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除了作為抗生素和氧化鋅的替代物之外,有機(jī)酸或簡單的酸化劑也起著其它重要作用,尤其是在改善腸道健康和豬的生長性能方面。關(guān)于酸化劑,甲酸及其鹽在斷奶、生長和肥育豬中顯示出非常有效的結(jié)果。目前已知酸化劑改善畜禽生產(chǎn)性能和腸道健康的主要機(jī)制與胃腸道pH的調(diào)節(jié)有關(guān),另外腸道營養(yǎng)物質(zhì)的消化率和礦物質(zhì)利用率也得到改善,同時(shí)也觀察到它們對(duì)腸道特定病原體的抗菌特性。但是由于酸性物質(zhì)對(duì)細(xì)菌和復(fù)雜微生物組的作用效果存在較大差異,酸化劑的作用效果目前仍需達(dá)成研究共識(shí)。
酸化劑由于其防腐和營養(yǎng)特性,已在畜禽飼料中廣泛使用了數(shù)十年。最初,它們用于控制牲畜飼料中細(xì)菌、真菌或霉菌的繁殖。最近,許多研究強(qiáng)調(diào)了有機(jī)酸在改善動(dòng)物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化、腸道健康和促進(jìn)單胃動(dòng)物生長性能方面的潛在作用,以及它們對(duì)飼料的消毒作用。在不同的有機(jī)酸中,研究人員對(duì)甲酸及其衍生物(甲酸銨、K-二甲酸鹽、Ca-甲酸鹽、甲酸鈉)進(jìn)行了深入研究。在斷奶、生長和肥育豬中取得了非常理想的結(jié)果。
有機(jī)酸對(duì)細(xì)菌細(xì)胞的直接作用與它們穿透細(xì)菌細(xì)胞膜的能力有關(guān)。一旦進(jìn)入pH為7的細(xì)菌細(xì)胞,甲酸就會(huì)解離并降低細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的pH,從而使細(xì)菌脫羧酶和過氧化氫酶失活。因此,為了平衡并使細(xì)胞質(zhì)的pH恢復(fù)到正常狀態(tài),細(xì)胞被迫消耗能量通過H+ -ATPase將質(zhì)子穿過膜排出。蛋白質(zhì)的排出導(dǎo)致酸性陰離子在細(xì)胞中大量的積累,從而抑制細(xì)胞內(nèi)代謝反應(yīng),包括大分子的合成、減慢其生長并破壞內(nèi)膜。
酸穿透細(xì)菌細(xì)胞的能力取決于它們的pKa,酸可以以未解離的形式穿透周圍的細(xì)菌細(xì)胞膜。甲酸的pKa為3.74,由于胃的pH值高于3.74,因此甲酸大部分在斷奶仔豬的胃中解離。 隨后,低濃度的甲酸保持未解離的狀態(tài)對(duì)細(xì)菌細(xì)胞產(chǎn)生直接作用。另一方面,在母豬和成年豬中,胃的pH值相對(duì)較低(2.5-4)。因此,較高濃度的甲酸保持未解離的狀態(tài),可以對(duì)細(xì)菌細(xì)胞產(chǎn)生直接影響。
甲酸及其鹽對(duì)豬后腸微生物區(qū)系的影響尚待闡明,因?yàn)橹挥泻苌俚难芯渴褂肗GS方法進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的探究。然而,已經(jīng)公認(rèn)的是甲酸及其鹽具有抗菌特性,并且已使用應(yīng)用于體外和體內(nèi)研究的基于培養(yǎng)的方法在豬中深入研究了其對(duì)細(xì)菌組成的影響。
華瑞牧業(yè)主要研發(fā)生產(chǎn),畜禽補(bǔ)鈣專用“飼料級(jí)甲酸鈣”歐盟批準(zhǔn)的非抗生素促生長劑“二甲酸鉀”和飼料防腐防霉劑“雙乙酸鈉”,這三款飼料添加劑同時(shí)作為有機(jī)酸在飼料中應(yīng)用廣泛。