动物粪便的过度应用提高了土壤中N和P的富集,造成地下水污染(硝酸盐)和水生植物的过度生长(水体爆发绿潮)。沸石能够提高营养物质的消化率,减少粪便中的N、P含量,显著降低动物粪便的臭味。本文目的在于评估沸石对不同动物(猪、家禽和鱼)的饲料消化率、生长性能和粪便性状(特别是N、P水平)的影响。

一、沸石结构

沸石是一种含水的铝硅酸盐晶体,是由ALO4四面体和SiO4四面体所构成三维立体结构,通过氧桥相连接。

理化性质:晶体内有大量的孔道和空穴存在,且内含大量的水分子,在加热到350-400℃时水分子逸出,逸出后能吸附其他物质分子,直径小于孔道的分子可进入空洞,大于孔道的分子不能进入,因此沸石又被称为“分子筛”。这些孔道和空穴会增加晶体的表面积和静电引力,从而沸石具有很大的吸附性。沸石晶体吸附大量的物质,促使化学反应在其表面进行,从而具有催化性能。沸石晶格四面体中的Si4+能够被置换而呈现过剩负电荷,能与其他阳离子相互交换进行平衡,因此沸石具有离子交换性。

生物特性:沸石具有离子交换性、吸附特性和分子筛特性。斜发沸石(Cp)能够吸附NH4+、SO2和NO,结构高度稳定,是一种广泛使用的天然沸石。这种矿物质能够增加肠道的粘滞度,控制食糜在肠道内的释放速度,增加食糜在消化道内的流通时间,提高消化酶的活性。沸石还具有抗菌特性,能够吸附NH4+和真菌霉素类,还能中和胃酸,调节胃肠道内的菌群,起到促进肠道健康的缓冲剂作用。

二、沸石在猪、家禽和鱼生产上的研究

研究表明,在饲料中添加沸石,代谢后动物的血清生化指标均在正常的范围内。沸石不影响饲粮的适口性,且最大的添加剂量是10%。沸石的添加水平、类型和动物生长阶段是决定动物生产性能的重要因子。研究发现,饲粮中添加斜发沸石(Cp)不能显著提升动物的生长性能,但能够显著降低粪便中N、P的排泄,降低拉稀便的几率。沸石能够吸附NH4+从而降低尿液和粪便中有毒性的铵含量。此外,沸石的使用能够降低垫料的湿度和粪便的含水量,因为它能够吸附食糜60%的水分,同时沸石能够显著降低粪便的臭味。

总之,沸石不是一种具有显著效果的生长促进剂,但是它对动物生产具有其他重要影响,例如,保护胃肠道粘膜屏障功能,减轻动物的肠炎;吸附真菌霉素类病原菌和其他毒性因子;降低食糜流通速度,提高消化酶的活性。