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腐植酸钠在畜牧生产中的研究进展

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王 冰,陈文斌

(湖南百宜饲料科技有限公司,湖南 浏阳 410300)

要:腐植酸钠是腐植酸的钠盐,是含有多种活性官能基团的一类大分子有机混合物,具有消炎杀菌、抗氧化、收敛抗腹泻、净化环境等作用。腐植酸钠还具有来源丰富、无毒副作用、性价比高的优点。文章对腐植酸钠的理化性质及近年来植酸钠在畜牧生产中的应用作以综述。

腐植酸是广泛存在泥炭、土壤、湖泊、河流及海洋的一类大分子有机物,是动物、植物残体(主要是植物残骸) 在微生物的作用下,先形成较为简单的化合物,再经过缩合形成一类大分子有机酸混合物,同时维持了各种结构组成的自然状态和生物活性。国内外研究表明,腐植酸具有促生长、消炎、杀菌、收敛、促进伤口愈合、提高动物生产性能的作用,被广泛用于工业、农业、医药等领域。腐植酸钠为乌黑晶亮、闪着光泽的无定型颗粒的腐植酸钠盐,是腐植酸和氢氧化钠反应后的产物,除具有腐植酸的特性外,因其可溶于水呈胶体特性,广泛用于饲料添加剂和兽药
中,成为近几年国内外关注的热点 [ 1-3 ] 。

1 腐植酸钠的理化特性

腐植酸钠又名胡敏酸钠、胡敏酸钠盐、腐植酸钠盐等。腐植酸钠纯品的pH为8.0~9.5,二、三级品的pH为9.5~11,易溶于水,水溶液为酱油色胶体状态,呈弱碱性。但腐植酸是酸性的,其pH
为 3.0~5.0,不溶于水和乙醇。一般在土壤、泥炭、褐煤、风化煤等普遍存在的是腐植酸。因两
者有共同的结构,都对金属有较强吸附、螯合作用、离子交换能力;同时有收敛、抗腹泻作用,
在动物肠壁能形成一层保护膜,能抑制有害菌的生长,促进养分的吸收,维持动物肠道健康。

2 腐植酸钠的来源

腐植酸是腐植酸钠的前体。土壤发黑就是因为含有腐植酸 (不含、少含腐植酸的土是黄色的) ,在低级别煤炭 (风化煤、褐煤、泥炭) 中腐植酸含量最高 (30%~80%) ,其次是有机堆肥 (5%~20%) 。按照来源可分为天然腐植酸和人造腐植酸,其中天然腐植酸可分为土壤腐植酸、水体腐植酸、煤炭煤腐植酸和霉菌腐植酸;按照天然结合状态,分为游离型腐植酸和 (钠、钙、镁) 结合的腐植酸;按照腐植酸的腐殖化程度 (吸光度) 可分为A型、B型 (成熟的腐植酸) 和RP型、P型 (不成熟的腐植酸) 。除此之外,煤经人工氧化 (如用空气、臭氧或硝酸处理) 可
形成再生腐植酸,按照在溶剂中的溶解性和颜色分类,分为3类:黄腐酸 (溶于酸、碱、水,溶液呈黄色) ,相对分子质量为300~1 000;黑腐酸 (不溶于酸、乙醇或丙酮,只溶于碱,溶液呈黑色) ,相对分子质量为1 000~30 000;棕腐酸 (不溶于酸和水,但溶于乙醇和碱,溶液呈棕色) ,相对分子质量为2 000~20 000。二分法是国外资料采用的,即将碱溶物酸化后的不溶部分,即棕腐酸和黑腐酸的混合物为腐植酸,溶解部分为黄腐植酸。腐植酸在泥炭、褐煤 (柴煤) 、风化煤的含量不同,目前市场上腐植酸主要来源于风化煤和褐煤混合物,总酸的含量达65%,游离酸含量达58%~60%。

3 腐植酸钠的作用

3.1 消炎杀菌
研究发现,腐植酸钠对肠道炎性物质和有毒物质有较强吸附能力,主要是因为腐植酸钠分子中含
有苯环、稠环、脂肪环,某些杂环 (吡咯、呋喃、吲哚) ,使其具有较强的离子交换能力、螯合能力、氧化还原力和缓冲能力,同时能抑制肠道有害致病菌,对肠黏膜有一定收敛作用。
3.2 影响内分泌
腐植酸钠对机体有消炎的作用,主要通过活化肾上腺皮质,抑制透明质酸酶,促进肾上腺皮质激
素的分泌,同时可减轻甲状腺毒症。因腐殖酸钠的结构中含有酚、醌结构,可参与生物氧化的电子传递系统,通过活化超氧化物歧化酶,减少机体自由基水平和脂质氧化,进而提高机体的抗氧化水平;通过激活多酚氧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶促进细胞吸收及代谢,增强免疫功能,提高抗病力;激活己糖激酶促进葡萄糖的吸收利用,增加贮能,防止代谢紊乱;降低胆碱质酶及中枢神经系统的酶类酶活增强脊髓反射,与止痛作用有关;通过抑制前列腺素H合成酶的活性进而降低前列腺素的合成率。
3.3 促进伤口愈合
腐植酸钠能促进伤口愈合,可以在创伤微细血管的表面形成一层保护膜,因其自身的特性既可以
抑制有害细菌侵染伤口,也可利用抗氧化特性,促进细胞自身进行新陈代谢,有利于新的组织的形成和生长,进而达到促进伤口愈合的目的。

4 腐植酸钠在畜牧业中的应用

4.1 家禽
任智慧等选择48日龄的尼克红父母代种鸡1 200羽,随机分成4组,分别饲喂基础日粮中加入腐植酸钠0.5%、1.0%、2.0%,研究表明,腐植酸钠1%可显著提高蛋鸡的产蛋率,降低料肉比 [ 4 ] 。
程郁昕等研究表明,在AA肉鸡日粮中添加不同比例的腐植酸钠 (0、1.0 、1.5 和 2.0 g·kg -1 ) ,添加1.5 g·kg -1 组法氏囊指数极显著高于空白组 (P<0.01) ,显著增加脾脏指数 (P<0.05) ,胸腺指数有增加的趋势 [ 5 ] 。龚争等研究腐植酸钠对AA肉鸡屠宰性能及肉品质性能影响时发现,日粮中添加一定量的腐植酸钠可显著提高全净膛率 (P<0.05) ,但对肉鸡肉品质有一定负面影响 [ 6 ] 。
4.2 猪
夏学鹏等用30%腐植酸钠水溶液 (每头5 mL,体重≤2.5 kg;每头10 mL,体重>2.5 kg) 治疗初生仔猪黄白痢,2次 · d -1 ,发现治愈率达到96% [ 7 ] 。赵金香等选择初始体重为26.18±1.32 kg健康的生长猪24头,随机分成2个处理,试验组连续灌胃腐植酸钠 10 mL · kg -1 (含量100 mg · kg -1 ) 10 d后,发现试验组的免疫水平提高 [ 8 ] 。赵必迁等在对比覆膜颗粒型腐植酸钠与硫酸新霉素对断奶仔猪生产性能和腹泻率的影响时发现,日粮中添加覆膜颗粒型腐植酸4g · kg -1 极显著提高仔猪生产性能和降低腹泻率的发生,添加硫酸新霉素预混剂500 mg ·kg -1 组无显著影响 (P>0.05) 。研究表明,猪日粮中添加腐植酸钠0.1%~1.0%,可有效预防呼吸道疾病,育肥猪增重5%~10%,哺乳母猪乳房炎防治率达80%,此外,饲料中未被吸收利用的腐植酸钠可吸收粪便中氨气臭味,净化周围环境 [ 9 ] 。娜仁高娃等采用稀释平板计数法观察不同水平腐植酸对大肠杆菌的抑制作用,发现对于不同株大肠杆菌随腐植酸钠浓度的增加,抑制效果显著增强 (P<0.05) ;腐植酸钠调节pH后,随着浓度的增加均可使细菌细胞膜的通透性改变使细胞异常生长,达到抑制细菌生长的目的,同时表明腐植酸钠可以治疗初生仔猪黄白痢、降低腹泻率 [10] 。
4.3 反刍动物
腐植酸钠可应用于肉牛和奶牛养殖中,可防止腹泻,增加采食量,提高抗病力,减轻排泄物的臭
味。秦立岗等在肉牛日粮中添加腐植酸生长素1%研究其对育肥牛生产性能的影响,发现和对照组相比,腐植酸钠组日增重显著提高7.82%,料肉比显著下降5.45%,故腐植酸钠生长素有利于提高肉牛生产性能 (P<0.05)[11] 。韩瑞华等在泌乳期荷斯坦奶牛的日粮中分别添加腐植酸钠 (含量>75%) 30 和60 g·d -1 ,发现腐植酸钠的投喂量在 40~60 g·d -1时,有利于提高产乳量,改善乳品质,有效防治腹泻 [12] 。然而,周占琴等在山羊的日粮中补饲腐植酸钠4 g · d -1 · 只 -1 ,试验期30 d,研究腐植酸钠对山羊机体矿物质利用的影响,发现腐植酸钠组羊奶中的铁、铜、锌含量均低于空白组,而试验组粪便中钙、磷、铁、铜、锌的含量分别是对照组的132%、123%、149%、128%和168% [13] 。熊忙利等在试验组奶牛日粮中添加腐植酸钠45 g · d -1 ,饲喂30 d后发现,试验组奶中钙、磷、铁、铜、锌均低于对照组,且铜和铁的差异显著 (P<0.05) ;试验组奶牛的粪样中钙、铁、铜、锌元素的含量分别是对照组的132%、149%、133%和111% [14] 。因可参考的试验比较有限,是否腐植酸钠因自身特性的影响导致动物饲料中矿物元素过量流失及利用率下降,有待进一步研究探讨。

5 结 论

腐植酸钠作为饲料添加剂,具有来源丰富、毒副作用小、应用范围广等优势。目前关于腐植酸钠作为饲料添加剂在畜牧生产中应用报道多为探索性的,因而没有大规模的推广使用。主要存在以下原因:没有判定腐植酸钠品质的标准,虽然有饲料添加剂用腐植酸钠技术条件 (MT/T745-
1997) 行业标准,但其中可参考的主要指标[腐植酸(干基) ≥50%,水分≤15%,pH 7~9;水不溶物 (干基) ≤25%,2.0 mm 过筛率≥95%]较少;因为产地、原料、加工工艺不同,如组成腐植酸钠的主要组分黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸可能存在比例上差异,很难筛选出优良品质的腐植酸钠;腐植酸钠自身结构复杂,腐植酸钠的相对分子质量比较大,活性官能基团比较多,对于其在动物机体的作用机理还有待进一步研究。目前养殖业禁止使用抗生素的问题一直受到广泛关注。抗生素的滥用在畜牧生产的使用已形成恶性循环,对人类的生存健康存在潜在巨大的威胁。依托科学技术的发展,进一步研究腐植酸钠在畜牧业中的应用,开发腐植酸钠绿色原料资源,有利于我国畜牧业的健康发展。


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