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美農縮略圖

保證豬腸道健康的酸化劑產品策略 ——有效提高蛋白質消化和調整腸道菌群平衡的方法

2021-05-20

前面我們談了酸化劑在飼料中發揮飼用抗生素效能(提高蛋白質消化和調整腸道菌群平衡)的條件主要包括:詳見《酸化劑能夠替代抗生素嗎?》一文


 1、不影響飼料的適口性和動物的采食量; 

 2、不破壞消化道的完整性、不影響胃酸的分泌;

 3、胃內:有足夠的H+促進蛋白質的充分變性和胃蛋白酶原的充分激活;

 4、腸道:

 1)能最大限度促進腸道分泌更多的消化酶;

 2)有足夠量的有機酸到達空腸、回腸、盲腸和結腸等有害菌聚集的部位;

 3)有足夠量具有殺菌功能的有機酸以完整的分子結構作用于空腸、回腸、盲腸和結腸等有害菌存在的部位發揮抑菌/殺菌的效能。


本章我們將從酸化劑產品的配方設計、工藝設計和產品應用三個方面闡述保證酸化劑有效提高蛋白質消化和調整腸道菌群平衡的方法。


一、配方的設計和原料的選擇

1.提高消化方面

有效H+的提供數量是酸化劑產品提高消化的基礎,所謂有效的H+是在動物特定的生理階段能夠有效地促進蛋白質變性和激活胃蛋白酶原。以豬為例,在哺乳階段,凝乳酶原含量最高,而在斷奶后凝乳酶含量下降、胃蛋白酶原A含量上升,而最佳激活凝乳酶和胃蛋白酶原A的pH條件不同。所以,不同酸化劑原料在不同pH條件下提供有效H+的數量(見表1)選擇酸化劑原料的基本依據。


表1  不同pH條件下部分酸提供有效H+的數量

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資料來源:上海美農

由表1可以看出:在PH4的條件下,各種酸釋放有效H+數量由高到低分別是:甲酸富馬酸磷酸蘋果酸乳酸檸檬酸,同樣在pH2pH3條件下其釋放有效H+數量也有各自的順序。


為了保證酸化劑產品發揮更好的使用效果。我們一般會將多種酸組合使用,在酸原料選擇和配比的過程中需要建立不同酸和不同使用比例組合的有效H+釋放模型(見圖1),最后通過產品使用階段、該階段的優勢酶原以及該階段豬胃酸和胃蛋白酶分泌模型等來確定酸的組合和酸原料的最終用量和比例。

1  不同酸組合以后H+釋放模型


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資料來源:上海美農

2.抑菌/殺菌、調整腸道菌群平衡方面

酸化劑調整腸道菌群平衡的路徑是通過抑制(或殺滅)消化道有害菌的生長、促進有益菌的增殖。所以,酸化劑原料對有害菌(如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等)的抑菌能力(見表2)和對有益菌(如乳酸桿菌等)的抑菌效果(見表3)是選擇酸化劑原料的主要依據之一。

2  部分酸對有害菌的抑菌效果比較
單位:mm
資料來源:上海美農

表3  部分酸對乳酸桿菌的抑菌效果比較
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資料來源:上海美農

同時,為了發揮酸化劑的抑菌效果,我們還必須對不同酸組合以后對有害菌的抑制效果進行評估(見表4),以期發揮酸化劑產品最大的抑菌效能。

4  組合酸對大腸桿菌的抑制效果
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資料來源:上海美農

3.原料的可加工性方面

一般液體酸的可加工性較差,但為了保證酸化劑產品的使用效能必須使用。為了更好的使用這些液體酸,我們會使用載體或吸附劑(如二氧化硅、蛭石等)將液體酸先吸附形成固體粉狀或粒狀物后進行使用;

部分酸(如甲酸、乙酸和丙酸等)在空氣中易揮發,第一對環境產生影響,處理不當可能會影響生產工人的身體健康;第二在存放和運輸過程中揮發,會降低酸化劑有效成分的含量;第三在飼料加工過程中需要經過混合和高溫制粒等,會對有效成分的含量和使用效果等產生較大的影響。

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二、工藝的設計

如果說配方設計是酸化劑產品發揮產品效能的基礎,那工藝設計應當是酸化劑產品效能達到產品設計要求的保障。根據酸化劑產品的使用目的和在消化道內發揮作用的位點,可以將酸化劑生產工藝分為吸附混合工藝、包被緩釋工藝和噴霧冷凝緩釋工藝(見表5)。

表5  酸化劑主要工藝及其優缺點
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或是這三個工藝的組合,通過有效工藝的設計可以提高產品的使用效能(見表6),降低原料本身對飼料適口性和采食量的影響等(見表7)。

表6  不同加工工藝對產品效能的影響
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資料來源:上海美農

表7 不同加工工藝對仔豬采食量的影響
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 資料來源:上海美農


三、應用方案的設計

1.配合飼料和高比例濃縮料(25%以上)
1)添加量:
提高消化:按飼料系酸力添加;
腸道抑菌:按照到達后腸段有機酸分子的種類和數量進行添加。
2)關注點:
關注飼料中的堿性物質如原粉氧化鋅、小蘇打、丁酸鈉等的添加。

2.低比例濃縮料和預混料
1)使用目的:
以抑菌殺菌和調整腸道菌群為主,以提高消化為輔;
2)關注點:
關注飼料中的堿性物質如原粉氧化鋅、小蘇打、丁酸鈉等的添加。


四、總結

和飼料產品的設計一樣,在酸化劑產品功能確定的情況下,我們不僅需要關注配方的設計、配方中有效成分的含量,更需要關注酸化劑原料的選擇、原料的可加工性、產品的加工工藝和產品的應用方案,只有這樣才能設計和生產出滿足客戶需求、能夠解決客戶問題的有效酸化劑產品。