越來越被注重的酸性離乳豬飼料
由於越來越多人興趣於利用有機酸(Organic acids)在離乳仔豬飼料裡，而能改善隻日增重和飼料效率，這篇文章討論不同的酸如何影響豬隻的生長。
研究飼料改善離乳仔豬的生存、發育能力已有一段時間，有許多不同的單位原料已被研究，包括一連串的非營養性飼料添加劑，最近的趨勢是利用有機酸去改善離乳仔豬隻日增重及飼料效率。
什麼是酸的功用？
豬胃分泌強酸(Hydrochloric Hcl)，這個分泌酸扮演在胃消化過程和維持正常消化系統的功能，胃在消化系統中扮演一個重要的角色，胃除了有貯存飼料的功能且能調整飼料進入小腸的速率，且胃為蛋白質加水分解的開始，這個功能伴隨著胃蛋白鋛的活化作用，胃蛋白鋛由非活化的胃蛋白酵素鋛(Pepsinogen)分泌，轉換成活化胃蛋白鋛，是由酸扮演這個角色，除此而外，活化胃蛋白鋛的pH值是2，在高的pH值下，胃蛋白活性是顯著的減低，蛋白質經胃蛋白鋛作用後的最終產物是小蛋白和多𡌅(Peptides)，這開始的胃蛋白加水作用是必需由接下的小腸中胰蛋白鋛(Trypsin)活化來完成。
胃除了提供適當環境幫助胃蛋白鋛的活化功用，胃酸且是初刺激胰臟分泌重碳酸鹽(bicarbonate)胃蛋白鋛的終產物，同時刺激胰臟蛋白鋛的分泌，最後酸離開胃扮演部份迴饋(feedback)作用，幫助調整胃消化速率，減低小腸的消化負擔。
胃酸的另一個重要功能是保護消化道下部的細菌侵入，低的pH(2.0或更少)普遍發現在正常的成豬，且表現出明顯的抑制細菌作用，因此微生物從嘴進入消化系統，是不能夠通過胃而成功的在小腸中繁殖，剛出生時，仔豬胃是無菌，但很迅速的被乳糖菌繁殖，由於乳糖菌的增殖，胃絨膜分泌Hcl不足夠能分抑制細菌，此時胃內細胞有效酸的分泌是不足以防止pH的升高，酸的分泌不足使得大腸桿菌在胃腸道中迅速增殖，由於細菌的多醣脂蛋白會抑制酸的分泌，故胃中大腸桿菌的繁殖，將使胃酸的分泌減少。(Baume et al., 1967；Wylie et al., 1967；White et al., 1969)
Organic acids(有機酸)
理論上飼料中添加有機酸而改善離乳仔豬的表現有幾種假設：
1.假設比較起生長及成豬離乳仔豬有未成熟的消化系統，因此將限制蛋白質及碳水化合物的消化能力，而離乳仔豬pH值從胃腸道內容物中測出比未離乳及成長豬高。(Schicketanz and Richter, 1967；Schulman 1973)。
2.假設飼料中酸化不足，而與消化不好有關且會影響胃蛋白鋛的活性，抗菌性活力和胃腸道的消化速率。
3.假設飼料中添加有機酸，將降低飼料和豬胃腸道的pH值(Schulman, 1973；Thomlinson and Lawrence, 1981；Kidder, 1982；Abin, 1985)而下一個結論是離乳仔豬胃腸道有足夠低的pH值，也許是減少離乳仔豬麻煩最重要的原因。(表1)
| Table 1. 列 出 與 豬 料 有 關 的 有 機 酸 物 理 性 狀 | |||
| ACID | Mol. Wt. | Ka | Solubility |
| Acetic Citric Fumaric Iactic Propionic Phosphoric acid(無機酸) |
60.05 192.12 116.07 90.80 74.08 98.00 |
1.8×10-5 7.5×10-4 3.6×10-5 1.4×10-4 1.4×10-5 7.5×10-5 |
－ Very Slightly － － － |
| 註：酸的相對強度是由離子係數和水的溶解度來表示，添加Citric fumaric acid的物理性狀不同，也會影響豬隻的生長表現。 | |||
Citric and fumaric acids
東歐利用酸性飼料改善豬隻的生長效率已有多年的時間，大致上而言，5至110公斤的豬隻添加檸檬酸1至4.5％能改善生長表現，(Cupka and kosalko, 1975；Kirchgessner and Roth, 1978)然而Paullaut et al. (1980)報告在限飼豬隻中改善生長表現，有些研究者則特別注意Citric acid和fumaric acid等有機酸對新離乳豬的影響，檸檬酸在豬隻10日齡時已被證實顯著的改善生長效率和豬隻的飼料攝食。(Henry et al., 1985 Table 2)
| Table 2. Vitric or fumaric acid for early weaned pigsa | |||
| Control | Citricb | Fumaricc | |
| Daily gain,g Daily feed,g Gain/feed |
189 189 0.96 |
216 226 0.97 |
170 182 0.86 |
| a. Adapted form Henry et al. (1985)
Pigs were weaned at 10 days of age; initial weight 3.1Kg; 25 day trial. b. Replaced 3.0% of the final diet. c. Replacid 1.5% of the final diet. |
|||
飼料中含有檸檬酸改善生長，在離乳仔豬中已經連續的表現：Fumaric acid表現豬隻的生長表現，非常類似檸檬酸。(Table 3 Giesting and Easter, 1985)，生長豬餵fumaric acid與對照組並沒有顯著的表現。
| Table 3. Effect of fumaric acid supplementation on performance of starter pigsa | |||||
| Fumaric acid level, % | |||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Daily gain, g Daily feed, g Gain/feed |
261 501 0.52 |
261 484 0.54 |
257 445 0.57 |
296 493 0.60 |
297 500 0.60 |
| a. Adapted from Giesting and Easter (1985). initial weight 8.6Kg, 4 week trial. | |||||
豬料中添加有機酸減低胃腸道的pH值和細菌的增殖。(Cole et al. 1968；Thomlinson and Lawrence 1981)飼料中含有Citric acid減低pH值和細菌數目在胃和十二指腸中表現比Fumaric acid (Scipion et al., 1978)因此這可能期望Citric acid將會比fumaric acid的生長表現較好。
Other acids(其他酸)
除了Citric acid和fumaric acid其它有機酸和無機酸亦被研究，Kentucky研究報告在仔豬添與混合有機酸會改善生長和飼料效率。(Table 7和8；Cormowell and Burnell, 1987) Giesting and Easter (1986)研究Propionic acid丙酸能改善飼料效率，但對隻日增重無關(Table 4)，這些研究者同時調查一些無機酸(Table 6)，無機酸中除了磷酸(Phosphoric acid)外均會引起生長緩慢、減少飼料攝取和影響飼料效率。
| Table 4. Comparison of the effects of propionic, fumaric and citric acids on the performance of starter pigs a | ||||
| Control | Propionic | Fumaric | Citric | |
| Daily gain,g Daily feed, g Gain/feed |
252 492 0.51 |
241 438 0.55 |
264 480 0.55 |
260 473 0.55 |
| a. Adapted from Giesting and Easter (1985). Average initial weight 7.5kg, 4 week trial | ||||
| Table 5. Effect of fumaric or citric acid additions on starter pig performance and digestive function a | |||||
| Control | Fumaric, % | Citric, % | |||
| 1 | 2 | 1 | 2 | ||
| Daily gain, g Daily feed, g Gain/feed DM digestibillity, % Protein digestibility, % |
407 655 0.62 80.8 78.4 |
431 650 0.66 80.6 78.9 |
426 6.32 0.67 80.9 79.8 |
423 649 0.65 80.2 78.6 |
437 632 0.69 80.9 79.4 |
| a. Adopted from Falkowski and Aherne (1984). | |||||
Table 6. Effect of organic and inorganic acids on performance of starter pigs a |
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| Control | Fumaric | Hydrochloric | Phosphoric | Sulfuric | |
| Daily gain, g Daily feed, g Gain/feed |
341 654 0.52 |
309 577 0.54 |
209 431 0.50 |
350 613 0.57 |
191 422 0.46 |
| a. Adapted from Giesting and Easter, 1986. | |||||
| Table 7. Effect of organic acid addition to simple vs. complex diets for starter pigs | ||||||
| Whey a acid Daily gain, g Daily geed, g Gain/feed Milkb fumaric acid, % Daily gain, g Daily feed, g Gain/feed DM/digestibility,% Protein digestibility, % |
－ － 291 513 0.57 － 0 291 540 0.54 69.0 65.1 |
－ ＋ 318 527 0.60 － 2 318 549 0.58 71.7 72.7 |
＋ － 327 577 0.56 － 3 313 536 0.58 － － |
＋ ＋ 341 558 0.60 ＋ 0 327 531 0.61 75.8 74.5 |
＋ 2 350 538 0.64 74.8 74.0 |
＋ 3 350 536 0.65 － － |
| a. Adapted from Cromwell and Burnell
(1987). Average initial weight kg; 28 day trial. Dried whey included at 15%. b. Adapted from Giesting and Easter (1986). Average initial weight kg; 28 day trial. Dried skim milk included at 25%. |
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| Table 8. Performance of weanling pigs fed a complex starter diet supplemented with antibiotics, copper sulfate and an organic acid mix a | |||||
| Antibiotic b Copper c Acid mix d Diet pH Daily gain, g Daily feed, g Gain/feed |
－ － － 5.52 236 459 0.513 |
＋ － － 5.64 359 631 0.562 |
＋ ＋ － 5.52 400 686 0.575 |
＋ － ＋ 4.5 359 599 0.599 |
＋ ＋ ＋ 5.03 418 513 0.592 |
| a. Taken from Cromwell and Burnell,
1987. b. Provides 110 ppm chlortetracycline, 110 ppm sulfamethazine and 55 ppm procaine penicillin. c. From copper sulfate, provided 250 ppm Cu. d. Commercial mixture of citric acid, citrate, sorbic acid and benzoate. Also contained L. acidophilus and B. faecium enzymes and flavoring agents, included at 1.0% of the diet. |
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Organic acid和Other feed additives(有機酸和其它飼料添加劑)
有機酸和其它飼料添加劑的相互影響已被University of Kentucky (Table 8；Cormwell and Burnell, 1987) and University of Illinois (Edmonds et al., 1985)儘管不同的酸和濃度不同的酸被添加，結論是添加有機酸和抗生素或硫酸銅將更進一步改善隻日增重4∼5％。
Palatability(適口性)
對於生長反應酸性飼料的適口性是一個重要的因素(Cole et al., 1968)，當早期離乳仔豬能允許選擇對照，Citric acid和fumaric acid的飼料，他們比較偏愛對照組飼料(Henry et al 1985.)。
有機酸和蛋白質來源(Orgain acids and protein source)
如果蛋白質加水分解作用在胃中被破壞，添加有機酸則會改善蛋白質的消化率，另一假設，當飼料中含有更多容易消化的蛋白質添加有機酸則有較不好的效果，上述的假設都被試驗，不管使用乳漿(Whey)或脫脂乳(skim milk)和有機酸添加在飼料中均能改善早期仔豬的生長表現，然而高濃度有機酸是必需在二週後離乳仔豬料中添加，特別是玉米和豆粉飼料或玉米、豆粉和脫脂乳粉(Giesting and Easter, 1986)，Citric和fumaric acid都不會影響混合飼料中乾物質和蛋白質的消化率，(Fallkowsk and Aherne, 1984. Table 5)但fumaric acid改善單一的玉米－豆粉飼料中蛋白質的消化率(Giesting and Easter, 1986).
成本和其它的因素(Cost and other factors)
沒有有效的數字存在，一個假設當利用有機酸降低飼料的pH值，將增加飼料廠生產設備的損壞速度，田間試驗觀察，高溫玉米對有機酸的破壞有很大的影響，這酸添加成本數字顯示是不貴的，大約每噸成本美金25至50元間(決定於何種酸、濃度等，對於有機酸產品而言用鈉鹽或鉀鹽將破壞豬隻的酸平衡因此會減低豬隻的生長表現。
[本文譯自(Acidified Weanling Pig Diets Gain Increasing Attention) by Steven G. Cornelius Feedstuff, February 1, 1988]
飼料營養雜誌(3~9)－范文浩．八八年五期
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