在养猪业中,早期断奶是提高母猪生产性能的有效途径。但是由于仔猪生理机能发育不完善,断奶将给仔猪带来诸如营养、环境和群体等变化的应激反应,从而引起仔猪断奶综合征。到目前为止,仔猪的断奶综合征仍然是现代养猪行业中的一个难题。随着酸化剂在养殖业中的进一步推广应用，酸化剂的功能也受到更多养殖业者的关注。
1 仔猪日粮酸化的重要性
1.1 仔猪生理特点
1.1.1 消化、免疫系统不完善早期断奶仔猪(3~4周龄)的小肠绒毛高度、隐窝深度、绒毛面积和淋巴细胞密度等均处在生长发育阶段,绒毛表面由高密度手指状变为平滑的舌状,这种变化持续7~14d。仔猪断奶时采食量急剧下降,低采食量和日粮类型的改变可能是导致绒毛高度改变的重要原因。
新生仔猪主要通过母体的初乳(富含IgG和IgA)获得大量的抗体维持免疫功能,但仔猪在3周龄以后因断奶而使母源抗体完全消失，而自身的抗体要在4~5周才起作用,其间将出现免疫空白期。因此,早期断奶仔猪对疾病的抵抗力很低。
1.1.2 消化道产酸不足，pH值偏高
成年猪的胃内正常pH值在2~3.5,这是胃蛋白酶发挥作用的最佳范围(Rerat,1981)。初生仔猪的胃中pH值为2.1,哺乳仔猪(0~3周龄)胃中pH值在3.0~4.0E-frd,1982)。仔猪断奶前主要依赖母乳中乳糖发酵产生的大量乳酸和少量的挥发性脂肪酸来维持消化道内的酸度;早期断奶仔猪由于消化腺功能尚未健全、胃底腺不发达,盐酸分泌量很少,与此同时,断奶仔猪的日粮结构也发生了变化，这种变化除引起挥发性脂肪酸增加外,占优势的乳酸却显着下降,导致胃内 pH值上升。
pH 值的升高,一方面会对胰蛋白酶、羧肽酶、淀粉酶、脂肪酶、麦芽糖酶和乳糖酶的活性产生影响;另一方面由于胃酸不足会反馈性引起胃排空加快,使饲料基本上完整地进入小肠,增加小肠负担,为病原菌繁殖创造了条件,致使消化道病源微生物群成为优势菌群。
1.2 仔猪日粮酸化的必要性
由于早期断奶时仔猪的消化系统发育不完全,且日粮结构变化较大,导致仔猪体内pH值升高,为了保证仔猪胃内容物保持较低的pH值，以利蛋白消化和抑制病原菌生长,一般在日粮中添加酸化剂。
1.2.1降低仔猪体内pH值,提高断奶仔猪日粮的消化率
仔猪胃内的pH值水平高于成年仔猪，当pH值上升后,胃蛋白酶活性降低,引起仔猪对蛋白质的消化降低,造成蛋白质在肠内腐败,腐败产物对结肠产生损伤。结肠是仔猪吸收水和电解质的重要器官;同时蛋白质腐败产物对结肠粘膜的刺激可促进肠液分泌,粪中水分含量增加,致使出现腹泻(钱朝海等2006)。仔猪在断奶后24h内,小肠绒毛会缩短,4~5d后严重影响到肠道内微生态平衡(王舒宁等,2007)。在断奶仔猪日粮中添加一定量的酸化剂,可使饲粮的pH 值降低(Blank等,1999;冷向军等,2003)。Risley等(1992)在仔猪日粮中分别添加1.5%的柠檬酸和1.5%的延胡索酸，饲粮pH值由6.42分别降低到4.92和4.70;胃内容物pH值由4.07分别降到3.82和3.87.胃内 pH 值的降低提高了胃蛋白酶、胰蛋白酶和淀粉酶等的活性,并且能够提高胃酸的分泌(冷向军等2003)，而这种变化将有利于提高断奶仔猪对日粮的消化,提高日粮营养成分的利用率。
1.2.2 抑制胃肠道有害微生物的生长,降低仔猪细菌性腹泻的发生
因仔猪不能很好地消化日粮中的营养成分，那些未完全消化的蛋白质发酵产生氨和有毒聚胺等，使肠道内酸碱度改变,肠道正常的微生态被破坏,尤其是抑制了乳酸杆菌的生长(孙路军,1999),而病原微生物趁机大量繁殖,如大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、梭菌等适宜的pH值都在6~7,而在pH值4以下才能失活这些病原菌的生长将会导致仔猪腹泻(李鹏和齐广海2006)。Barrow等(1977)研究发现,仔猪断奶后第2d，胃肠道内乳酸菌的数量显着下降;大肠杆菌数量急剧增加。Mathew等(1991)报道,仔猪断奶后2d内,回肠内容物中乳酸杆菌数几乎减少到接近于零,大肠杆菌数显着增加,并与回肠内容物的pH值增加呈强相关。
研究表明,日粮中的酸化剂可能对肠道微生物菌群结构起到调节作用,并降低大肠杆菌感染胃肠道的可能性,能够减少仔猪腹泻和死亡率(White等,1969；Thomlinson等,1981)。Fuller(1997)研究表明,酸性条件有利于乳酸菌的繁殖生长,对大肠杆菌等有害微生物繁殖生长有抑制作用。并且乳酸杆菌代谢产物-乳酸，能够阻碍大肠杆菌在肠道内与其受体结合,抑制大肠杆菌生长(Danielson等,1989)。Reiter等(1980)研究表明,肠道中的乳酸杆菌能产生过氧化氢,对其它微生物有灭菌作用。因此,胃抵抗大肠杆菌侵扰的作用可能部分依赖于胃内酸性条件及乳酸菌数量。林映才等(2001)提出,随着饲料系酸力的下降,断奶仔猪消化道pH值下降，抑制了消化道内各种致病菌的生长繁殖,同时由于pH值的下降,更多的有机酸处于非离解状态,非离解状态的有机酸进人病原菌的细胞内对病原菌具有灭活作用。
2 系酸力的概念及测定方法
2.1 概念
日粮的系酸力(Acid-binding capacity)即日粮结合酸的能力,是指一定质量的日粮对酸性物质具有的酸度缓冲能力,也称为日粮酸缓冲力、酸中和力、酸结合力或酸结合系数。目前关于系酸力有两种定义:①使100g饲料的pH值降至4.0时所需盐酸的毫摩尔数;②使1kg饲料pH值降至3.0时所需盐酸的毫克当量(张宏福和卢庆萍,2001)。
2.2 测定方法
称取100g风干饲料(全通过60目标准筛)样品放入烧杯中,加人200mi去离子水，在恒温水浴锅中加热至37℃左右,取下放在磁力搅拌器上搅拌并插人温度计,将温度控制在(37+1)℃之内。将pH计电极插人溶液中,用1mol的盐酸逐步进行滴定,至pH=4.0时所用盐酸的毫升数即为该饲料的系酸力(所有测定在1h之内进行完毕)(刘庚寿等,2006)。
一般来说，日粮的初始酸碱值和系酸力越高,那么仔猪进食后,就必须分泌更多的胃酸或者额外添加更多的酸化剂才能将胃内的pH值降低到3.5以下反之,将胃内pH值降到 3.5 以下时所需的胃酸或酸化剂的量就少。因此,不同的饲料配方,应根据其不同的酸碱值和系酸力确定酸化剂的添加量。日粮的初始酸碱值和酸结合能力(系酸力)取决于组成配合饲料的各种原料。不同原料的酸结合能力差别很大,能量饲料的酸结合能力一般较小,蛋白质类饲料的酸结合能力稍大些,而石粉等矿物质的酸结合能力是最大的。
3 系酸力在日粮配制中的应用
3.1 系酸力模型
邢启银和刘庆华(2002)研究发现,原料的系酸力与组成日粮的系酸力呈正相关，按照原料的系酸力值,按比例计算其组成日粮的系酸力值,其结果要高于实测值。在计算值与实测值之间是否存在一定的回归关系,还需进一步研究。
丁洪涛等(2005)以影响断奶仔猪配合日粮系酸力的7种主要原料(豆粕、鱼粉、麦麸、乳清粉、磷酸氢钙、石粉和玉米)作为仔猪日粮系酸力模型的原料因子,建立了饲料原料配比(a)、原料系酸力(x;)与日粮系酸力(Y)之间的数学模型。
式中:Y--日粮系酸力;
a1~a7---豆粕、鱼粉、麦麸、乳清粉、磷酸氢钙、石粉和玉米在仔猪日粮中的配比;
X1~X7---豆粕、鱼粉、麦麸、乳清粉、磷酸氢钙石粉和玉米各原料的系酸力。
上式即为所求的仔猪日粮系酸力模型,模型适用于各原料相应的范围内(豆粕在10%~30%、鱼粉≤10%麦麸≤10%、乳清粉≤16%、磷酸氢钙<2%、石粉≤2%),随后进行试验验证表明:①基础日粮的酸结合力会显着影响仔猪的生产成绩,并且通过调控日粮酸结合力可以显着改善断奶仔猪的生产成绩;②)28日龄断奶仔猪日粮酸结合力调控至20mmolHCI/100g日粮左右较合适;③断奶仔猪日粮高酸结合力是通过降低仔猪采食量和提高仔猪腹泻率而影响生产成绩的。
3.2不同系酸力日粮的应用效果
张宏福等(2001)研究表明,系酸力对试验仔猪前期的日增重、相对生长率、料重比以及健康状况影响较大,且系酸力越低,仔猪腹泻程度越轻。李建平等(2005)进一步指出添加单一酸制剂效果不如复合酸制剂。
研究表明，随着复合酸化剂的添加,饲料系酸力不断降低;仔猪的腹泻率随系酸力的降低相应降低,日增重和料重比均有不同程度的改善(Eckel等:1992;冷向军等,2003)。刘庚寿等(2006)进一步研究指出,系酸力过低(小于20mmol HCI/100g)时仔猪的采食量急剧上升而生产性能下降;饲料系酸力为19.5~23.0mmolHC1/100g时,仔猪的综合生产性能表现最佳。罗建模等(1996)指出,断奶仔猪饲粮系酸力达到20mmolHCl/100g时,其效果最好。
4 使用酸化剂应注意的问题
4.1 酸化剂的种类
酸化剂一般分为单一型和复合型两种。其中单一型包括有机酸(柠檬酸、延胡索酸、乳酸、甲酸、丙酸等)和无机酸(硫酸、盐酸和磷酸等)两类。复合型又包括全酸复合型和酸盐复合型。目前国内使用效果最好，范围最广的有机酸化剂主要是柠檬酸和延胡索酸;而无机酸中因盐酸和硫酸的强腐蚀性对动物、设备及工人会带来较强的副作用,现在这两种无机酸基本已不用。据实际生产情况,不同复合酸化剂的效果存在较大差异。磷酸型复合酸化剂能有效降低仔猪腹泻率;乳酸型复合酸化剂能稳定提高仔猪生长性能，抗应激。当饲养条件较差时,复合酸化剂的作用效果会更明显(李鹏和齐广海,2006)。
4.2 日粮的系酸力及酸化剂的适宜添加量
日粮系酸力对酸化剂使用效果影响很大,系酸力越高,吸附的游离酸越多,胃酸度降低幅度越大。酸化剂加人日粮后首先被日粮缓冲、结合掉一部分,真正在仔猪消化道发挥作用的是经日粮结合后剩余的部分,降低日粮系酸力对于酸化剂有效发挥作用十分重要(秦圣涛和王永军,2006)。
饲料的系酸力越大，吸附胃中的有机酸就越多，就应补充较多的酸化剂,在生产实际中不易把握，但可根据仔猪吃完料后是否有下痢现象来参考，若发生下痢说明胃酸不足，不能将所采食的饲料充分地消化掉，故应适当增加酸化剂的添加量。日粮中蛋白质的来源不同，要求胃肠道中的酸度也不同。如蛋白质来源于奶产品,则要求 pH值为 4.0;若来源于大豆粕和鱼粉,则要求 pH值为 2.5。一般认为,仔猪饲粮的系酸力以不超过30mmol/100g饲料为宜。添加量不足达不到把消化道PH值降低到适宜程度的效果;添加过量会导致适口性降低和成本增加。复合酸化剂如乳酸宝(富马酸 46%、乳酸 19.5%)以每吨饲料添加1.0~1.5 kg为宜;延胡索酸等有机酸的适宜添加量为每吨饲料添加3kg(李成良等,2006)。邓灶福(2005)认为仔猪日粮中酸化剂添加量以 0.2%为最佳。使用含酸量70%以上、有机酸 40%以上乳酸型酸化剂,添加 0.2%~0.3%较适宜(曹进等,2003)。
4.3 酸化剂的适用阶段
猪通过其胃底细胞分泌HCI来调节胃内pH值而仔猪分泌HC1能力很弱，至8~10周龄才能达到成年水平(2-3.5)。仔猪胃内pH值随年龄增长而下降。2~3周龄仔猪和断奶后1~2周内的仔猪其胃内的pH值较高,4周后的仔猪则能分泌较充足的胃酸，而酸化剂只有在胃酸不足的情况下才能充分发挥其作用。故认为添加酸化剂的有效时段一般以在断奶前至体重20~30kg为宜(曹进等,2003),添加酸化剂对仔猪前期的生产性能有很好的效果,但对后期则没有较明显的作用(张宏福等,2001)。