蛋氨酸和有机酸应用于猪-课件

蛋氨酸和有机酸应用于猪动物饲养中的有机酸仔猪日粮中应用有机酸已有多年，主要是对刚断奶仔猪的健康和生长有正效应。国内外学者Manners1976,Kidder1978,Cranwell1989等都有报导指出仔猪断奶综合症与消化道酸度有关。欧盟禁用抗菌素增加了人们在仔猪和生长猪中应用有机酸的兴趣。研究表明：混合酸能稳定地改善仔猪生长性能，但不同产品的效应差异很大。并不是全部有机酸都能促进生长和提高饲料转化率。在混合酸中最广泛应用的酸是蚁酸或乳酸。有机酸的化学(OA)有机酸 基本结构:R-COOH，长链或短链酸；一价（蚁酸）、二价（富马酸）和多价酸（柠檬酸）及

羟基酸(乳酸，蛋氨酸羟基类似物HMB)等…仅有部分弱酸呈电离态:R-COOHR-COO-+H+

Ka=[H＋][R-COO-]/[R-COOH];pKa=-logKa

例：乙酸:Ka=1.8×10-5,pKa=-log1.8×10-5=4.74电离依赖于pH:当pH=pKa时，R-COOH和R-COOˉ

各50%；pH<pKa,主要存在形式是非电离态的R-COOH；pH>pKa,主要存在形式是电离态的R-COOˉ.例：艾丽美：PH≦1，pKa=3.6,即：pH<pKa,主要存在形式是非电离态的R-COOH乙酸:HAc和Ac-的分布分数与溶液PH值的关系1.000.750.500.252.743.744.745.746.74HAcAc-PH分布分数酸的电离常数pKa是指：酸50%溶解和50%不溶解的pH值。艾丽美pKa=3.6

类似于乳酸和甲酸3.033.133.63.753.864.744.764.824.8722.533.544.55富马酸2柠檬酸3艾丽美（HMB）甲酸乳酸乙酸山梨酸丁酸丙酸(4.76,6.4)(4.53)pKa艾丽美—既是蛋氨酸源，同时也是有机酸

DL-MET不是酸， NH2

中和COOH。艾丽美（HMB）——2-羟基-4甲硫基-丁酸，既是蛋氨酸源，也是一种羟基酸，与乳酸很相似。其pKa为3.6，稍低于蚁酸的pKa值3.75，由此HMB也是种强有机酸。.《猪营养需要NRC,1998》公布：DL-HMB与DL-MET是等价的。

CH3|S|CH2|CH2|H-C-OH|C=O|OHDL-HMB艾丽美CH3|S|CH2|CH2|H-C-NH2|C=O|OHDL-MET蛋氨酸CH3|H-C-OH|C=O|OH乳酸有机酸作用机理：

部分有机酸非电离态可自由通过细胞膜-->杀菌剂作用（在低pH条件下）

R-,H+pH=7胃pH=3》》》RHR-H+

有机酸细菌RH（简单扩散）细菌内渗透压增大，吸水膨胀而破裂微生物必须将用于生长和繁殖的代谢能来补偿其内部pH的下降以稳定离子环境，最终导致细胞死亡Ⅰ.Ⅱ.

酸的杀菌效果与pH及不同的酸有关01234567891005101520培养时间(小时)大肠杆菌LogCFU/ml(Invitro,Novusdata2000)25HCLHMBFormicLacticpH4HCL盐酸HMB艾丽美Formic蚁酸Lactic乳酸pH7.3大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静有机酸的生理作用发表的文章中提到过的机理:

改善消化率改善氮平衡改善健康(腹泻)状况消化率

铜160ppm（HMB）蚁酸艾丽美+蚁酸有机物>0.1<0.01LQ<0.01Q<0.01氮>0.1<0.01L<0.01L<0.01艾丽美（HMB）和蚁酸对消化率有线性或方差级的效果

L:线性Q:方差(ID-Lelystad,Sept2000)艾丽美艾丽美（HMB）和蚁酸改善仔猪消化率

Cu04800.81.67677787980818283消化率%HMBg/kg有机物Cu04800.81.670717273747576蚁酸g/kg氮(ID-Lelystad,Sept2000)艾丽美

改善消化率所需浓度低于蚁酸有机物78%79%80%81%82%0246810酸g/kg氮71%72%73%74%75%0246810酸g/kg消化率%HMB蚁酸Cu,非连续主要结果:每个点是三个处理的平均(ID-Lelystad,Sept2000)有机酸改善氮利用率，降低尿中排氮量

atId-lelystad10%20%30%40%50%60%氮保留粪中氮尿中氮对照甲酸

1.4%富马酸1.7%丁酸2.7%Mroz,Jongbloed,ID-DLO,1997粪中氮艾丽美减少氮的排放60%70%80%90%100%110%120%00.81.21.6等分子蛋氨酸源(g/kg)100%=dl,蛋氨酸氮保留尿中氮

S

SRomer&Abel1999有机酸的促生长作用改善生长很多研究证实，主要对仔猪而言可达:20%增重,10%采食量，-10%料肉比但结果差异大:酸的特性，组合酸的构成及协同作用添加量(超量添加对采食量的影响)日粮：构成，原料，蛋白含量，纤维，系酸力（缓冲容量）添加其它促生长剂掩盖了酸的效应（抗菌素，球虫剂，高铜或锌）健康状况环境条件组合酸可降低作用浓度

产品添加量%增重料肉比差异比较报告BlendA1.4/1.2+10.70%-5.80%P<0.05364-97BlendB0.75/0.5+6.80%-1.10%P<0.05365-97BlendC0.4+5%-2.80%P<0.10371-97BlendD0.5+4.80%-2.30%NS384-98BlendE0.2+15.30%-2.30%P<0.05396-98(DanskeSlagterierCallesen,1999)试验结果仍有很大差异产品添加量%增重料肉比差异比较报告BlendA-11.4/1.2+10.70%-5.80%P<0.05364-97BlendA-21.4/1.2-4.70%-0.60%NS364-97(DanskeSlagterierCallesen,1999)艾丽美如同其它有机酸，可以改善仔猪生长

（在DanskeSlagterier试验）(DanskeSlagterierCallesen,1999)在该试验中，艾丽美替代了等克分子的d,l-蛋氨酸。试验添加量%料肉比报告艾丽美-10.05+10.8%-1.1%365-97艾丽美-20.05+2.5%0.6%409-99增重艾丽美在断奶后第一阶段效果较明显

（2个试验）0%0%-10%10%20%4-6周6-10周4-10周0%=DLmet对照组日食量日增重料肉比-10%10%20%4-6周6-10周4-10周试验DS365-97试验DS409-99(DanskeSlagterierCallesen,1999)断奶仔猪消化道酸度的作用1对消化酶的影响：

-酸度是维持消化酶分泌和活性的主因之一。很多消化酶在酸性环境下活性较高，尤其胃内消化酶。胃蛋白酶：PH2~3.5；PH>4，失活。-肠内容物的酸度也影响：胰蛋白酶，糜蛋白酶，羧肽酶，淀粉酶，脂肪酶，麦芽糖酶和乳糖酶等的分泌和活性。123456周Inborr(1959)酶活性胃蛋白酶乳糖酶淀粉酶

胰蛋白酶

麦芽糖酶

蔗糖酶断奶仔猪消化道酸度的作用2对微生物区系的影响：-消化道酸度是微生物生存的重要环境因素。-胃内PH<4，有利于消化道内有益菌群（如：乳酸杆菌，酵母菌）的生长，并抑制有害菌的生长。-一些病原微生物—大肠杆菌，沙门氏菌，葡萄球菌，链球菌及梭状芽胞杆菌等都易在pH6~8环境中生存。柠檬酸对消化道内大肠杆菌的影响

E.coli个/克内容物Spscipinain(1974)饮水中加乳酸对小肠内大肠杆菌的影响

E.colilogCFU/mlCole(1968)断奶仔猪消化道酸度的作用3对胃排空速度的影响：-胃排空主要由胃幽门和十二指肠前端的压力差所控制。Cornelius(1988)

②分泌：肠抑胃素①酸性食糜③反馈抑制胃收缩③反馈抑制胃收缩胃十二指肠④胃幽门处压力减小，延缓胃排空，增加食糜在胃内的消化时间断奶仔猪消化道酸度的作用4刺激胃肠细胞和器官的发育，促进消化腺的分泌，提高消化：-胃内酸度能促进胰腺的发育和分泌，还能促进胆汁的分泌，并使胆囊收缩排出胆汁。胡祖禹等（1986）-胃内的酸性物质进入肠道后能刺激肠壁分泌碳酸氢盐。Kidder等（1978）-胃内的盐酸有膨化食物的作用，能使食物中的蛋白质膨胀变性，便于胃蛋白酶消化降解。韩正康等（1977）和胡祖禹等（1986）R-COOHR-COOˉ+H+促胰泌素胰腺胰腺分泌物功能①蛋白酶消化饲料（中性PH最强）②碳酸氢盐缓冲胃的PH受体细胞（放大）胃十二指肠用乳酸与盐酸相比，可在较高的PH值（高1点以上）激活胰腺的分泌；并非所有的有机酸都有这一效应，甲酸和乳酸是最有效的；原因：有机酸末离解形式更容易进入细胞，在细胞里溶解释放出H+引起促胰泌素的生成。（与有机酸抗菌效应相似）Harada1985断奶仔猪消化道酸度的发育胃十二指肠空肠

盲肠回肠

直肠

胃黏膜壁细胞

胃底腺组织H+

Cl-

乳乳糖

乳酸乳酸杆菌VFA：甲酸，乙酸,丙酸,丁酸微生物发酵pH:2~54~65.5~6.96.5~76.5~7.56.5~8.0

大肠杆菌,沙门氏菌

葡萄球菌，梭菌

日粮成分健康状况断奶后----仔猪理论泌酸能力应该比吮乳仔猪强。因为:-①饲喂固体日粮比母乳更能促进仔猪胃重提高和胃酸分泌的增加；

-②而且断奶仔猪胃内酸度的发育及其调控都较吮乳仔猪完善；

但事实上却低于吮乳仔猪。原因:断奶应激:抑制胃酸分泌，断奶愈早影响愈大；失去母猪乳糖源，发酵产生的乳酸量急剧降低（胃内从19.7降到10.6mmol/L）采食量增加，胃内食糜酸度降低；日粮的酸度（系酸力）高，降低了胃的酸度；胃内乳酸杆菌减少，大肠杆菌增多，大肠杆菌产生的内毒素（如：给仔猪注射50ug/kg.BW脂多糖能使胃内及胃黏膜血流减少，而使胃酸分泌减少50%，）能抑制仔猪胃酸的分泌。仔猪日粮酸度的调控日粮酸度是影响断奶仔猪胃内酸度的主要外源因素。衡量日粮酸度的两个指标：-pH：饲料水溶液中H+浓度的负对数（酸度）；-系酸力：指一定量的日粮中和酸的能力。系酸力高，吸附的游离酸就多，胃酸度降低的幅度更大。添加酸化剂能提高日粮酸度，降低胃内pH和腹泻率，进而影响仔猪的生产性能、消化和血液生理功能。(Henry1985;Giesting1985;Cromwell1987;Bunell1988;)盐酸、硫酸、磷酸等无机酸也可降低饲料pH，但不能提高反而还降低了仔猪的生产性能。（Easter1993)解决仔猪胃酸度不足的途径：建立仔猪日粮酸度（包括pH和系酸力）模型确定日粮酸度与酸化剂添加量的关系揭示不同酸化剂对仔猪日粮的影响规律，选择更好的酸化剂研究不同pH和系酸力水平日粮对仔猪的影响，确定仔猪日粮的最佳酸度断奶仔猪日粮系酸力（Y）模型

Y=2.68+0.48a1x1+0.7a2x2+0.91a3x3+0.97a4x4+0.7a5x5+2.2a6x6+0.34a7x7例：Y=2.68+0.48*7.9*60%+0.7*69.4*23%+0.91*60.5*5%+0.97*46.5*5%+0.7*46.6*5%+2.2*69*1.2%+0.34*2847*0.8%=

32.33

常见饲料原料PH和系酸力常见断奶仔猪日粮pH和系酸力主要原料的系酸力（缓冲容量）

（BufferCapacity）

pH4氮灰分玉米6.91.51.6小麦11.31.91.9豌豆27.63.83.9小麦麸34.62.76.5葵籽粕58.95.17.1油菜粕59.66.27.9豆粕4877.98.37.2肉骨粉50fat1208.828.0鱼粉12811.119.8corr.0.970.91corr[-MBM]0.95系酸力系酸力主要与蛋白质和灰分有关

051015202530050100150HCl滴定的系酸力氮或灰分的含量（%）氮灰分160MBMfavorslowerBC

艾丽美（HMB）帮助降低日粮系酸力0%5%10%15%20%25%00.10.20.30.40.50.60.7酸添加量(%)系酸力减少（%）HMB蚁酸BufferCapacityreduction:24analysiswithinitialBCrangingfrom23to39日粮系酸力对断奶仔猪采食量的影响

（28日龄）克/天.头随日粮系酸力降低，采食量显著增加。日粮系酸力对断奶仔猪日增重的影响

（28日龄）克/天.头随日粮系酸力降低，日增重增加明显。日粮系酸力对断奶仔猪料肉比的影响

（28日龄）克/天.头日粮系酸力对断奶仔猪血糖、血清总蛋白、尿素氮和胰岛素的影响（第1周）*随日粮系酸力水平降低，血糖浓度显著降低，血清总蛋白和胰岛素水平有升高趋势，尿素氮有减少趋势。日粮系酸力对断奶仔猪血糖、血清总蛋白、尿素氮和胰岛素的影响（第2周）*随日粮系酸力水平降低，血糖浓度降低已不明显，系酸力为20比40和10血清总蛋白明显高，胰岛素有一定升高，尿素氮下降明显。日粮系酸力对断奶仔猪血糖、血清总蛋白、尿素氮和胰岛素的影响（第3周）*随日粮系酸力水平降低，血糖浓度有一定降低，系酸力为20比40和10血清总蛋白明显高，胰岛素有一定升高，尿素氮下降明显。日粮系酸力对断奶仔猪血糖、血清总蛋白、尿素氮和胰岛素的影响胰岛素对代谢的主要作用是：促进能量物质（糖元等）的储存和蛋白质的合成，并抑制其分解。当日粮系酸力降低时，血清胰岛素浓度升高，促使葡萄糖进入细胞或合成糖元，进而降低血糖浓度。高浓度的胰岛素能促进蛋白质合成，抑制其分解转化，故血液中总蛋白水平升高，尿素氮水平则降低。日粮系酸力对仔猪各段消化道pH的影响*随日粮系酸力水平降低，仔猪消化道前段（胃和十二指肠）内容物pH下降较大，对消化道后段（空肠和回肠）影响较小。日粮系酸力对仔猪消化道相对生长的影响

（各段重与体重之比，%）*高系酸力水平日粮进入胃，中和了胃酸度，已有的盐酸不足以维持内正常pH，导致胃壁细胞代偿性生长，胃相对生长较快。当低系酸力水平日粮（酸性食糜）进入小肠，刺激肠壁细胞分泌碱性黏液来维持小肠的碱性环境，酸性越强刺激越大，越促进小肠发育。日粮系酸力对仔猪消化酶的影响（U/ml)*胃蛋白酶活性在pH<5时有两次高峰：pH1.6~2.4和pH3.3~4.0。日粮系酸力为20和10的仔猪胃内pH分别为3.92和3.64，都在第二次高峰的pH范围。*降低日粮系酸力，可适当提高胰蛋白酶的活性，而对胰淀粉酶活性影响不大。日粮系酸力对仔猪盲肠和结肠内

微生物的影响(Log10n个/g)*随日粮系酸力水平降低，大肠杆菌数明显减少，乳酸杆菌数则显著增加。*大肠杆菌生长适宜的pH6.0~8.0，而乳酸杆菌则适宜pH4.0左右。（陈天寿等1995）猪料中蛋氨酸添加量在增加

InternationalPigTopic,2000为什么？理想蛋白（瘦肉型）：Dr.DavidBaker’s生长猪:含硫氨基酸/赖氨酸的理想比为60%。肥育猪:理想比64%.因为较高的瘦肉率,较少的采食量,得要求较高的蛋白日粮。

美国95%的猪产品是瘦肉型的环保压力：艾丽美