对生长的促进作用与延胡索酸相当。
乳酸型复合酸化剂则主要是考虑到乳酸适口性较佳,母乳中乳糖是通过转变为乳酸发挥作用,仔猪消化道更容易适应乳酸,另外乳酸能值高无毒副作用,能改善饲料风味,促进动物采食,还有抑制病原菌的效果。
1.2复合酸化剂产品开发状况饲用复合酸化剂的基本要求是:①有效地提高饲料酸度,降低动物消化道pH值,提供合理的动物消化环境,这里所说的消化环境指在整个消化道中的温度、pH值、水分活度及微生态等,良好的消化环境可保证饲料组分在体内被充分消化吸收,有益菌群合理生长,病原微生物受到抑制,从而提高动物生长性能和饲料利用率,增强机体抗病能力。
②参与体内某些生物化学反应,促进营养物质的消化吸收,调节某些生理机能。
③具有良好加工性能,不影响饲料制粒性,并有良好流动性,提高酸化剂在饲料中的均匀度。
④降低饲料成本,克服单一有机酸添加成本过高的缺陷。
早期复合酸化剂产品(第一代产品)配方设计简单,很少考虑动物生理特点、日粮因素和饲养环境,使用效果不稳定,存在很多问题:①添加剂量大,一般为1% ̄3%,成本高,制成预混料不方便;②添加的酸常常被饲料中碱性物质中和,失去酸化效果;③添加酸破坏饲粮中维生素活性和矿物质元素吸收;④在胃中吸收速度过快,抑制胃酸分泌和胃功能正常发育;⑤添加的酸无法到达小肠,不能有效降低小肠中pH值、抑制有害菌生长、促进有益菌生长;⑥发生吸湿结块或造成饲料受潮;⑦腐蚀加工机械、仓储及运输设备。
另外复合酸化剂的生产工艺需要进一步研究,甲酸、丙酸、乳酸和磷酸是液体,具有腐蚀性,必须采用新工艺,减少酸化剂对运输、储存和加工设备的腐蚀。
针对上述缺陷,新近开发复合型酸化剂,应以仔猪营养生理研究为基础,评估影响仔猪消化道酸度的各种因素,优化酸和辅料配伍。
新开发的酸化复合酸化剂在断奶仔猪日粮中应用的研究进展秦圣涛,王永军(西北农林科技大学动物科技学院,陕西杨凌712100)[中图分类号]S816.7[文献标识码]C[文章编号]1005-8613(2006)03-0024-03[收稿日期]2006-05-12[作者简介]秦圣寿(1982-),男,河南新乡人,在读硕士研究生,主要从事仔猪营养生理与调控研究。
24··剂要满足:①采用有效酸缓释技术,使酸化效果到达消化道后段;②平衡饲粮缓冲作用,维持胃肠道适当pH值;③作用范围更广泛,生物性能优越;④加工性能良好,不受饲料制粒影响,对生产设备无副作用;⑤适口性好,用量小,添加成本低。
2复合酸化剂应用效果评价2.1复合酸化剂对仔猪血液生化指标的影响复合酸化剂添加量小、酸化效果好、合理酸配伍间有协同作用,使用效果要好于早期单一酸化剂添加形式。
添加适宜复合酸化剂能有效提高断奶仔猪血液酸碱平衡能力,降低胃内容物pH值,改善消化道微生物区系组成,并能使断奶仔猪小肠隐窝深度变浅,小肠绒毛高度也有升高的趋势,仔猪相应表现出腹泻减少、生长加快和饲料转化率改善。
日粮中添加复合酸化剂能提高仔猪采食量。
可能由于复合酸化剂补充了仔猪胃酸分泌不足的缺陷,而且能改善日粮的气味,增强食欲。
Cole等(1980)指出,酸化是提高日粮适口性的重要因素,适度的酸度能提高猪只采食量。
崔恒密等(1991)认为,酸化剂提高仔猪采食量,除因为饲料酸度降低外,主要是因为酸化剂刺激仔猪味蕾细胞唾液分泌量增加,酸化剂本身具有的香味也可增进仔猪食欲。
复合酸化剂进入消化道后,调节消化道生理状态,降低胃pH值,增强胃蛋白酶活性,提高了日粮消化率;另一方面,复合酸化剂抑制或减少有害菌群,降低其对消化道的损害和营养物质的竞争吸收,有利于仔猪饲料转化率提高,明显提高仔猪生产性能,克服早期断奶综合征,降低仔猪饲养成本。
2.2复合酸化剂对仔猪血液生化指标的影响仔猪血液生化指标是其生理状态的反映,可以用来评价仔猪生产性能潜力发挥状况。
Kaji.(1988)研究认为,血液中总蛋白含量和尿素氮浓度与仔猪蛋白质营养密切相关。
血清总蛋白由清蛋白和球蛋白组成,仔猪血清清蛋白由肝脏合成,除作为许多营养物质载体外,还维持血浆渗透压,同时又是机体蛋白质的一个来源,用于修补组织和提供能量。
尿素是仔猪含氮物质代谢的主要产物,许多研究都把尿素氮作为动物体内蛋白质代谢和日粮氨基酸平衡状况较为准确的反映指标。
血液中总蛋白、尿素氮和血糖浓度与胰岛素浓度有一定关系。
研究表明,仔猪日粮中添加复合酸化剂可适当提高仔猪血液的总蛋白水平,降低血糖和尿素氮浓度。
证明日粮中添加复合酸化剂能促进机体合成代谢,有利于体内蛋白质沉积,提高仔猪生产性能。
3影响复合酸化剂使用的因素实际生产中发现,不同复合酸化剂的效果存在较大差异。
磷酸型复合酸化剂有效降低仔猪腹泻率;乳酸型复合酸化剂能稳定提高仔猪生长性能,抗应激。
当饲养条件较差时,复合酸化剂的作用效果会更明显。
Schoenherr(1994)认为,对于不同阶段断奶仔猪、不同饲粮,不同酸化剂的作用不同,而且适宜添加量也很重要。
因此,对于复合酸化剂组成酸的类型、配比、生产工艺和使用方法(适用阶段、饲粮类型和剂量等)都有必要进行系统的研究。
3.1复合酸化剂的配比、剂型和加工工艺实践中应用的磷酸型复合酸化剂和乳酸型复合酸化剂,其配比是有很大差异的,一般研究认为,乳酸型复合酸化剂作用效果要优于磷酸型复合酸化剂,这可能是由于乳酸型复合酸化剂中有机酸占的比例较大,有良好风味,能参与机体代谢,酸化作用持久且有促进消化道有益菌的生长,抑制有害病原菌的繁殖的作用。
但乳酸型酸化剂的价格要远高于磷酸型酸化剂,因此实际生产中具体选择何种酸化剂,要经过综合效益分析后再做决定。
有些酸化剂配比中选用了一些盐,如甲酸钙、丙酸钙等,这些钙盐可以增强酸化剂的缓冲能力,以缓冲日粮对消化道内酸度的影响。
优化的配方是复合酸化剂充分发挥作用的基础。
酸化剂作用的最有效形式是液体,因为这种形式既能保护饲料对抗霉菌、细菌和酵母菌的感染,又能保证有机酸发挥营养效果,且磷酸、乳酸、乙酸、丙酸等都是液体,混合加工方便,而固体状酸化剂及其盐必须提高用量才能达到与液体酸化剂相同效果。
但实际应用中,液体酸化剂因其腐蚀性而难以操作,添加赋形剂或其盐类后加工处理较容易,加入到饲料中,也不结块、不成团、流散性好。
复合酸化剂加工工艺经过了最初的简单混合到现在添加特殊赋形剂和载体,使之更容易进行生产加工、贮运和使用。
以后发展的趋势是微胶囊技术和包被缓释技术,使酸化剂对生产加工设备破坏更小,使用效果不受饲粮因素影响,是酸化剂理想作用形式。
3.2日粮酸结合能力日粮酸结合能力(Acid-bindingcapacity),又称25··日粮系酸力、酸缓冲力、酸中和能力。
Bolduan(1988)把它定义为使100g饲料日粮的pH值降至4.0时所需盐酸的毫摩尔数。
日粮酸结合力对酸化剂使用效果影响很大,酸结合力越高,吸附的游离酸越多,胃酸度降低幅度越大。
酸化剂加入日粮后首先被日粮缓冲、结合掉一部分,真正在仔猪消化道发挥作用的是经日粮结合后剩余的部分,降低日粮酸结合力对于酸化剂有效发挥作用十分重要。
不同原料酸结合能力差别很大,能量饲料的酸结合能力一般较小,蛋白质类饲料的酸结合能力稍大一些,而石粉等矿物质的酸结合能力最大。
张宏福等(2001)以影响断奶仔猪配合日粮系酸力的7种主要原料作为仔猪日粮酸结合力模型原料因子,建立饲料原料配比(xi)、原料酸结合力(ai)与日粮酸结合力(Y)之间的数学模型:Y=2.68+0.7a1x1+0.91a2x2+0.97a3x3+0.7a4x4+2.2a5x5+0.34a6x6+0.48a7x7(a1至a7、x1至x7分别表示豆粕、鱼粉、麦麸、乳清粉、磷酸氢钙、石粉、玉米在日粮中的配比及各自的酸结合力)。
随后进行生物学验证表明:①基础日粮的酸结合力会显著影响仔猪的生产成绩,并且通过调控日粮酸结合力可以显著改善断奶仔猪的生产成绩;②28日龄断奶仔猪日粮酸结合力调控至20左右较合适;③断奶仔猪日粮高酸结合力是通过降低仔猪采食量和提高仔猪腹泻率而影响生产成绩。
3.3动物体内酸碱平衡对酸化剂使用效果的影响日粮中添加酸化剂,降低仔猪消化道pH值和日粮酸结合力,有利于消化道内环境稳定和酶原激活,这是有利于仔猪生长发育的一面。
随着研究的深入,人们发现随着酸化剂添加剂量增大,超过一定限度,则破坏仔猪机体酸碱平衡,影响动物生产潜力发挥。
有报道指出,在酸化日粮中添加碱性盐可缓解因酸化造成的机体酸碱不平衡,在酸化日粮中添加碱性盐可在酸化成绩基础上进一步提高仔猪生产性能。
这揭示日粮酸化和酸碱平衡调控之间有一定协同作用。
唐湘方(2005)对仔猪日粮系酸力和电解质平衡耦合调控进行研究表明,最佳的酸结合力和电解质平衡耦合剂是以甲酸、磷酸、柠檬酸和柠檬酸三钠为主要成分的复合酸化剂,且含不同种类碱性钠盐的仔猪日粮pH值与不同酸化剂消耗量成较强指数相关关系(R2=0.9327~0.9998),可以通过其拟合曲线方程来推测酸化剂消耗量与日粮pH值之间的关系,可将这一指数方程加入饲料配方模型中对饲料的酸结合力和电解质平衡进行耦合调控,确定酸和碱性盐的适宜添加量。