小分子有機(jī)酸鹽

綠色華瑞

小分子有機(jī)酸弱堿鹽具有與有機(jī)酸相當(dāng)?shù)囊志饔?讓酸在胃和腸道內(nèi)緩慢釋放，使其作用一直持續(xù)到腸道后段，起到良好的抑菌效果，所以這種有機(jī)酸弱堿鹽只需要很低劑量就可以達(dá)到未經(jīng)處理的酸化劑較大劑量的效果。
    大家都知道，酸結(jié)合力高的飼料就會影響酶原的激活，導(dǎo)致胃內(nèi)消化酶活性低，影響飼料中營養(yǎng)特別是蛋白質(zhì)的消化。另外，當(dāng)胃內(nèi) pH 較高時(shí)，胃內(nèi)酸度達(dá)不到滅菌要求，飼料中附著的大腸桿菌等微生物進(jìn)入小腸，能夠在小腸中繁殖(Sissons 等 1989)。并且，未消化的胃內(nèi)容物為大腸桿菌生長提供了良好的培養(yǎng)基條件，大量有害菌的快速繁殖，帶來了許多有機(jī)毒素而引起腹瀉。
    飼料原料的酸結(jié)合力也與它的蛋白含量有很高的正相關(guān)（R2 >0.8）,也就是說，蛋白含量高的原料一般來說它的酸結(jié)合力也高。這對于幼齡動物及高生產(chǎn)性能動物來說影響很大，因?yàn)檫@些動物的飼料中必須含較高蛋白以滿足機(jī)體需要。幼齡動物胃內(nèi)泌酸力往往不足，很容易受到具有很高的酸結(jié)合能力的高蛋白飼料沖擊，從而影響了動物的消化生理功能，進(jìn)而導(dǎo)致以采食量低和腹瀉為主要特征的綜合癥，嚴(yán)重影響了動物生產(chǎn)性能。另外，礦物原料，特別是鈣源和磷源原料的酸結(jié)合力非常高。蛋雞料中因?yàn)楹}原料的大量使用而具有很高的酸結(jié)合力，嚴(yán)重影響的蛋雞對飼料的消化。飼料中必須具有的一個(gè)能降低飼料 pH 值和酸結(jié)合力，以提高消化酶活性或激活胃蛋白酶原的東西。
    添加酸化劑成了不二的選擇，酸化劑降低 pH 值和酸結(jié)合力的能力取決于所用的酸的解離度和分子量,而有機(jī)酸的解離度比較低，所以作用時(shí)間更長。大分子有機(jī)酸如檸檬酸、乳酸、延胡索酸等，因?yàn)榉肿恿勘容^大，單位重量酸分子所能解離出的氫離子就少。所以它們在降低 pH 值和飼料酸結(jié)合力方面的效力就比小分子有機(jī)酸更低。有些大分子有機(jī)酸是所謂的多元酸，即理論上一個(gè)酸分子能解離出幾個(gè)氫離子，但多元酸的二級以上的解離是非常困難的，通常解離度非常小，所以實(shí)際上飼料中的有機(jī)酸只能進(jìn)行一級解離。因此，從降低飼料 pH 值和酸結(jié)合力的目的來說，小分子有機(jī)酸作用效果比無機(jī)酸和大分子有機(jī)酸更好。
除了降低腸道 pH 值外，有機(jī)酸還有另一種殺滅病原菌的作用機(jī)理。有機(jī)酸進(jìn)入動物胃腸道內(nèi)后有一部分解離產(chǎn)生氫離子，從而降低 pH 值，而另外一部分則不解離而是以分子形式存在。只有這部分以分子形式存在的有機(jī)酸能通過細(xì)菌的細(xì)胞膜而進(jìn)入到細(xì)菌內(nèi)部。在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi) pH 值為中性，所以有機(jī)酸分子會在此解離產(chǎn)生氫陽離子和羧根負(fù)離子。氫陽離子會降低細(xì)菌細(xì)胞內(nèi) pH 值，而細(xì)菌要維持正常的生命就必須將細(xì)胞內(nèi) pH 值保持在 7.0 左右，因此細(xì)菌細(xì)胞要通過 H+ -ATP 泵將氫陽離子排到細(xì)胞外，這個(gè)過程消耗大量的能量（ATP），從而使得細(xì)菌失去活力。另一方面，羧根負(fù)離子可以抑制細(xì)菌細(xì)胞核內(nèi)的 DNA 和蛋白質(zhì)的合成過程使得細(xì)菌不能繁殖下一代(Stratford &Anslow,1998 ；Russel & Diez-Gonzales, 1998 ；Roe et al., 1998)。因此酸化劑的直接殺菌效果取決于酸的解離程度，解離程度越低的酸殺菌效果越強(qiáng)，解離程度越高的酸直接殺菌效果越差。而有機(jī)酸當(dāng)中不同的有機(jī)酸的殺菌作用也存在差異，其中檸檬酸、乳酸因解離程度比其它有機(jī)酸高而殺菌效果較差，甲酸、乙酸、丙酸的殺菌效果較好。甲酸、丙酸對沙門氏菌、真菌、梭狀芽胞桿菌、芽胞桿菌屬及革蘭氏陽性菌等有較強(qiáng)的抑制作用（尹靖東和霍啟光，1999，綜述）。
因此甲酸、乙酸、丙酸是比較理想的具有殺菌作用的有機(jī)酸。另外酸化劑的作用還取決于酸的濃度和分子數(shù)，濃度越高，分子數(shù)越多，其作用效果越好，無機(jī)酸通過降低腸道 pH 可以抑制部分細(xì)菌生長，但是因?yàn)闊o機(jī)酸解離速度快，其作用難以到達(dá)腸道后段，所以無機(jī)酸的實(shí)際抑菌效果不好。而大分子有機(jī)酸因?yàn)榉肿虞^大，難以進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)部，所以大分子有機(jī)酸的抑菌效果也不如小分子有機(jī)酸，因此大分子有機(jī)酸的殺菌效果比較差。
    此外，研究表明，由小分子有機(jī)酸組成的復(fù)合有機(jī)酸具有比單項(xiàng)小分子有機(jī)酸更強(qiáng)的抑菌作用。Rössler（1997）測試了甲酸、乙酸、丙酸、延胡索酸、檸檬酸和乳酸的對大腸桿菌的最低抑菌濃度，發(fā)現(xiàn)甲酸的有效抑菌濃度最低，即抑菌效果最好，其次是丙酸、乙酸和延胡索酸，而乳酸和檸檬酸抑菌效果最差。他們還發(fā)現(xiàn)，甲酸與丙酸的復(fù)合物抑菌能力是甲酸或丙酸單酸的 2-4 倍。
另外，添加有機(jī)酸鹽可減慢食物在胃中的排空速度，因而增加了蛋白質(zhì)在胃中的停留時(shí)間，提高了蛋白質(zhì)的消化率。一些有機(jī)酸鹽的酸味是動物喜愛的味覺之一，可誘發(fā)味蕾興奮，提高采食量，同時(shí)也可以掩蓋飼料中某些不良味覺反應(yīng)，提高飼料適口性，并具有較強(qiáng)的抑菌作用，在促進(jìn)仔豬生長性能方面效果也很好。
對有機(jī)酸作用機(jī)理進(jìn)行深入的探討后，人們把有機(jī)酸分成了兩類：①只能通過降低胃腸道環(huán)境的 pＨ值來達(dá)到間接降低有害病菌數(shù)量的作用，如富馬酸、檸檬酸、蘋果酸、乳酸等大分子有機(jī)酸。這類有機(jī)酸只能在胃中發(fā)揮其作用，不能降低小腸中的 pH 值；而且因?yàn)榉肿恿勘容^大，單位重量的酸分子釋放的氫離子比較少，所以它們的降 pH 作用也比小分子有機(jī)酸差。②不但能降低環(huán)境中的pH 值，而且對革蘭氏陰性菌有抑制作用，因?yàn)樗鼈兛梢云茐募?xì)菌細(xì)胞膜干擾細(xì)菌酶的合成，進(jìn)而影響病菌 DNA 的復(fù)制,最后產(chǎn)生抗革蘭氏陰性菌的作用。這類有機(jī)酸有甲酸、乙酸、丙酸等小分子有機(jī)酸。
通過上述種種原因得出，甲酸鈣、雙乙酸鈉、丙酸鈣小分子有機(jī)酸鹽才是適合在動物體內(nèi)代謝中抑菌殺菌的有效物質(zhì)，才是真正適合添加在動物飼料中的有效酸化劑。


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