飼料特別是幼齡動物飼料中添加酸化劑非常普遍， 在全球的使用也逐步成為畜禽飼料中比較重要的添加劑。應用范圍也由仔豬逐漸擴展到家禽、反芻等，隨著飼料行業(yè)抗生素的禁用，酸化劑的研究方向也從降低腹瀉轉(zhuǎn)變至殺菌抑菌，改善腸道健康。然而行業(yè)內(nèi)對酸化劑作用的認識以及飼料酸化劑產(chǎn)品如何選擇存在很多模糊點。本文根據(jù)作者自身的理解，就一些常見的問題，闡述觀點，供業(yè)內(nèi)朋友分享討論。

1酸化劑的酸化作用

酸化作用是指酸化劑能解離出氫離子，與堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應，可以降低環(huán)境的pH值。最初人們在飼料中添加酸化劑主要是基于這樣的考慮：幼齡動物胃酸分泌不足，胃蛋白酶原的激活受阻，影響飼料蛋白質(zhì)的消化；另外進入十二指腸的食糜較高的pH值，反饋性抑制小腸消化液（胰液和膽汁等）的分泌，從而降低飼料的消化率，并容易引起營養(yǎng)性腹瀉。

從這方面考慮，無疑相同摩爾濃度的無機酸（如鹽酸、硫酸和磷酸）的酸化作用要強于有機酸，這是因為無機酸的解離程度要高于有機酸。因此最初的酸化劑產(chǎn)品大都以無機酸（磷酸）為主。然而飼料中存在大量的堿性物質(zhì)（如石粉、磷酸氫鈣、以及蛋白質(zhì)原料等），添加酸化劑根本不足以有效降低飼料本身的pH值，并對采食飼料后胃內(nèi)食糜的pH產(chǎn)生影響?？梢娝峄瘎┑乃峄饔眯Ч粫黠@，也因此，無機酸逐漸淡出酸化劑的舞臺。而有機酸的鹽，特別是強堿鹽（如鈣鹽、鉀鹽和鈉鹽）本身呈堿性，因此也沒有酸化作用。

解決該問題的辦法可以從兩個方面入手，第一是配置較低的酸結(jié)合力日糧，如采用低蛋白日糧、低鈣磷水平以及使用甲酸鈣、磷酸二氫鈣等；第二是在飼料中引入緩沖體系，酸性較弱的有機酸與其銨鹽（弱堿性）組成緩沖對，如甲酸/甲酸銨。緩沖酸（BufferAcid）可以以維持胃內(nèi)pH值，使胃內(nèi)pH值不會因攝入堿性飼料而發(fā)生大的改變。

2 酸化劑的抑菌作用

酸化劑的抑菌作用分為直接抑菌作用和間接抑菌作用。直接抑菌作用是指未解離的酸分子可以穿過細菌的細胞膜，通過干擾細菌DNA的復制和轉(zhuǎn)錄以及影響胞內(nèi)pH環(huán)境而直接殺死細菌（見圖4）；間接抑菌作用是指酸化劑降低細菌生長環(huán)境的pH值，抑制對pH值敏感細菌的生長，如大腸桿菌等（見圖2），而對低pH值不敏感的微生物則不受影響。基于酸化劑酸化作用的分析，飼料酸化劑的間接抑菌作用是很弱的基本可以不考慮。無機酸的解離程度很高，沒有直接的抑菌作用。而有機酸只有部分解離，具有直接抑菌作用。有機酸的直接抑菌作用取決于有機酸的pKa值及環(huán)境的pH值。在同樣的pH值環(huán)境下，pKa值越高的酸，相對解離程度越低，呈分子狀態(tài)的酸越多（見圖3），抑菌作用越強。而同一種有機酸，在pH值較低的環(huán)境下，解離越少，直接抑菌作用越強。從圖3可見，有機酸在pH值較低的環(huán)境中，解離較少，所以在動物消化道中，有機酸發(fā)揮直接抑菌作用的最佳場所是胃，而并非腸道（小腸或大腸）。在酸化劑選擇方面，應該選擇pKa值較高的酸，這樣的酸（同樣摩爾濃度）直接抑菌作用相對較強。

不同的有機酸具有不同的抑菌譜，如三梨酸、丙酸對霉菌的抑制作用強，甲酸、乙酸對大腸桿菌和沙門氏菌等革蘭氏陰性菌抑制作用較強，三梨酸對酵母菌的抑制作用較強，中鏈脂肪酸對梭菌、葡萄球菌等革蘭氏陽性菌的抑制作用較強。因此不同有機酸的復合具有協(xié)同的抑菌作用，生產(chǎn)中應根據(jù)需要設計不同有機酸的組合以實現(xiàn)最佳的抑菌作用。

3 有機酸的供能作用

脂肪酸（短鏈、中鏈）、三羧酸（蘋果酸、檸檬酸、延胡索酸）及乳酸都可以通過體內(nèi)生化代謝為機體提供能量。

然而一噸飼料添加幾公斤酸化劑提供的能量相對于飼料中碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪來說，價值極其有限。當前行業(yè)內(nèi)十分關注短鏈脂肪酸（SCFA）特別是丁酸作為腸上皮細胞優(yōu)先的能量源，對于腸道發(fā)育及損傷后的修復具有重要作用。

由于短鏈脂肪酸極易吸收的特點，因此確保飼料中添加的短鏈脂肪酸不在消化道前段吸收非常重要。因此過硬的包膜或酯化技術對于實現(xiàn)短鏈脂肪酸對腸上皮細胞供能是必需的。當然這種包膜和酯化后的酸無疑就喪失了酸化劑的酸化作用和抑菌作用。談到腸上皮細胞優(yōu)先的能量來源，谷氨酰胺也為人的營養(yǎng)和動物營養(yǎng)界所廣泛認知，然而豬的研究證明添加1%的L-Gln達到較為理想的效果。因此筆者很難理解每噸飼料添加少量（通常幾百克）丁酸能達到什么樣的效果。

4.酸化劑的作用位點

   酸化劑在飼料中添加混合、成品飼料貯存以及動物采食后經(jīng)口腔、胃、然后進入腸道后的過程中，可能都會發(fā)揮酸的作用。如在飼料中，酸化劑可以抑殺飼料中的病原菌，對飼料起到清潔作用；飼料被動物采食后到口腔中，被味覺受體感知，可以刺激采食（豬喜好酸味，添加酸化劑可以增加采食量）；飼料進入胃中，解離的酸可以一定程度上彌補幼齡動物胃酸的不足，非解離酸分子可以直接的殺滅病原菌，減少進入腸道病原菌的數(shù)量；如果酸進入小腸后沒有被吸收，則少量的未解離的酸也可以對腸道中的病原菌起到殺滅作用。

       但酸化劑能否在腸道起到抑菌作用存在很大的爭議。一方面，酸化劑特別是短鏈脂肪酸是很容易在消化道的前段被吸收的，因此實際進入腸道的酸的數(shù)量將大幅降低；另一方面腸道中的pH環(huán)境通常為中性偏堿，在這種環(huán)境條件下，大多數(shù)酸呈解離狀態(tài)，非解離的酸分子比例較低，因此抑菌作用也就很弱了。因此要實現(xiàn)腸道中發(fā)揮酸分子的抑菌作用，對酸進行包膜處理或采用緩沖酸體系可能是有效的辦法。但如前所述包膜酸在消化道前段以及未攝食的飼料中就起不到作用了。

  關于酸化劑在腸道中抑菌作用的意義也是存在爭議的。 病原菌對機體的危害主要因為腸道的數(shù)量或比例高了，因此抑菌的最終目的是降低腸道中的病原菌的數(shù)量或比例。

   然而從動物消化道病原菌數(shù)量的分布來看，大腸的病原菌最多、小腸次之，而胃中最少。這與“病從口入”以及病原菌生長和繁殖的適宜環(huán)境條件有關。因此從預防角度考慮，酸化劑（包括其他抑菌劑）在胃中發(fā)揮抑菌作用的效率是最高的，可以最有效的降低腸道的病原菌。

   舉一個例子：假如胃中的食糜中的大腸桿菌數(shù)為100CFU/g，而小腸中為1000CFU/g，大腸中為100000CFU（實際比例差異可能更大）。如果某種殺菌劑，可以殺50個大腸桿菌，則胃中大腸桿菌數(shù)量下降了50%，而小腸中下降了5%，大腸中則僅僅下降的萬分之五。反過來可以這樣理解，胃中大腸桿菌數(shù)相差一倍，而這些大腸桿菌到了小腸和大腸，則會存在幾何級數(shù)的差異！因此從預防考慮，我們并不需要在意飼料酸化劑是否在腸道中發(fā)揮抑菌作用。如果從治療的角度考慮，則需要直接快速地降低腸道中已經(jīng)超高的病原菌數(shù)量，當然，治療需要酸化劑的量無疑會更高。

5.飼料酸化劑的添加劑量

據(jù)筆者了解，飼料企業(yè)酸化劑產(chǎn)品的添加劑量是五花八門，在歐洲，酸化劑的添加量基本在5kg/噸以上，而國內(nèi)大多數(shù)飼料廠家酸化劑添加量為1-2kg，很少有使用3kg以上的。筆者在此并不想討論添加劑量的有效性和經(jīng)濟合理性，因為不同廠家有不同的考慮。筆者想談的是，無論酸化劑的作用是酸化作用還是抑菌作用，最終效果決定于酸的摩爾濃度。而酸的摩爾濃度不僅決定與酸的重量還決定于酸的分子量（復合酸為加權平均分子量）。在考慮酸的重量時，我們必需考慮酸的含量，因為大多數(shù)酸化劑產(chǎn)品都含有一定比例的載體，或者并非以純酸形式存在（有些使用酸的鹽）?？紤]酸的分子量是因為分子量越小，單位重量的酸分子數(shù)越多，相反分子量越大，單位重量的酸分子數(shù)越少。有些同行可能認為有些酸含有不止一個可解離的H，需要考慮解離氫的數(shù)量。但事實上即使酸分子有幾個H，但其二級解離或三級解離程度通常是非常低的，可以忽略不計。

6 飼用酸化劑產(chǎn)品的選擇

根據(jù)以上飼料中添加酸化劑的作用分析，在酸化劑選擇方面應該考慮以下幾個方面的原則：

A．選擇有機酸。因為無機酸只有酸化作用，而無機酸的酸化作用在通過飼料添加很難發(fā)揮想象的作用。

B．選擇分子量（加權平均分子量）較小，酸含量較高的酸。這樣，在同樣添加量的情況下，酸的摩爾濃度更高；

C．選擇pKa值較高的酸。由于酸化作用很難發(fā)揮，抑菌作用成為使用酸化劑的更重要的考慮，而pKa值較高的酸，在同樣的pH值環(huán)境條件下（動物消化道的同一部位），呈酸分子狀態(tài)的比例越高，直接抑菌作用越強；

D．有機酸的形式選擇以緩沖酸為先。純酸存在揮發(fā)性和腐蝕性，有機酸的強堿鹽呈堿性，不具備酸化作用，有機酸與其鹽組成的緩沖酸是理想的形式。

E．選擇復合有機酸。不同的有機酸存在不同抗菌譜，應根據(jù)使用酸化劑的目的及抑菌目標選擇合適的有機酸組合，發(fā)揮協(xié)同抑菌作用；

F．包膜酸的選擇。一般情況下，無需考慮對酸進行包膜處理，因為酸化劑在腸道前段發(fā)揮作用，更為經(jīng)濟有效。如果僅僅需要考慮短鏈脂肪酸（如丁酸）對腸道的供能作用，則需要良好的包膜處理。