小分子有機酸鹽

綠色華瑞

小分子有機酸弱堿鹽具有與有機酸相當的抑菌作用,讓酸在胃和腸道內緩慢釋放，使其作用一直持續到腸道后段，起到良好的抑菌效果，所以這種有機酸弱堿鹽只需要很低劑量就可以達到未經處理的酸化劑較大劑量的效果。
    大家都知道，酸結合力高的飼料就會影響酶原的激活，導致胃內消化酶活性低，影響飼料中營養特別是蛋白質的消化。另外，當胃內 pH 較高時，胃內酸度達不到滅菌要求，飼料中附著的大腸桿菌等微生物進入小腸，能夠在小腸中繁殖(Sissons 等 1989)。并且，未消化的胃內容物為大腸桿菌生長提供了良好的培養基條件，大量有害菌的快速繁殖，帶來了許多有機毒素而引起腹瀉。
    飼料原料的酸結合力也與它的蛋白含量有很高的正相關（R2 >0.8）,也就是說，蛋白含量高的原料一般來說它的酸結合力也高。這對于幼齡動物及高生產性能動物來說影響很大，因為這些動物的飼料中必須含較高蛋白以滿足機體需要。幼齡動物胃內泌酸力往往不足，很容易受到具有很高的酸結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，進而導致以采食量低和腹瀉為主要特征的綜合癥，嚴重影響了動物生產性能。另外，礦物原料，特別是鈣源和磷源原料的酸結合力非常高。蛋雞料中因為含鈣原料的大量使用而具有很高的酸結合力，嚴重影響的蛋雞對飼料的消化。飼料中必須具有的一個能降低飼料 pH 值和酸結合力，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 值和酸結合力的能力取決于所用的酸的解離度和分子量,而有機酸的解離度比較低，所以作用時間更長。大分子有機酸如檸檬酸、乳酸、延胡索酸等，因為分子量比較大，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 值和飼料酸結合力方面的效力就比小分子有機酸更低。有些大分子有機酸是所謂的多元酸，即理論上一個酸分子能解離出幾個氫離子，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，所以實際上飼料中的有機酸只能進行一級解離。因此，從降低飼料 pH 值和酸結合力的目的來說，小分子有機酸作用效果比無機酸和大分子有機酸更好。
除了降低腸道 pH 值外，有機酸還有另一種殺滅病原菌的作用機理。有機酸進入動物胃腸道內后有一部分解離產生氫離子，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酸能通過細菌的細胞膜而進入到細菌內部。在細菌細胞內 pH 值為中性，所以有機酸分子會在此解離產生氫陽離子和羧根負離子。氫陽離子會降低細菌細胞內 pH 值，而細菌要維持正常的生命就必須將細胞內 pH 值保持在 7.0 左右，因此細菌細胞要通過 H+ -ATP 泵將氫陽離子排到細胞外，這個過程消耗大量的能量（ATP），從而使得細菌失去活力。另一方面，羧根負離子可以抑制細菌細胞核內的 DNA 和蛋白質的合成過程使得細菌不能繁殖下一代(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，解離程度越高的酸直接殺菌效果越差。而有機酸當中不同的有機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酸。另外酸化劑的作用還取決于酸的濃度和分子數，濃度越高，分子數越多，其作用效果越好，無機酸通過降低腸道 pH 可以抑制部分細菌生長，但是因為無機酸解離速度快，其作用難以到達腸道后段，所以無機酸的實際抑菌效果不好。而大分子有機酸因為分子較大，難以進入細菌細胞內部，所以大分子有機酸的抑菌效果也不如小分子有機酸，因此大分子有機酸的殺菌效果比較差。
    此外，研究表明，由小分子有機酸組成的復合有機酸具有比單項小分子有機酸更強的抑菌作用。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，發現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。他們還發現，甲酸與丙酸的復合物抑菌能力是甲酸或丙酸單酸的 2-4 倍。
另外，添加有機酸鹽可減慢食物在胃中的排空速度，因而增加了蛋白質在胃中的停留時間，提高了蛋白質的消化率。一些有機酸鹽的酸味是動物喜愛的味覺之一，可誘發味蕾興奮，提高采食量，同時也可以掩蓋飼料中某些不良味覺反應，提高飼料適口性，并具有較強的抑菌作用，在促進仔豬生長性能方面效果也很好。
對有機酸作用機理進行深入的探討后，人們把有機酸分成了兩類：①只能通過降低胃腸道環境的 pＨ值來達到間接降低有害病菌數量的作用，如富馬酸、檸檬酸、蘋果酸、乳酸等大分子有機酸。這類有機酸只能在胃中發揮其作用，不能降低小腸中的 pH 值；而且因為分子量比較大，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酸差。②不但能降低環境中的pH 值，而且對革蘭氏陰性菌有抑制作用，因為它們可以破壞細菌細胞膜干擾細菌酶的合成，進而影響病菌 DNA 的復制,最后產生抗革蘭氏陰性菌的作用。這類有機酸有甲酸、乙酸、丙酸等小分子有機酸。
通過上述種種原因得出，甲酸鈣、雙乙酸鈉、丙酸鈣小分子有機酸鹽才是適合在動物體內代謝中抑菌殺菌的有效物質，才是真正適合添加在動物飼料中的有效酸化劑。


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