酸化劑在蜂業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

李旭濤 李文琛, │文

1 甘肅省養(yǎng)蜂研究所；2 甘肅省蜂業(yè)工程技術(shù)研究中心；3 天水匯濤蜂業(yè)科技有限公司

pH值是蜜蜂體內(nèi)消化環(huán)境中的重要因素之一。美國吉列姆·M等（1987）報道，喂幼蟲的工蜂漿酸度pH為4.0，而幼蟲腸道pH值通常是酸性。另據(jù)報道，幼蟲中腸pH值因飼喂花粉或蛋白質(zhì)不同pH值在4.8～7.0之間變動，健康蜂群幼蟲中腸的pH在5.0～5.5之間波動[1]。蜜蜂腸道中的酸性環(huán)境是飼料組分在體內(nèi)被充分地消化吸收、有益菌群合理生長、病原微生物受到有效抑制的必要條件。

然而，剛出房的幼蜂消化系統(tǒng)和腺體發(fā)育尚未完善，消化酶和胃酸分泌顯得不足，這是其一；其二，蜜蜂有時受到病原菌繁殖干擾，致使消化酶和胃酸分泌不足或受到阻礙，容易造成胃腸道pH值高于酶活性和有益菌群生長的適宜范圍，必須依賴外源飼料幫助來改善消化道中酸堿度環(huán)境。酸化劑作為一種可降低飼料在消化道中的pH值，為蜜蜂提供最適消化道環(huán)境，以滿足營養(yǎng)及防病需要的新型促生長劑而在蜜蜂飼養(yǎng)中得到應(yīng)用。

通常，把能提高飼料酸度（pH值降低）的一類物質(zhì)稱作飼料酸化劑。畜牧業(yè)上早在1963年，英國就有乳酸能減少糞便中的大腸埃希氏菌計數(shù)并提高仔豬生長率的報道[2]。日本Yoshida, K（1989）用葡萄糖酸、乙酸、乳酸、發(fā)酵菌與未加工的大米、小麥、玉米、大豆發(fā)酵成的產(chǎn)物，給蜂群飼喂3%（V/V）糖漿的發(fā)酵液，結(jié)果感染白堊病的幼蟲數(shù)量大為減少，大蜂螨比原來污染時減少到20%[3]。上世紀90年代以來，各國學者在進一步研究有機酸的效果和作用機理的同時，開始著手研究酸性強、成本低的無機酸及把一些各自特定優(yōu)點結(jié)合起來的復(fù)合酸化劑，并取得很大進展。一方面有更多的有機酸被世人應(yīng)用，另一方面酸化劑引起我國營養(yǎng)學家和飼料配方師的關(guān)注。許定模等（1991）報道，常年飼喂0.06%～0.1%檸檬酸能預(yù)防蜜蜂爬蜂病的發(fā)生，且其他病害相應(yīng)減少。檸檬酸有促進蜜蜂體內(nèi)糖分迅速轉(zhuǎn)化的作用，有利于蜜蜂消化、吸收，故為預(yù)防疾病的發(fā)生有一定作用[4]。如今，酸化劑已被應(yīng)用于蜜蜂飼料中或作為防病保健劑使用。

一、常用酸化劑的種類及特性

就目前應(yīng)用而言，國內(nèi)外應(yīng)用酸化劑的種類總的分為單一酸化劑（包括有機酸化劑和無機酸化劑）和復(fù)合酸化劑兩大類。

1.有機酸化劑

在較早的生產(chǎn)實踐中，人們往往偏好有機酸，這主要源于有機酸具有良好的風味，并可直接進入體內(nèi)三羧循環(huán)。有機酸化劑主要有檸檬酸、延胡索酸、乳酸、丙酸、蘋果酸、戊酮酸、山梨酸、甲酸（蟻酸）、乙酸（醋酸）。不同的有機酸有其理化和生物學特性，但使用最廣泛的而且效果較好的是檸檬酸、延胡索酸和乙酸。

檸檬酸最初是從檸檬中制取的，故得此名。檸檬酸為一種無色結(jié)晶，易溶于水及乙醇，難溶于乙醚，pH值1.09，有強酸性和腐蝕性。

延胡索酸為白色結(jié)晶性粉末，不粘連，流動性好，較難溶于水，對氧化和溫度變化穩(wěn)定，可與固狀飼料混勻，為一種有機弱酸，酸度為檸檬酸的1.5倍，在飼料中添加只需檸檬酸的50%～70%就能達到同等效果。延胡索酸是一種生物活性物質(zhì)，它是一種在動物體內(nèi)相當穩(wěn)定的不飽和有機酸，在畜牧生產(chǎn)中可用作抗應(yīng)激劑。它能提高飼料中有機物質(zhì)吸收率，減少機體能量消耗，提高產(chǎn)品沉積，所以延胡索酸還具有促進生長的作用。延胡索酸還具有廣譜殺菌和抑菌的活性。

乙酸又名醋酸，為無色的澄明液體。含醋酸量為5.5%～6.5%，與水或乙醇均能任意混合。市售食醋（半醋）含醋酸5%，醋精含醋酸約30%，兩者均可代替稀醋酸飼用。

由于有機酸可能對工廠化生產(chǎn)設(shè)備造成腐蝕，而且價格昂貴，過高比例還會影響適口性或?qū)е戮S生素損失，近幾年來又在開展研究中性有機酸鹽的利用，主要為甲酸鈣和丙酸鈣，其中甲酸鈣為一種白色粉末，易溶于水，其有效組分是31%的鈣和69%的甲酸，具有中性pH值，含水量極低，混合到添加劑預(yù)混料中不會造成維生素的損失，進入胃后在鹽酸作用下分離出游離的甲酸，熱穩(wěn)定性和金屬配位性良好。

2.無機酸化劑

無機酸包括強酸，如鹽酸，也包括弱酸，如磷酸。其中稀鹽酸含鹽酸約10%，呈弱酸性反應(yīng)；磷酸具有雙重作用，作飼料酸化劑和作為磷的來源。無機酸和有機酸相比，具有較高的酸性和較低的添加成本。

3.復(fù)合酸化劑

復(fù)合酸化劑是利用幾種特定的有機酸和無機酸復(fù)合而成，能迅速降低pH值，保持良好的緩沖值和生物性能及最佳添加成本。最優(yōu)化的復(fù)合體系將是飼料酸化劑發(fā)展的一種趨勢。蜜蜂生產(chǎn)有用復(fù)合酸化劑解除茶花蜜中毒，防治下痢病、大肚病的報道。它們是由鞣酸100 ml，醋酸50 ml，乳酸30 ml，稀鹽酸30 ml混合成的。另外異位酸是較早應(yīng)用在泌乳牛生的一種有機酸復(fù)合劑。它是異戊酸、2-甲基丁酸、戊酸、異丁酸的混合物。在畜牧業(yè)上，近年還有國外的一些復(fù)合酸化劑進入我國市場，如美國安肥1000、美國健寶、西班牙肥得樂等，我國也有“溢酸寶”、“溢香酸”問世，但在養(yǎng)蜂上開發(fā)上市的酸化劑制劑目前仍是空白。

二、飼用酸化劑的作用

飼用酸化劑的眾多作用機理都源于其酸化效應(yīng)，即通過降低消化道中pH值使影響動物生長、生產(chǎn)所需的一些相關(guān)因素能很好發(fā)揮作用。大量試驗證實，有機酸制劑在急慢性中毒、致癌、致畸和影響生殖力方面對人畜都是安全的，檸檬酸、延胡索酸、甲酸和乳酸是目前世界上取得一致陽性結(jié)果的有機酸制劑。一般說來，酸化劑的作用機理可歸納如下，但有些作用機理尚未得到學者們的共識，尤其是酸化劑對蜜蜂的作用機理目前只能參考動物的一般作用機理，還需要做大量的工作。

1.降低飼料pH值，使胃內(nèi)pH值下降，提高酶的活性

從理論上講，酸處理無疑能降低飼料的pH值，降低程度與酸的使用量和飼料的系酸力有關(guān)。蜂蜜是偏酸性的，pH3.5～4.5，稀酸飼喂時酸度可以適當減弱；白糖制作的糖漿，要達到與蜂蜜同樣的酸性或偏重，添加量無疑要多于蜂蜜。花粉飼料中添加酸化劑多是檸檬酸或延胡索酸。實驗證實，復(fù)合酸制劑的效果優(yōu)于單一酸制劑。

每一種酶各有其特殊適合的pH環(huán)境，消化道中大多數(shù)酶對pH值的要求接近中性(6.5～8.0)。然而分解蛋白質(zhì)的酶（胰蛋白酶除外）對pH值的要求卻顯然不同，這類酶在消化道中必須在極酸條件下才被激活。胃蛋白酶的適宜pH值為2.0～3.5。飼料中添加酸化劑可使胃腸道內(nèi)pH值下降，從而激活胃蛋白酶原為胃蛋白酶，促進蛋白質(zhì)分解，而此分解可刺激腸道分泌更多的胰蛋白酶，從而使蛋白質(zhì)完全分解吸收。一年四季蜜蜂中腸酪素酶的活力是隨季節(jié)變化的，春季與秋季達到最低，因而春季與秋季蜜蜂微孢子蟲的侵染程度最高。蜂群喂飼酸飼料，增加了消化道酸度，降低中腸pH值，抑制孢子蟲的侵入與增殖，提高對孢子蟲的抗性[5]。

2.改善胃腸道微生物區(qū)系

幾種病原菌生長的適宜pH值都是中性偏堿，如大腸桿菌適宜pH值為6.0～8.0，鏈球菌為6.0～7.5、葡萄球菌為6.8～7.5、梭狀芽孢桿菌為6.0～7.5。而乳酸桿菌等適宜于在酸性環(huán)境中生殖。因此，酸化劑通過降低胃腸道pH值可抑制有害微生物繁殖，減少營養(yǎng)物質(zhì)的消耗和抗生長毒素的產(chǎn)生，同時促進有益菌的增殖。

3.直接參與體內(nèi)代謝，提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率

有些有機酸是能量轉(zhuǎn)換過程中的重要中間產(chǎn)物，直接參與代謝。有報道，從早春蜜蜂排泄飛行起，將1%～2%的檸檬酸水溶液裝進飲水器里，放在巢門前供蜜蜂采水，能促進蜜蜂新陳代謝、降低死亡率，并能預(yù)防痢疾病和孢子蟲病。乳酸參與體內(nèi)代謝，是糖酵解的終產(chǎn)物之一，并通過糖異生釋放能量，故有機酸可作為能量來源。延胡索酸可完全代謝。因此，飼料中添加有機酸可增進動物對干物質(zhì)、蛋白質(zhì)和能量的消化率。

4.促進礦物質(zhì)和維生素的吸收

一些常量和微量元素在堿性環(huán)境中易形成不溶性鹽而極難吸收。酸化劑在降低胃腸道內(nèi)容物pH值的同時，還能與一些礦物元素形成易被吸收利用的絡(luò)合物。例如，延胡索酸和檸檬酸能與鈣、鋅、銅、磷、鎂等形成一種生物效價高的絡(luò)合物，促進它們的吸收和保留。有些有機酸如延胡索酸具有抗氧化作用，檸檬酸為抗氧化劑增效劑。在預(yù)混飼料中添加延胡索酸并保存6個月，維生素A和維生素C的穩(wěn)定劑比不加延胡索酸時分別提高10.24%和12.20%。同時，小腸的酸性環(huán)境有利于維生素A和維生素D的吸收。

三、養(yǎng)蜂業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀與發(fā)展前景

目前，酸化劑已被世界畜牧業(yè)發(fā)達國家普遍推廣使用。國內(nèi)外對各種酸化劑的喂養(yǎng)效果進行很多試驗，并在養(yǎng)蜂生產(chǎn)中應(yīng)用早有實例。其主要用于制取復(fù)合酸飼料促進蜜蜂生長，防治疾病及用于飼料的穩(wěn)定劑和保藏劑。但是，系統(tǒng)研究很少見有報道，為拋磚引玉，這里只能簡介其常用的方法。

1.制取復(fù)合酸飼料

由于酸能抑制蜜蜂孢子蟲和變形蟲的侵入與繁殖，促進蜜蜂消化排泄，生產(chǎn)中常用其與允許使用的抗菌素（土霉素、硫氰酸紅霉素等）復(fù)配防治孢子蟲病；與大黃蘇打配合防治爬蜂病。

2.防治茶花蜜、甘露蜜中毒

蜜蜂由于采集茶花蜜出現(xiàn)爛子，采食甘露蜜出現(xiàn)腹大消化障礙，用0.1%～0.2%的檸檬酸能減輕或防治由其引起的疾病。另外，用復(fù)合酸化劑10ml（由鞣酸10 ml、醋酸5 ml、乳酸3 ml、稀鹽酸3 ml混合而成）兌糖漿1 kg喂蜂20框，可解除蜜蜂茶花蜜中毒，防治下痢病。

3.防病保健添加

基于酸化劑可降低胃腸道pH值，提高酶的活性，改善腸道微生物區(qū)系和提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率等作用，在早春或晚秋飼料補充時添加0.5%～2%的檸檬酸可以預(yù)防疾病，促進蜜蜂健康生長。野外放蜂也用醋酸添加于飼料防病，促營養(yǎng)助消化。

總之，利用各種添加劑提高蜜蜂生產(chǎn)力和飼養(yǎng)效益已必不可少，酸化劑具有無污染、無殘留，在體內(nèi)吸收迅速，參與代謝，不環(huán)境污染，保健防病等優(yōu)點為眾多養(yǎng)蜂工作者所認識和采用，符合當今及未來非藥物添加劑取代抗生素作為生長促進劑的主流。因此，從提高蜜蜂飼料資源利用率，尤其是糖漿的酸化和花粉飼料中添加，提高養(yǎng)蜂業(yè)的經(jīng)濟效益以及環(huán)境保護帶來的社會效益。從經(jīng)濟效益來看，酸化劑的應(yīng)用前景十分廣闊。

參考文獻

[1]吉列姆·M.西方蜜蜂幼蟲糞便中的微生物 .中國蜂業(yè) , 1990, (1)： 37.

[2]李尚波.畜禽十大高效飼料添加劑.沈陽：遼寧科技出版社，2000.

[3]美國達旦父子公司, 陳劍星等譯者.蜂箱與蜜蜂.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1981.

[4]許定模, 戴啟鎰.常年飼喂檸檬酸能預(yù)防蜜蜂爬蜂病的發(fā)生.中國蜂業(yè),1991, (6) ： 20.

[5]中國農(nóng)業(yè)百科全書 養(yǎng)蜂卷[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社, 1993, 6-7.