1963年,英国科学家在《Nature》杂志上报道,有机酸可降低仔猪粪便中大肠杆菌的数量、提高仔猪生长率。自此,打开了畜牧人对有机酸研究的大门。研究发现,有机酸是除抗生素外,最有效的生长促进剂。在欧盟,酸化剂是使用最普遍的添加剂,且被认为是最安全的替抗产品。
Tung 2016, Polycarp 2017
通过对欧盟60年有机酸应用的研究总结,本文从有机酸抗菌机理、影响有机酸抗菌效果角度展开,为有效使用抑菌型酸化剂提供输入和参考!
一、有机酸如何抑菌
有机酸发挥抑菌功能主要通过以下3个途径实现:
1.有机酸可通过降低胃肠pH发挥抑菌的功能;
2.未解离的有机酸分子可以自由扩散穿过细胞膜进入细胞内,抑制细菌蛋白质代谢、消耗大量的能量,从而抑制细菌生长。
3.有机酸分子具有不同程度的脂溶性,影响细胞膜的完整性,导致内容物外泄。
图1 有机酸分子抑菌机理(Tanya & Ryan, 2005)
图2 有机酸破坏细胞膜(S.R.Milillo, 2011)
【结论】有机酸主要以分子形式发挥抑菌的功能。
二、如何选择有机酸
1.分子量大小
分子态有机酸进入细菌细胞膜速率主要与有机酸分子的大小以及挥发性有关,分子量越小、挥发性越强的分子越容易进入细菌细胞内部。
因此,甲酸是体外抑菌效果较好的有机酸。
2.化学结构
Hsiao和Siebert(2005)研究表明,有机酸中双键数量越多,抑菌效果越强。Casillas(2021)研究发现,不饱和有机酸如富马酸,
可抑制细胞膜的生成,减少细胞膜厚度,且不会导致敏感性降低的菌株出现。
图3 富马酸分子式
【结论】甲酸、富马酸、苯甲酸是抑菌效果较好的几种有机酸。
三、各类有机酸的最适添加量
欧盟明确规定了甲酸在全价料中使用的最大添加剂量为1%,Partanen 等人研究发现仔猪日粮中添加0.8%甲酸,可显著降低断奶后仔猪的
腹泻率。但甲酸刺激性强、适口性差,如添加量超过3kg/t会明显影响动物采食量。
富马酸溶解度较低,可在体内保持一定含量的分子结构,并且酸味纯正不涩,添加量高对动物采食量无影响。Henrique等人发现,日粮中
添加0.8%富马酸能够减少盲肠中大肠杆菌和产气荚膜梭菌等有害菌数量。
Graber等发现添加5kg/t苯甲酸可降低盲肠大肠杆菌数量,Kluge等人研究表明添加10kg/t苯甲酸可降低十二指肠、回肠大肠杆菌数量,
且降低胃乳酸杆菌数量。但苯甲酸具有甲醛或苯的刺激性气味,且苯甲酸易吸收入血引起血糖升高,因此添加量超过3kg/t会对采食量
产生明显影响。
【结论】有机酸添加量需达到5kg/t以上才能发挥较好的体内抑菌效果,但甲酸、苯甲酸添加量达3kg/t时会对采食量产生负面影响。
如何在保障抑菌功能的前提下降低有机酸的添加量?微美酸102采用微囊化包被缓释专利技术(ZL.2013 1 0633389.9)和先进的设备,根据乳仔猪肠道菌群特点,复配甲酸、苯甲酸、富马酸等有机酸,不仅可以达到全肠释放,而且具有高效抑菌、提高肠道菌群平衡的功能。微美酸102具有以下应用好处:
抑制和杀灭肠道中大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌,调节肠道的菌群平衡,维护肠道健康;
促进肠道分泌更多的胰蛋白酶、淀粉酶等消化酶,提高营养物质的消化利用率;
3.相比于未包被有机酸,微囊化有机酸在日粮中添加量可减少一半,不仅可以保持较好的适口性而且能达到更优的生产性能结果。