酸化劑是解決“抗性”難題的利器之一

人和動物群體中產(chǎn)生的抗性（antimicrobial resistance, AMR）現(xiàn)象引起了政府監(jiān)管機構以及公眾的廣泛關注。所謂抗性，也稱抗藥性，即一些微生物（通常是細菌）能夠在暴露于一種或多種抗生素之下得以生存，是微生物演化從而對抗生素產(chǎn)生的抵抗力。諸多研究認為，抗性的產(chǎn)生和發(fā)展是與畜禽濫用抗生素分不開的。抗藥性是當代醫(yī)學一個日益嚴重的現(xiàn)象，已成為21 世紀超級重要的公共健康議題之一，因為它涉及到病原微生物（特別是有關引起人類疾病的微生物）。消費者的需求和日益加強的政府部門的監(jiān)管都在助推畜牧業(yè)減少對抗生素依賴（“減抗”）的行動。隨著畜牧業(yè)逐漸擺脫對抗生素的過度依賴，必須要采取其他替代措施以確保動物的健康和生長性能不下降。通過替代措施控制病原微生物、培養(yǎng)有益菌和保持腸道健康，酸化劑可以說是替代方案中的一個重要組成部分。

1 背景—畜牧業(yè)正逐步減少抗生素的使用

仔豬在斷奶后特別容易出現(xiàn)腸道問題，而使用抗生素則是過去解決這些問題的一個有效的措施。隨著斷奶仔豬不再使用抗生素，相關人士普遍擔憂仔豬會出現(xiàn)消化系統(tǒng)紊亂、腹瀉以及生長性能下降等，從而導致豬場盈利能力受損現(xiàn)象的發(fā)生。要成功“禁抗”或“減抗”，需通盤考慮并采取多種措施，要更多地關注圈舍、環(huán)境、生產(chǎn)管理、生物安全以及豬的健康和營養(yǎng)等多個方面。其中，營養(yǎng)將是解決“減抗”或“禁抗”方案的關鍵組成部分，而功能性飼料添加劑（如酸化劑）雖然不是什么新鮮技術，但將發(fā)揮重要作用，同時抗生素目前以及今后也不能或缺。

2 酸化劑可以替代AGPs

在過去的幾十年里，酸化劑被普遍用于豬場保育豬的飼糧中。有機酸、無機酸、酸性鹽及其混合物等都可作為膳食酸化劑。

常用的有機酸包括甲酸、乙酸、富馬酸（反丁烯二酸）、乳酸、檸檬酸和丙酸，而無機酸一般是磷酸。需要注意的是，應把用于飼料處理以保持衛(wèi)生和控制霉菌生長的酸化劑（如將無機酸應用于儲存的某些飼料）與用來維持腸道健康和助生長性能的酸化劑區(qū)別開來。

酸化劑之所以可替代AGP，是因為它們能為有益菌的生長創(chuàng)造有利條件，提高營養(yǎng)物質的消化率，減少病原菌繁殖，預防腹瀉和腸道紊亂發(fā)生，提高動物的生長性能。

3 酸化劑可以改善腸道菌群平衡（減少大腸桿菌等有害細菌的數(shù)量，增加乳酸菌等有益菌的數(shù)量）

斷奶應激可能對仔豬腸道菌群的平衡產(chǎn)生不利影響，并對胃腸功能產(chǎn)生負面影響。因為仔豬的胃和腸道尚未完全發(fā)育成熟，所以可能還不能對飼料完全消化，故導致病原菌的增殖，有益菌的數(shù)量減少。酸化劑可以改善這些腸道狀況。研究業(yè)已表明，酸化劑可以減少大腸菌群特別是大腸桿菌（E. coli）等有害細菌的數(shù)量，并為腸道中的乳酸菌等有益菌的繁殖創(chuàng)造有利條件。

酸化劑可影響胃部的pH（需要較高的添加量0.5%～1.0%）。盡管有過爭論，但是減少病原微生物的數(shù)量顯然是酸化劑的主要作用。病原微生物的減少可能是由于有機酸對大腸桿菌和梭菌等pH 敏感細菌具有殺滅作用。其原理是有機酸的離解程度不同可能會影響某些細菌并破壞其正常的生理機制。根據(jù)一項研究，非游離的有機酸可穿透細菌細胞壁，暴露出細菌內(nèi)部近中性的pH 環(huán)境。隨后有機酸分解、釋放出H+和陰離子（A-）。氫離子的釋放將導致細菌內(nèi)部pH 的降低，這使得pH 敏感細菌消耗能量來維持其內(nèi)部的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)。這種能量的消耗減緩直至最終抑制了細菌的生長繁殖，導致細菌細胞的凋亡。

4 酸化劑可以提高生長性能

美國愛荷華州立大學（Iowa State University,USA）最近進行了一項酸化劑復合物對斷奶仔豬營養(yǎng)利用和生長性能影響的試驗研究。試驗中使用百奧明（Biomin）公司生產(chǎn)的Biotronic Top3（一種有機酸和植物源穿透劑等混合的復合物）。該試驗設置對照組和處理組，共8 個重復。研究結果表明，酸化劑可使斷奶仔豬的日采食量增加（33 g/d），日增重提高（30 g/d），料重比降低0.05。斷奶仔豬回腸絨毛高度和隱窩細胞的深度顯著增加（P＜0.05），這說明仔豬腸道組織形態(tài)學上發(fā)生了變化（圖1），這些變化說明豬的腸道整體健康得到了改善，體現(xiàn)在喂食酸化劑復合物的豬生長性能得到提高。飼喂酸化劑復合物的斷奶仔豬對蛋白質的利用率也顯著提高（P＜0.05），從圖2 可以看出，氮的攝入量顯著增加，尿氮無變化，糞氮增加，貯留在體內(nèi)的氮也顯著增加。對血液樣本進行胰島素樣生長因子-1（ng/mL）的分析表明：飼喂酸化劑復合物（比不飼喂酸化劑復合物）的斷奶仔豬能更有效全面地利用養(yǎng)分（149.1比122.8）。

圖1 喂食酸化劑復合物（Biotronic Top3）的保育豬回腸絨毛長度和隱窩細胞高度的變化

圖2 飼喂酸化劑復合物（Biotronic Top3）的保育豬營養(yǎng)利用效果

5 酸化劑可以控制沙門氏菌等腸道病原菌

酸化劑的一個主要作用就是對病原菌的控制。鼠傷寒沙門氏桿菌可引起正在斷奶的仔豬急性感染，甚至也能感染將要屠宰的商品豬，從而導致問題豬肉。過去通過使用抗生素來降低這種感染的概率。意大利某豬場最近進行的一項試驗是在感染沙門氏菌的斷奶仔豬飼糧中添加Biotronic Top3 酸化劑復合物。試驗結果如圖3，飼喂酸化劑復合物的斷奶仔豬沙門氏菌檢測呈陽性的百分比和數(shù)量顯著減少（P＜0.05）。在這項研究中也觀察到斷奶仔豬的采食量和平均日增重都有所提高。研究表明有機酸可能抑制某些病原菌的繁殖，同時提高豬的生長性能。

圖3 飼喂酸化劑復合物的斷奶仔豬糞便中沙門氏菌的數(shù)量

6 小結

雖然對動物進行疾病治療仍然離不開抗生素的使用，但是要明確的是未來抗生素的使用必須要更加審慎，畜牧業(yè)生產(chǎn)及動物飼料工業(yè)中必須要全面實行減抗，而使用酸化劑等飼料添加劑將是減少抗生素使用這一難題的利器之一。

（原文題目：Acidifiers： A piece of the AMR puzzle.原文作者：Lesley Nernberg.原文出處：Pig Progress 2019, 35(8)： 33-35.徐州生物工程職業(yè)技術學院動物工程系張振玲編譯）