腐植酸在畜牧业的应用
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腐植酸钠在饲料里的添加量及应用腐植酸钠是以风化煤、泥炭和褐煤为原料经特殊工艺加工制成的一种具有多种功能的大分子有机弱酸钠盐,其结构比较复杂,已知腐植酸分子中含有苯环、稠环和某些杂环(如吡咯、呋喃、吲哚等),各芳香环之间有桥键相连,芳香环上有各种功能基团,主要是羧基、酚基、羟基、甲氧基、醌基等。
腐植酸钠中腐植酸干基含量超过75%,是一种生产绿色乳肉蛋食品用的良好兽药和饲料添加剂。
我国把腐植酸做药用的历史较久,早在北宋时代(公元1127年)就开始应用,明代李时珍《本草纲目》中记载的“东墙土腐烂之古木”和“乌金石”实际上指的就是泥炭和风化煤。
但对其开发利用还是最近半个****的事,早在1902年,德国首先利用泥炭回收气体中的氨制取了腐植酸铵,其后许多国家的科技工作者在腐植酸用于工业、农业、医疗卫生等方面作了不少工作,在中国起步更晚一些,50年代末60年代初曾有些早期工作,但真正受到国家鼓励和推动是在70年代中叶以后,而腐植酸钠在畜牧兽医上的研究还是近几年国内外探讨的新课题。
为了推动腐植酸钠在畜牧兽医上的广泛应用,本文对其作用机理的研究成果做一综述。
一、腐植酸的药理学作用1.饲料成分的活化吸收由于腐植酸本身分子量较大,在一定介质中还可缔合成更大的粒子,因此具有胶体特性和吸附能力,形成良好的离子交换及催化作用,促进饲料成分的活化吸收。
1.1 使饲料中的各种复分子营养成分充分分解并进行良好的有机组合、增加胃肠功能,促进蛋白质的同化作用。
1.2 提高动物细胞膜和原生质的渗透性,使肌肉细胞间隙水量及细胞含水量增加,猪体毛光皮嫩的现象由此引起。
1.3 腐植酸的吸附作用使饲料养分较缓慢的通过肠道,增强了吸收消化时间,提高了营养成分的吸收率。
1.4 腐植酸分子中富含氮元素,并对氨基有较强的吸收作用,它使饲料中的非蛋白质氨化物达到了充分利用,饲料蛋白较高限度的转化为肌蛋白,发挥瘦肉生长潜力,提高瘦肉比重,同时残留在肠道内的腐植酸分子还可吸收粪便中的氨气,既减少了粪便的臭味,又因吸收了氨气而增加了肥效。
1.62~7.69%, 且产后发病率也明显降低。
3、羔羊肠道疾病的发病率也较高。
内蒙一些地方坚持3年用HA制剂治疗羔羊痢,治愈率达83.3~98.1%[24]。
新疆一些畜牧站[37]用HA-Na治疗羔羊拉稀,其中单纯性消化不良100%痊愈,中毒性消化不良92.8%痊愈, 痢疾75%痊愈。
4、羔羊口腔炎是传染性很强的疾病,在新疆的发病率几乎100%,严重影响病羔哺乳,导致营养不良,并常因继发性感染而死亡。
用0.5gHA粉剂涂抹或4%HA-Na溶液冲洗,治愈率达97.7%以上[19]。
5、羊疥癣病在冬季发病率较高,往往使大批羊消瘦、脱毛甚至死亡。
一般用六六六+克辽林或用林丹药浴,但残毒和副作用大。
新疆研制的LD-HA杀螨灵(HA+林丹等复合制剂),效果优于林丹乳油和溴氰菊酯,且防止肉食污染,提高羊皮品质[38]。
5.5 肉质和安全性日本高橋等[39]用添加HA(0.3%)和NHA(0.5%)的饲料喂肉牛, 对牛的部位肉、血清和内脏一般成分和矿物质检测结果均与对照无重大差别,说明添加HA和NHA不存在安全问题。
6 水产养殖中的应用6.1 提高产量,减少疾病和污染不少鱼场反映,给鱼饲用HA-Na后鱼的摄食量增加,仔鱼抗病能力和成活率明显提高。
据报道[7],河北柏各庄垦区鱼种场将饲料玉米面用4%浓度的HA-Na浸泡,制成饲料喂鱼,40d后白鲢鱼和草鱼的成活率分别比对照高298.4%和24.5%, 增重比对照多190.8%和34.5%。
瞿林川等[40]用改性腐植酸制剂FA-1喂养河蟹6个月, 亩产增加20kg,产/投比55:1;用FA-2溶液浸泡幼蟹,成活率提高10%;给甲鱼饲喂FA-1,平均增重提高5.7%, 成活率提高12.14%。
HA对防治某些常见病也有一定效果,如北京海淀区畜牧水产局用浓度为0.02%的HA-Na给感染白皮病和水霉病的鱼“洗澡”,7~10d后痊愈,成活率100%,而对照组死亡率7.5%[41]。
黄腐酸饲料添加剂在畜禽生产中的应用作者:王虎来源:《新农业》2021年第23期黄腐酸是一种以农作物秸秆等有机物为主要生产原料的绿色活性物质。
在人工调控下,农作物秸秆等有机物经过特种微生物发酵并产生以黄腐酸为主要成分的多种生物活性物质。
黄腐酸广泛分布于土壤、草炭、堆厩肥以及埋藏较浅的褐煤、风化煤、碳质岩石中。
医学上证实,黄腐酸等物质具有消炎、抗病毒、调节免疫系统、抗菌、抗溃疡等作用。
近年来,黄腐酸等腐植酸类物质得到广泛关注,因为其安全无害、价格低廉、无残留、无抗药性等特点被应用到动物饲料添加剂中,并取得良好效果。
黄腐酸本身是一种结构复杂的物质,其中含有酚羟基、羧基、醇羟基等多种基团,酚羟基和羧基含量高,并含有苯环、呋喃等杂环结构,相对分子质量在300~400,可在酸性及碱性溶液中溶解。
黄腐酸对人畜无毒无害,可广泛应用于医疗、环保、农业、工业等重要领域。
黄腐酸中含有较多复杂的不饱和弱酸,不仅生理活性较强,而且还能激发机体本身酶的活性,具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、消炎镇痛、增强免疫力等效果。
另外,黄腐酸最显著的特点是,将饲料中存在较多的大分子营养物质,逐一转化为小分子营养物质,这样的转化更有利于养分吸收,提高饲料利用率,增强机体免疫力等效果。
2.1 在奶牛生产中的应用黄腐酸作为饲料添加剂可以有效提高奶牛的蛋白率、乳脂率、产奶量、养殖户经济效益及抗冷热应激等作用。
谷子林等研究发现,黄腐酸类物质作为饲料添加剂可有效增加奶牛产奶量,增产率为1.01%,饲料利用率提高7.55%,与对照组相比,试验组乳汁浓度明显提高。
研究发现,在奶牛基础饲料中添加黄腐酸,可有效增加奶牛的日产奶量、产奶总量等。
白彩霞等发现,不管在炎热夏季还是寒冷冬季,饲料中添加黄腐酸的实验组的产奶量、乳脂率与对照组相比都没有明显差异,在试验期第4~7周时,产奶量及乳脂率均明显提高,认为在奶牛饲料中添加黄腐酸有抗冷应激和抗热应激作用。
上述分析发现,黄腐酸对于奶牛的蛋白率、乳脂率、产奶量等都有明显提高。
【附文】一、腐植酸钠饲料添加剂使用方法1、鸡、鸭:按干饲料的0.2%(雏鸡鸭减半),或0.04~0.06g /日?只鸡,在饲料中拌入腐钠。
最好事先用水配成溶液再拌。
2、猪:按每日每头猪用量计算,大猪(100斤以上)5~10g,中猪(50~100斤)2~4g,小猪(50斤以下)1~2g。
可在饲料中干拌,也可配成浓度为0.5%的水溶液饮用。
3、牛:一般每天每头牛30~50g,与猪的喂法一样。
腐植酸尿素(UHA)的喂法基本相同。
如腐钠与尿素各30~50g/日?头,效果也较好。
(以上饲用量为经验数据,仅供参考)二、国外腐植酸饲料添加剂的生产和应用事例(一)产生无臭味排泄物的饲料(美国)1、制法:从泥炭、褐煤用NaOH溶液抽出的腐植酸或它们的盐类,以>0.1%的量与豆渣、稻麦、植物脂肪、海藻、碳酸钙、鱼类废料、维生素、蛋壳、抗生素等均匀混合。
2、性能:消除了家畜排泄物臭味,促进了生长,提高了杂交、繁殖能力,使羽毛丰满、美观。
3、效果:使貂食用33天后,杂交时间从15天增加到22天,饮水量增加20%,皮毛生长美观;母鸡生蛋量从186个增加到322个,并完全消除了鸡蛋中的鱼腥味。
(二)尿素-腐植酸饲料(日本)1、制法:草炭或年轻褐煤用O3或H2O2在水介质中氧化的得到的腐植酸与尿素(20~80%到80~20%)相互混合,加热到130~150℃,得到腐植酸尿素,用水抽出。
2、性能:黑色至黑褐色,质轻,能提高饲料中尿素的配合比,从而提高尿素作为饲料的有效利用率,在动物体内具有抑制恶性发酵、调整肠道及吸水作用,能治疗“水散便”。
3、效果:作为牛、羊等反刍动物的饲料添加剂,在饲料中添加0.5~2%,就有显著的除臭效果。
能缓和尿素的吸湿性,比单独使用尿素更容易从水分多的原料制得青贮饲料。
对牛的食用试验证明,在通常饲料中加入4%的腐植酸尿素(含尿素50%,腐植酸40%,其他物质10%),与对照比,4个月增加体重20%。
第九章畜牧养殖业中的应用9.1 引言腐植酸类物质对动物体的作用,从营养学、生理学和病理学意义上来看,与对植物体的作用非常相似,都是以生物活性为基本作用机制的,所以我们紧接前章,讨论这方面的问题。
当今世界,与人类共同生活在这个地球上的动物界同样面临着资源、环境、营养和食品安全问题。
畜牧、水产养殖业与人类生活和健康息息相关,畜、禽、鱼类的饲料营养和卫生日益引起人们的重视。
波兰植物生理学家Stanistaw [1]通过大量研究得出结论认为,HA不仅作为廉价、无害的饲料添加剂,在促进生长发育、提高肉、蛋、奶产量和品质方面有明显效果,而且可当作一种消炎、免疫、抗菌药物使用。
前苏联Kruglov[2]概括了HA的动物作用机理,认为HS影响着动物的胚胎发育、呼吸速率和生长速度,并能提高幼畜的器官功能及对不利环境的耐受力。
日本生物学家[3]也认为HA可作为动物的激素类物质,能直接进入体内,促进细胞中酶的活性,增强新陈代谢功能,提高产量、品质和饲料效率。
我国多年来的应用实践也证明了上述论断。
9.2 研究概况上世纪60年代初,日本就发布了煤炭HA作鸡鸭饲料添加剂的专利[4],到70年代, 波、德、美、法和前苏联相继报道HA作饲料添加剂以及有关机理研究的信息。
当时日本畜牧界[3]总结了天然HA作猪饲料添加剂的6 大优点:1)调整体内盐、碱平衡;2)促进生长;3)增强体质和免疫力;4)仔猪断奶后迅速增重;5)死亡率降低;6)消除了粪便臭味。
用作鸡饲料添加剂, 除有与上述类似的作用外,还使产蛋率提高8~15%, 而且防止鸡的啄羽、啄尾和软脚病。
此外,在饲养牛、羊、鱼等方面也有不少应用研究报道。
Tolpa等[5]从低位泥炭中分离出的HA作为饲料添加剂,并作了组成分析,证明其中有一定较高生物活性的生物刺激素或抑制素,并认为它们在动物繁殖和医疗中具有重大意义,且没有毒副作用。
Visser[6]通过白鼠生理研究发现,HA部分被体内吸收,并刺激几种代谢过程。
腐植酸钠在畜牧兽医领域的运用效果摘要:腐植酸钠作为一种多功能大分子的弱酸钠盐,自问世以来被广泛地应用在畜牧饲养、陶瓷添加剂、钻井泥浆调整剂、水泥减水剂、矿石浮选剂、水煤桨外加剂、蓄电池阴极板扩张剂等方面。
本文根据腐植酸钠的药学原理,着重阐述了在畜牧饲养方面的应用。
关键词:腐植酸钠;畜牧饲养;应用效果1 腐植酸钠概述1.1 关于腐植酸钠腐植酸钠又名胡敏酸钠,胡敏酸钠盐,腐殖酸钠盐等腐植酸由碳、氢、氧、硫、磷元素组成,相对分子质量跨度相对比较大,据文献可查,高至几十万,低至几百都是存在的。
一般学界认为,黄腐酸在300至10000之间,棕腐酸在2000至20000之间,而黑腐酸介于1000到30000之间。
因其是一种多功能大分子的弱酸钠盐,分子中含稠环、苯环等一些杂环,并且由桥键连接,这样就使芳香环包含各种功能集团。
由于含有多种含氧官能团,对腐植酸的影响很大。
由于具有较强的吸附能力,应用也非常广泛,特别是用作陶瓷添加剂,钻井泥浆调整剂,水泥减水剂,矿石浮选剂,水煤桨外加剂,蓄电池阴极板扩张剂等,具有十分强大的生命力,经济前景十分广阔。
经中科院,石油部,铁道部等各省市相关科研生产部门攻关,在国民经济的众多领域已经得到应用和认可。
而在本文特别提及的畜牧兽医行业中,其可作为饲料添加剂和兽药,取得了明显经济效益。
1.2 腐植酸钠的分类腐植酸钠为多功能的高分子化合物,它是由优质的低钙低镁风化煤经过化学提炼而成,含有羧基,醌基,羟基等较多的活性基团,由于其具有很大的内表面积,因此吸附、交换、络合、螯合的能力较强。
其外观呈棕色或黑色,一般认为是由分子量不均等、复杂的混合物,一种不定形的聚电介质。
我国根据腐植酸钠在不同溶剂中的颜色和溶解度,将其归为三类:一是黄腐酸(溶于酸、碱,水,溶液呈黄色);二是黑腐酸(不溶于酸、乙醇或丙酮,只在碱性溶液中可溶,溶液呈黑色);三是棕腐酸(不溶于酸和水,但在乙醇和碱中可溶,溶液颜色呈棕色)。
[作者简介]陈星平(1995-),男,江西新余人,硕士研究生。
腐植酸是天然腐殖质中最重要、最主要的组成部分,广泛分布于土壤、水和因动植物腐烂而形成的沉积物中。
它们是由芳香族和脂肪族前体聚合而成,并由微生物活动或光化学反应缓慢分解而形成一种复杂的非晶态非均质混合物,含有反应性结构,如芳香环、苯酚基、醌基、甲氧基和羧基等官能团,这使得腐植酸有许多功能,如改善植物的生长和营养状况、金属络合作用、抗氧化、杀菌、抗病毒和抗炎等活性等。
鉴于以上功能,腐植酸在农业、污染治理、医药等领域均有应用。
近年来,抗生素滥用导致了严重的细菌耐药性及药物残留,引发了食品安全、环境污染等诸多问题,严重威胁了人类的安全。
许多抗生素禁止在养殖业上使用,但是抗生素在畜禽生长、疾病防治等方面发挥了重要作用,因此,“后抗生素时代”探索饲料中添加“安全、绿色、新型和高效”的抗生素替代物已成为研究热点。
1腐植酸的理化性质及组成腐植酸是一种天然有机高分子化合物。
外观呈黑色或棕色,易溶于碱,部分溶于水,难溶于酸。
国内根据腐植酸在一些溶剂中的溶解度及其颜色,一般将其分为3个组分:可溶于酸、碱和水,呈黄色溶液的部分,称为黄腐酸(富里酸);不溶于水,可溶于碱和乙醇,但不溶于酸,呈棕色溶液的部分,称为棕腐酸;既不溶于酸,又不溶于乙醇或丙酮,仅溶于碱溶液,呈黑色溶液的部分,称为黑腐酸。
而国外根据其溶解性分成2个组分:溶于碱性水溶液,但当pH 值调整到1~2时不溶解的部分的称为腐植酸;而溶解的部分称为黄腐植酸。
组成腐植酸的元素有碳、氢、氧、硫以及少量的磷,其相对分子质量,据文献报道可以由几百到几十万,一般认为:黄腐酸的相对分子质量300~10000,棕腐酸为2000~20000,黑腐酸为1000~30000。
腐植酸由亲水部分(-OH 基团)和疏水部分(脂肪链和芳香环)组成。
如图1所示,腐植酸有许多官能团,主要由酚类、羧酸、酚类、醌类和醚类官能团组成。
2腐植酸在家畜养殖上应用由于风化煤不宜做燃料,富含腐植酸,黄玉德等(1998)将风华煤处理后获得粗腐植酸钠,在猪日粮中添加0.5%、1%的粗腐植酸钠,发现腐植酸钠添加能显著提高日增重,降低料重比,提高饲料报酬。
腐植酸在畜牧业的应用
腐植酸在畜牧业的应用,是由农业应用延伸发展而来;也是发展到医药应用的中继点。
详细地了解这一问题对医药应用更有意义。
⒈用作饲料填加剂
⑴养猪:广东省湛江地区信谊县用腐钠作添加剂,在24所中学、一千多个生产队的1600多户,饲养6000多头猪,一般日增重350-500克,高的达1900克。
湛江地区农业科学研究所,用交叉试验法对已阉割的八头杂交猪分两组试验;第一阶段60天,试验组比对照组增长17.2%;第二阶段60天,第一阶段的试验组改为对照组,原对照组改为试验组,结果试验组增长25%。
云南省富源县大洒种猪厂,分别对13头不同年龄的猪,用腐钠作添加剂饲养15天,平均日增重690~1340克。
云南省卫生防疫站对用腐钠饲养、催肥的猪(共五头),宰后采样,分别对肉、肝、脾、肾、排骨、腿骨进行放射性物质测定,包括总阿尔法比放射性的测定、总贝塔比放射性的测定、天然铀含量的测定、镭的比放射性测定。
结果都未超过国家标准。
云南省化工试验研究所、云南省化工研究所、分别对腐钠饲养的猪,进行了砷含量和猪骨中的氟含量的测定。
其中砷未检出,氟含量与对照相仿,均未超标。
此外,云南省医学生物研究所、药物研究所、动物研究所等单位还分别对用腐钠喂饲的猪及对照组猪的病理、血相和肝肾功能、瘦肉总蛋白含量以及脂肪进行分析测定。
均未发现异常。
⑵饲喂其他动物:用腐植酸尿素喂牛,强壮有力,比对照增重达20%;腐钠喂兔30天,毛长由二厘米增加到四厘米;腐钠喂羊产奶率比对照提30%;喂鸡可提高产蛋率并增加蛋重。
⒉用于兽药
⑴喂饲腐植酸的新发现:用腐植酸作饲料填加剂饲养动物的过程中,发现腐植酸可以治病,是各地的共同发现:唐山25中,有30头患有气喘病的猪,经用腐钠填加剂喂饲后均痊愈。
有些地方专门试用腐钠喂养僵猪(长期不长个),结果都能正常生长。
用腐钠喂貂,可防治自咬病;此外,还有报导用腐钠喂猪后,
一些猪癣病、便秘、脱肛、厌食、惊恐、蛔虫等病,都有疗效,而且食后贪睡,似有催眠镇静作用。
⑵用作兽药:1976年,河北省滦南县扒齿港畜牧兽医中心工作站⑴,开始试用腐钠治疗病猪,计有气喘、高烧、流感、肠胃炎等病共134例,有效率达80%;江西省吉安县农业局畜牧兽医站⑵,用腐钠治疗猪、牛疾病4693例,也取得了较好的疗效和可贵的经验。
新疆畜牧厅、农科院兽医研究所等40多个单位⑶,在全疆用腐钠对一万一千多头牛、马、驴、猪、羊作了应用试验,通过八千多个病例进行了临床治疗和研究。
结果证明有收敛、消炎、止血、镇痛、去腐生肌的能力。
主要的疗效有:①对羔羊拉稀,对早、中期羔痢的疗效甚高,一般在90%以上;对单纯性消化不良引起的腹泻,治愈率达100%;②对仔猪和其它畜禽拉稀的疗效同羔羊的情况相仿;③对羔羊口膜炎、腐蹄病是一种见效快又经济的良药;④对猪口蹄疫,内服外用相结合,治愈率80%左右;⑤对各种创伤、外伤、烧伤、化脓感染、皮肤感淡症有特别的疗效;⑥对牛、马、驴、骡等役畜和猪瘟、猪喘气的疗效,结论不同,有待于继续试验观察;⑦群畜治疗和猪的疥癣病已有好兆头。
此外,吉林省延边兽药厂用黄腐酸钠生产的镇跛敏是当前唯一经过批准的腐植酸兽用药,可治疗大牲畜跛行病。
由上述可见,腐植酸在畜牧业的应用,除新疆和云南以外,大多属于群众性自发行动,较少官方和权威机构的参与和支持;实际上这些机构大多持怀疑或慎重态度。
因而目前经正式批准的腐植酸兽用产品只有镇跛敏一种(还是在人用药的基础上获准的)。
倒是国外某著名的饲料集团,在中国销售一种饲料填加剂,含腐植酸钠5%,用于养虾,据说每立方米体积的养虾池可增产虾15公斤/年。
仅此一点亦可证明,腐植酸在畜牧业的应用是有前途的。
相信在养殖业日渐发展的将来,一定会出现全新的局面。