当前,养殖业受到的食品安全和环境保护方面的压力越来越大,传统的猪用长促进剂如抗生素、高剂量铜和高剂量氧化锌已经不适合时代发展的需求,正在逐步甚至将彻底被行业抛弃,使得其他一些绿色、环保的促生长添加剂的研究逐渐增多,并得到普遍的应用。
Roth等人1988年研究发现,有机酸及其盐类能显著改善断奶仔猪生长性能。之后大量的试验数据更加验证了:断奶仔猪日粮添加有机酸(盐)后,能显著提高其生长速度和饲料转化率。因其无污染、无残留、参与机体代谢过程,且作用效果明显,被认为是除抗生素外最佳促生长剂的选择。相比其他的促生长剂,有机酸的作用机理研究得相对完善。迄今为止,尚没有资料试验证明,用磷酸和盐酸等形式的无机酸对仔猪有促生长作用。
(1)降低胃肠道pH值。从这个功能来讲,有机酸盐是弱碱性盐,不能直接降低胃肠道pH值。如果是以有机钙盐的形式添加,则会减少碳酸钙的用量,同样有降低胃肠道pH值的作用。有机酸降低胃中的pH值,对仔猪有两方面的好处:①杀菌或抑菌作用。微生物会随着饲料和饮水中进入消化道,胃酸是天然的抑菌屏障。酸制剂可以补充断奶仔猪胃酸分泌不足,降低胃肠道pH值。②激活胃蛋白酶原。为了避免胃壁被自体消化,动物是不分泌胃蛋白酶的,而是以胃蛋白酶原的形式分泌出来。在pH为2.0时被迅速激活,pH为4.0时激活速度变慢,pH为5.0时胃蛋白酶原与酶之间相互转换。只有足够低的pH值才能激活胃蛋白酶原,使其成为具有催化蛋白质水解功能的蛋白酶。为了实现良好的生长性能,断奶仔猪需要补充酸制剂,以降低胃里的pH值。
(2)调节肠道微生物菌群。有机酸有显著的抑菌、杀菌功能,根据作用的方式,可以将其分为两类:一是通过降低pH值间接抑菌,如富马酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸等;二是降低pH值抑菌的同时,还直接抑制或杀灭革兰氏阴性菌,如甲酸、乙酸、丙酸和山梨酸等。第二类直接抑菌有机酸的盐,不能降低pH值,但同样有抑菌的作用。仔猪日粮中添加有机酸(盐),可显著降低粪便中大肠杆菌的数量。
(3)改善肠道结构。短链脂肪酸可促进肠道上皮细胞增殖,改善肠道结构的完整性,可减少抗原和内毒素对仔猪健康的影响,也能提高肠道的养分吸收面积率。丁酸及丁酸盐作为肠绒毛的营养物质,能使断奶仔猪回肠绒毛细胞数增加,并促进绒毛升高,延长空肠和回肠肠绒毛的长度。促进肠道上皮细胞增殖的作用效果:正丁酸>丙酸>乙酸。
①提高消化酶的活性。有机酸降低胃肠道pH值,除了有激活胃蛋白酶原,提高胃蛋白酶活性的功能外,酸化后的食糜进入十二指肠时,还能刺激胰酶的分泌,胰蛋白酶和淀粉酶的活性均有提高的趋势。这是因为胰液具有分泌碳酸氢盐中和胃酸的功能,食糜酸性越强,胰液分泌越多,胰酶也随之分泌得多了。②减少养分的代谢消耗。部分有机酸参与能量代谢,作为能量物质,减少因糖异生和脂肪分解产生的能量消耗而导致组织分解,提高能量的利用率。③提高养分的利用率。除了因酶活提高、肠道养分吸收面积增加,而提高蛋白、淀粉、脂肪等消化率外,有机酸还能显著提高矿物质的利用率,如富马酸、乳酸、柠檬酸等,对钙、磷、镁、锌等矿物质利用率的改善。(5)提高免疫力。有机酸很多都能参与能量代谢,作为一种快速被利用的能量源,对断奶仔猪抗应激有显著的帮助。另外,有机酸(盐)可通过调节肠道微生物菌群,增加乳酸杆菌数量,刺激调控细胞因子的上调和促炎细胞因子的下调,增加血浆中IgG的数量,提高机体的免疫力。有机酸(盐)抗炎症的机理,可能正是无机酸能降低pH值,而没有促生长效果的一个有力佐证。
有机酸(盐)作为改善猪生产性能的绿色、高效的添加剂,目前被广泛应用于各阶段的饲料中。此外,有机酸(盐)还能作为防霉剂保证饲料品质的稳定性,延长饲料产品货架期;实际应用时,需根据猪的生长阶段、日粮的结构、系酸力及要解决的问题,选择合适的有机酸(盐),并确定最适添加量。目前市面上通常把有机酸(盐)分为消化酸和肠道酸两种。(1)消化酸添加量比较大,主要用于断奶仔猪补充胃酸不足,提高猪只对饲料养分的消化率。值得注意的是,未经工艺处理的一些酸制剂,尤其是无机酸会影响饲料的适口性而降低猪只的采食量。消化酸主要在胃中解离释放氢离子,少量进入十二指肠解离,很难在肠道起抑菌作用。(2)抑菌酸需要包被处理,在肠道不同部位定点定量释放,达到针对性抑菌和抗炎的效果,是一类表现优秀的促生长添加剂。
精油是芳香植物中的一类重要活性物质,经过蒸馏、压榨等方式提炼而得。植物精油的化学组成非常复杂,目前已知构成精油的化合物多达22000多种。中医药中大量应用芳香类植物,证明了植物精油对疾病有确切的治疗效果。
一些发表的文献资料显示,植物精油可以提高断奶仔猪的生长性能,甚至还能通过对母猪日粮添加植物精油,提高仔猪的生长性能。植物精油含有大量的抗氧化活性物质,比如一些多酚类、黄酮类的化合物,都有很强的抗氧化作用。日粮中添加植物精油,可有效提高仔猪血清中抗氧化酶的活性,降低氧化物质的含量。植物精油抗氧化是其具有抗炎作用的机理之一,还可通过抑制促炎细胞因子和炎性介质的产生,以及调节促炎细胞因子的基因表达来实现。一些植物精油具有很强的抑菌作用,尤其以酚类和醛类化合物为主,如百里香酚、香芹酚、丁香酚、肉桂醛和柠檬醛等为主要成分的精油,表现出最强的抗菌活性。含有萜烯类化合物的植物精油,也表现出良好的抗菌活性。值得一提的是,植物精油对致病菌表现出很强的抑菌作用,但不抑制乳酸杆菌等有益菌,甚至还会提高其在肠道中的数量。这说明植物精油在动物肠道内的抑菌作用比AGP更具有选择性。
植物精油通过抗氧化、抗炎和调节肠道菌群的作用,改善肠道结构。有试验表明,添加植物精油可以提高空肠绒毛高度,降低隐窝深度。日粮中添加植物精油,能够通过改善猪肠道结构和功能的完整性,从而有效地提高养分的消化率。试验研究表明,许多植物精油或其活性成分,可通过增加消化道粘液、胆汁酸的分泌量、增强胰酶,提高养分的消化率而实现促生长。
尽管植物精油被大量的推广,但还有不少饲养试验的结果表现差强人意。然而,这并不能否认植物精油的有效性。可能有几个方面的因素,影响了植物精油添加在饲料中的应用效果。植物精油的品种繁多,不同的成分对致病菌的敏感性不同,调控机理不同,需选择最适的植物精油应用。植物精油易挥发,其有效成分受储存和加工条件影响,实际进入猪肠道的剂量不足以解决问题。一般植物精油均采取包被工艺,避免其有效成分的损失。天然存在的植物精油是多种化合物的混合物,大量的试验证明,单独使用某一种或几种成分的化学合成品,往往很难达到天然提取精油的效果。可能与精油中多种成分协同增效,或者部分化合物能促进有效成分吸收有关。包被材料和工艺,影响植物精油在肠道不同部位的释放,定点定量释放是关键。同时,有些植物精油有强烈的刺激味道,包被不完全时,影响猪的采食量。不能控制定点定量释放的植物精油产品,要到达有效剂量,往往添加量过高,对肠道产生刺激引起腹泻,或者降低生产性能。有机酸和植物精油的作用机理非常明确,都是绿色、高效的促生长添加剂。要达到抑杀病原菌、调节肠道菌群、抗炎等功能实现促生长的目的,定点定量释放显得尤为重要。为了使用方便并降低工艺处理成本,加拿大Jefo公司将有机酸和植物精油复合在一起包被,产品名称“猪利康”。大量的试验研究证明,两者协同效果显著,是一款性价比良好的促生长添加剂。
