1963年,英國科學家在《Nature》雜志上報道,有機酸可降低仔豬糞便中大腸桿菌的數(shù)量、提高仔豬生長率。自此,打開了畜牧人對有機酸研究的大門。研究發(fā)現(xiàn),有機酸是除抗生素外,最有效的生長促進劑。在歐盟,酸化劑是使用最普遍的添加劑,且被認為是最安全的替抗產(chǎn)品。
Tung 2016, Polycarp 2017
通過對歐盟60年有機酸應用的研究總結,本文從有機酸抗菌機理、影響有機酸抗菌效果角度展開,為有效使用抑菌型酸化劑提供輸入和參考!
一、有機酸如何抑菌
有機酸發(fā)揮抑菌功能主要通過以下3個途徑實現(xiàn):
1.有機酸可通過降低胃腸pH發(fā)揮抑菌的功能;
2.未解離的有機酸分子可以自由擴散穿過細胞膜進入細胞內,抑制細菌蛋白質代謝、消耗大量的能量,從而抑制細菌生長。
3.有機酸分子具有不同程度的脂溶性,影響細胞膜的完整性,導致內容物外泄。
圖1 有機酸分子抑菌機理(Tanya & Ryan, 2005)
圖2 有機酸破壞細胞膜(S.R.Milillo, 2011)
【結論】有機酸主要以分子形式發(fā)揮抑菌的功能。
二、如何選擇有機酸
1.分子量大小
分子態(tài)有機酸進入細菌細胞膜速率主要與有機酸分子的大小以及揮發(fā)性有關,分子量越小、揮發(fā)性越強的分子越容易進入細菌細胞內部。
因此,甲酸是體外抑菌效果較好的有機酸。
2.化學結構
Hsiao和Siebert(2005)研究表明,有機酸中雙鍵數(shù)量越多,抑菌效果越強。Casillas(2021)研究發(fā)現(xiàn),不飽和有機酸如富馬酸,
可抑制細胞膜的生成,減少細胞膜厚度,且不會導致敏感性降低的菌株出現(xiàn)。
圖3 富馬酸分子式
【結論】甲酸、富馬酸、苯甲酸是抑菌效果較好的幾種有機酸。
三、各類有機酸的最適添加量
歐盟明確規(guī)定了甲酸在全價料中使用的最大添加劑量為1%,Partanen 等人研究發(fā)現(xiàn)仔豬日糧中添加0.8%甲酸,可顯著降低斷奶后仔豬的
腹瀉率。但甲酸刺激性強、適口性差,如添加量超過3kg/t會明顯影響動物采食量。
富馬酸溶解度較低,可在體內保持一定含量的分子結構,并且酸味純正不澀,添加量高對動物采食量無影響。Henrique等人發(fā)現(xiàn),日糧中
添加0.8%富馬酸能夠減少盲腸中大腸桿菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌等有害菌數(shù)量。
Graber等發(fā)現(xiàn)添加5kg/t苯甲酸可降低盲腸大腸桿菌數(shù)量,Kluge等人研究表明添加10kg/t苯甲酸可降低?十二指腸、回腸大腸桿菌數(shù)量,
且降低胃乳酸桿菌數(shù)量。但苯甲酸具有甲醛或苯的刺激性氣味,且苯甲酸易吸收入血引起血糖升高,因此添加量超過3kg/t會對采食量
產(chǎn)生明顯影響。
【結論】有機酸添加量需達到5kg/t以上才能發(fā)揮較好的體內抑菌效果,但甲酸、苯甲酸添加量達3kg/t時會對采食量產(chǎn)生負面影響。
如何在保障抑菌功能的前提下降低有機酸的添加量?微美酸102采用微囊化包被緩釋專利技術(ZL.2013 1 0633389.9)和先進的設備,根據(jù)乳仔豬腸道菌群特點,復配甲酸、苯甲酸、富馬酸等有機酸,不僅可以達到全腸釋放,而且具有高效抑菌、提高腸道菌群平衡的功能。微美酸102具有以下應用好處:
抑制和殺滅腸道中大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌,調節(jié)腸道的菌群平衡,維護腸道健康;
促進腸道分泌更多的胰蛋白酶、淀粉酶等消化酶,提高營養(yǎng)物質的消化利用率;
3.相比于未包被有機酸,微囊化有機酸在日糧中添加量可減少一半,不僅可以保持較好的適口性而且能達到更優(yōu)的生產(chǎn)性能結果。