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除了作為抗生素和氧化鋅的替代物之外,有機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果。目前已知酸化劑改善畜禽生產性能和腸道健康的主要機制與胃腸道pH的調節(jié)有關,另外腸道營養(yǎng)物質的消化率和礦物質利用率也得到改善,同時也觀察到它們對腸道特定病原體的抗菌特性。但是由于酸性物質對細菌和復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成研究共識。
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十年。最初,它們用于控制牲畜飼料中細菌、真菌或霉菌的繁殖。最近,許多研究強調了有機酸在改善動物對營養(yǎng)物質的消化、腸道健康和促進單胃動物生長性能方面的潛在作用,以及它們對飼料的消毒作用。在不同的有機酸中,研究人員對甲酸及其衍生物(甲酸銨、K-二甲酸鹽、Ca-甲酸鹽、甲酸鈉)進行了深入研究。在斷奶、生長和肥育豬中取得了非常理想的結果。
有機酸對細菌細胞的直接作用與它們穿透細菌細胞膜的能力有關。一旦進入pH為7的細菌細胞,甲酸就會解離并降低細胞質內的pH,從而使細菌脫羧酶和過氧化氫酶失活。因此,為了平衡并使細胞質的pH恢復到正常狀態(tài),細胞被迫消耗能量通過H+ -ATPase將質子穿過膜排出。蛋白質的排出導致酸性陰離子在細胞中大量的積累,從而抑制細胞內代謝反應,包括大分子的合成、減慢其生長并破壞內膜。
酸穿透細菌細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菌細胞膜。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)對細菌細胞產生直接作用。另一方面,在母豬和成年豬中,胃的pH值相對較低(2.5-4)。因此,較高濃度的甲酸保持未解離的狀態(tài),可以對細菌細胞產生直接影響。
甲酸及其鹽對豬后腸微生物區(qū)系的影響尚待闡明,因為只有很少的研究使用NGS方法進行相關內容的探究。然而,已經公認的是甲酸及其鹽具有抗菌特性,并且已使用應用于體外和體內研究的基于培養(yǎng)的方法在豬中深入研究了其對細菌組成的影響。
華瑞牧業(yè)主要研發(fā)生產,畜禽補鈣專用“飼料級甲酸鈣”歐盟批準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作為有機酸在飼料中應用廣泛。