丙酸鈣及其在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

殷 燕 李晨博 曾曄臨 王 恬

丙酸鈣及其在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

殷 燕 李晨博 曾曄臨 王 恬

丙酸鈣是一種新型飼料添加劑,近年來在飼料生產(chǎn)、動物生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。作為一種有機酸鹽,丙酸鈣不僅作為防腐劑,也常常作為酸化劑在飼料工業(yè)中應(yīng)用,對預(yù)防疾病與提高動物生產(chǎn)性能發(fā)揮了積極的作用。文中綜述了丙酸鈣的理化性質(zhì)與功用,對反芻動物產(chǎn)奶量、消化代謝與代謝疾病預(yù)防的影響及其在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用。

丙酸鈣；奶牛；家禽；飼料

丙酸鈣是一種人工合成的有機酸鹽,是世界衛(wèi)生組織（WHO）和聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）批準使用的安全可靠的食品與飼料用防腐劑。研究證明,丙酸鈣具有很強的抑制細菌、霉菌生長及殺菌的活性,在食品和飼料工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。此外,丙酸鈣在畜禽生產(chǎn)中也有十分重要的作用,除預(yù)防動物代謝疾病外,對促進動物生長也有明顯的作用。近年來,關(guān)于丙酸鈣在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究的報道越來越多,隨著抗生素等藥物添加劑的使用受到限制,丙酸鈣的應(yīng)用將有十分廣闊的前景。

1 丙酸鈣的理化性質(zhì)與功用

1.1 丙酸鈣結(jié)構(gòu)性質(zhì)與制備工藝

丙酸鈣是一種白色單斜板狀結(jié)晶性粉末,分子式為C6H10O4Ca,分子量186.22,氣味無臭或者略帶丙酸味,可溶于水,微溶于甲醇、乙醇,不溶于苯和丙酮。

丙酸鈣一般由丙酸和氫氧化鈣或碳酸鈣反應(yīng)制得。工業(yè)上一般用氫氧化鈣為原料,在反應(yīng)鍋中調(diào)氫氧化鈣成懸濁液,加入丙酸反應(yīng),終點pH值7～8,經(jīng)過濾干燥得成品。近些年,關(guān)于丙酸鈣的制備工藝研究越來越深入。劉愛文利用毛蛤殼為原料制備丙酸鈣,操作簡單安全、成本低,而且產(chǎn)品的收率也比較高、質(zhì)量好。高新以牡蠣殼為原料,采用常溫常壓直接法制備丙酸鈣,丙酸鈣的平均含量達到99.61%。張彬也利用甲殼類水產(chǎn)動物的廢棄物為鈣源,與丙酸合成丙酸鈣。隨著人們對丙酸鈣的逐漸重視,制備丙酸鈣的方法將會越來越多,丙酸鈣制備工藝也將不斷得到提升。

1.2 丙酸鈣的生產(chǎn)與應(yīng)用

丙酸鈣作為保鮮劑被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中,它能延長食品的保鮮期,廣泛用于面包、蛋糕、飲料、谷物等食品加工業(yè)。嚴成的試驗表明，在0℃下,丙酸鈣濃度為3%,牛肉的貯藏期可達到24 d,常溫下牛肉的貯藏期達到12 d,保存時間明顯長于不加丙酸鈣的牛肉的保存期；也有研究表明,在次氯酸鈉、山梨酸鉀、丙酸鈣這3種防腐劑中,丙酸鈣對于板栗的貯藏效果最好。雞屠宰后,雞肉品質(zhì)將迅速下降。丙酸鈣有較好的保鮮作用,用質(zhì)量分數(shù)為0.015%的丙酸鈣溶液處理鮮切雞肉,對金黃色葡萄球菌的抑制效果最好；質(zhì)量分數(shù)為0.020%時,對黑曲霉有明顯的抑制作用；但丙酸鈣對大腸桿菌無明顯抑制作用。王紅寧等在研究防腐劑對芽孢桿菌的抑菌、殺菌作用時發(fā)現(xiàn),丙酸鈣對芽孢桿菌繁殖體有抑制并殺滅作用。陳南南在研究食品防腐劑對腐敗菌的抑菌效果時發(fā)現(xiàn)，不同防腐劑對腐敗菌的抑制作用有所差別,其中丙酸鈣對枯草芽孢桿菌的抑制作用最好。包紅朵實驗發(fā)現(xiàn)，丙酸鈣復(fù)合型防霉劑對禾谷鐮刀菌和黃曲霉菌均有抑制作用,而且,隨著防霉劑濃度的增加,抑制效果越明顯。這些研究都表明,丙酸鈣對大部分菌類都有抑制作用。

丙酸鈣還能用作飼料防腐劑,在飼料中,丙酸鈣對霉菌、革蘭氏陰性菌、黃曲霉素等敏感,具有獨特的防霉、防腐性質(zhì)。近年來,隨著抗生素等藥物添加劑的使用受到限制,丙酸鈣、丙酸鈉等常常被作為酸化劑應(yīng)用在飼料工業(yè)中,對預(yù)防疾病與提高動物的免疫能力發(fā)揮了積極的作用。丙酸鹽類（包括丙酸鈣）發(fā)揮防腐防霉作用的有效成分為丙酸分子,飼料中的丙酸鹽只有轉(zhuǎn)變成丙酸才能發(fā)揮作用,而轉(zhuǎn)變過程會受到水分、pH值等條件的影響。有研究顯示,丙酸鈣在酸性范圍內(nèi)有效：pH值在5.0以下對霉菌的抑制作用最佳,而在5.5以上時抑菌能力明顯降低。荊亞鈴在研究防腐劑在面包中的應(yīng)用時發(fā)現(xiàn),丙酸鈣與脫氫醋酸鈉兩者的復(fù)配形式更利于面包保質(zhì)期的延長,復(fù)配的比例為6：4。還有實驗表明，肉仔雞日糧中配合添加EM(有效微生物群落)和酸化劑能使肉仔雞腸內(nèi)容物的總蛋白酶、脂肪酶和總淀粉酶活性增強,氨基氮含量和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶活性提高,而血清尿素氮水平、膽固醇、甘油三酯含量降低。同時,血鈣、血磷水平提高,脛骨中鈣磷含量增加。

2 丙酸鈣在動物生產(chǎn)中的作用

2.1 丙酸鈣對奶牛產(chǎn)奶量的影響

王聰?shù)热说膶嶒炞C明,在泌乳奶牛日糧中添加丙酸鈣可以顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量，但對乳成分沒有顯著影響。大部分研究顯示，丙酸鈣對于提高奶牛產(chǎn)奶量有作用,但DeFrain等研究發(fā)現(xiàn)，添加丙酸鹽對奶牛產(chǎn)奶量無顯著影響,乳脂產(chǎn)量和乳蛋白質(zhì)含量卻顯著提高。目前,由于試驗條件不同,各種報道尚無統(tǒng)一的觀點,有關(guān)丙酸鈣的研究還有待進一步深入。

2.2 丙酸鈣對動物消化代謝的影響

丙酸鈣在機體內(nèi)會水解產(chǎn)生丙酸,丙酸參與動物采食量的調(diào)節(jié)。在飼料中添加丙酸鈣可以提高動物采食量,促進動物的能量代謝。郭剛等在對西門塔爾牛的研究中發(fā)現(xiàn),在日糧中添加丙酸鈣可以提高養(yǎng)分表觀消化率,消化能、代謝能、沉積能也顯著提高,而糞能、氣體能有降低趨勢,飼料中添加使用丙酸鈣可提高西門塔爾牛對飼料的能量利用率。還有實驗證明,丙酸鈣可以提高羔羊的生產(chǎn)性能和飼料消化率。但丙酸鈣的添加量過多會影響日糧的適口性,反而會降低動物采食量,因此,日糧中丙酸鈣不宜添加過多。有研究顯示,在成年綿羊飼料中添加丙酸鈣能刺激綿羊分泌胰島素,調(diào)節(jié)血液葡萄糖代謝,從而提高其飼料利用率,加速體重增長。

2.3 丙酸鈣對反芻動物代謝疾病的預(yù)防

目前,對于丙酸鈣的研究大多集中在牛、羊等反芻動物。丙酸鈣在進入反芻動物機體后,能夠水解為丙酸和鈣離子。丙酸是反芻動物碳水化合物代謝中的一種重要的揮發(fā)性脂肪酸。反芻動物的很多代謝疾病都與丙酸的缺乏有關(guān)。

奶牛產(chǎn)犢后易出現(xiàn)丙酸和鈣的缺乏,容易導(dǎo)致產(chǎn)乳熱，從而引起產(chǎn)奶量和采食量下降。有研究表明，在奶牛日糧中添加113 g丙酸鈣能夠有效緩解這些癥狀。丙酸鈣不僅能提供能源物質(zhì)——丙酸,同時還能為奶牛補充鈣。

酮病是高產(chǎn)奶牛生產(chǎn)中常見的疾病,是由于奶牛體內(nèi)葡萄糖濃度偏低造成的,而葡萄糖主要是由丙酸通過糖異生轉(zhuǎn)化而來的,當(dāng)丙酸生成減少時,葡萄糖濃度便會降低,從而造成酮病的發(fā)生。因此,在奶牛日糧中添加丙酸鈣可有效降低奶牛酮病的發(fā)生概率。加拿大、比利時等國家已有關(guān)于用丙酸鈣為主原料生產(chǎn)治療奶牛酮病的混合物的專利。有報道顯示，在奶牛日糧中添加生糖前體物,如丙酸鈉、丙酸鈣等,能增加瘤胃揮發(fā)性脂肪酸中丙酸的比例。丙酸鈣在反芻動物代謝疾病中起著重要作用,對于如何將其更好地應(yīng)用于疾病治療中,還有待進一步研究。

2.4 丙酸鈣在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

除了在反芻動物生產(chǎn)中有重要作用外,丙酸鈣在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用也有積極的作用。美國的Oruwari報告,在每千克雞飼料中加入1 g丙酸鈣,可顯著增加產(chǎn)蛋雞的產(chǎn)蛋量和4周齡肉雞的體重,并能增強產(chǎn)蛋雞的抗不良刺激能力,而對雞的行為無任何影響。Gornowicz等在相同的禽舍條件下用添加乳酸、丙酸、蘋果酸的日糧飼喂羅斯308雛雞42 d,研究發(fā)現(xiàn),這些酸化劑可降低飼料和糞便中嗜溫細菌和真菌的數(shù)目,并能夠顯著降低墊草和空氣中致病微生物、大腸桿菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌的數(shù)量。目前,對于酸化劑在家禽生產(chǎn)中的作用的研究報道還不多見,并且大部分集中在復(fù)合酸化劑的研究上,王冉、周巖民等研究顯示,乳酸寶和富馬酸等添加在肉雞日糧中均提高了肉雞的體增重，并改善了飼料利用率。Kil在研究酸化劑對感染沙門氏菌雛雞作用時發(fā)現(xiàn),酸化劑可以有效地防止沙門氏菌對雞的肝、心、肺、脾、腎等的損傷，并可有效地防止腸內(nèi)出現(xiàn)退行性炎癥變化。目前，國內(nèi)對于丙酸鈣在家禽方面的文獻還比較少，其對于家禽生產(chǎn)的影響還有待進一步研究。

綜上所述，已有許多研究表明，丙酸鈣應(yīng)用于動物生產(chǎn)中，對于預(yù)防動物代謝性疾病、提高產(chǎn)奶量、提高養(yǎng)分代謝率、促進動物健康生長等都有十分積極的意義。特別是在當(dāng)今人們廣泛關(guān)注飼料、食品安全，限制抗生素等藥物添加的形勢下，丙酸鹽類（包括丙酸鈣）的應(yīng)用,具有廣闊的前景。

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（編輯：高 雁，snow yan78@163.com）

Application of calcium propionate in animal production

Yin Yan,Li Chenbo,Zeng Yelin,Wang Tian

Calcium propionate is a new feed additive which is applied increasingly widely in feed production and animal feeding.As a kind of organic acid salt,calcium propionate is not only used as antiseptic,but also often applied to feed industry,which develops an important role in the disease prevention and improving animal production function.This paper reviews calcium propionate's physicochemical property,function and influence on milk production,digestibility and metabolic disease prevention of ruminant animals.

calcium propionate；cow；poultry；feed

S816.71

A

1001-991X（2011）16-0015-03

殷燕，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，210095，南京。

李晨博、曾曄臨、王恬（通訊作者），單位及通訊地址同第一作者。

2011-06-28

項目來源：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)SRT項目[1005A18]資助