抗生素替代品之一的有机酸，你了解多少

作为抗生素的替代品之一，你了解吗有机酸吗

萨马内-阿扎尔帕茹 兽医

柠檬酸目前主要是人工合成的。照片：Canva

许多国家已经禁止在猪饲料中添加抗生素，以达到疾病预防和促进生长的目的。有机酸是猪日粮中替代抗生素的候选者之一。关于有机酸有什么需要我们了解的，有机酸在养猪业中的作用是什么？

有机酸广泛分布于自然界（动物、植物和微生物均能产生），许多种真菌、酵母和细菌能够产生有机酸。有机酸被归类为不完全溶于水的“弱酸”基团，它们由一个或多个羧酸基团，如酰胺、酯和肽，共价连接而成。

1  有机酸的特性

有机化合物的酸碱性质与无机化合物的非常相似。酸的性质包括pH小于7、酸味、在水中会产生氢离子、对人体组织具有腐蚀性，以及与碱反应形成盐和水。碱的常见特性包括pH超过7，有“肥皂味”、苦味，对人体组织有腐蚀性，与酸反应形成盐和水。猪对酸味的敏感性大约是对甜味的十倍。

2  有多少种有机酸？

有机酸有两种，一种具有羧基（COOH基团），例如乙酸（CH₃COOH），其通过氧化谷物醇或通过在苹果酒中发酵果糖而产生；第二种有机酸具有酚基（C₆H₅OH）。水杨酸（OHC₆H₄COOH）是同时具有羧基和酚基的有机酸。

3  为什么有机酸很重要？

有机酸在调节细胞的基本生理活动上发挥了一定作用，如调节pH、传递信号和调节跨生物膜的运输，并且由于其化学性质，可广泛改变其所在的细胞、亚细胞或细胞外区室。因此，有机酸可以参与生物体内的各种生化和生理过程。此外，有机酸参与蛋白质的化学修饰，对体内蛋白质活性有很大影响。这些化合物的不同作用仍有待探索。

4  有机酸的生产和提取

化学合成或发酵是生产有机酸中最常用的方法之一。近年来，人们开发了从不同植物原料中快速有效提取有机化合物的新技术。柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸和衣康酸是通过微生物发酵工艺在工业上生产的，这是一种基于可再生碳源获得构建化学物质的很有应用前景的方法。此外，生物工艺和化学合成可产生大量的乙酸。微波辅助萃取是从植物或植物材料中分离各种化合物用于分析和工业目的另一种技术。

5  有机酸的积极作用

有机酸的积极作用包括：

• 抗菌活性；

• 降低胃排空率；

• 刺激动物肠道中的酶分泌和活性；

• 为肠道组织提供营养；

• 改善黏膜完整性和功能；

• 增强胃蛋白酶和微生物植酸酶活性；

• 诱导胰腺排泄；

• 增加蛋白质消化；

• 提高矿产利用率；

• 减少肠道微生物群落与宿主之间的竞争；和

• 改善猪的健康和生产力。

有机酸可以通过释放氢离子，直接降低动物肠道内环境的pH，从而防止或抑制酸敏感型细菌的增殖。有机酸的抗菌作用在酸性条件下更强，在中性pH下较弱。重要的是要知道，每种有机酸都有一个微生物活性谱，这与特定的pH范围、膜结构和微生物群物种细胞的生理学。此外，有机酸是抗生素的有应用前景的替代品，可以通过降低动物消化道中部区域内环境的pH来促进营养物质的消化。

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6  猪营养中最常用的有机酸

猪营养中一些最常用的有机酸包括柠檬酸、乳酸和甲酸。

6.1 柠檬酸

柠檬酸是一种无色无味的化合物，具有酸性和酸味。它主要用作软饮料和糖果的调味剂和防腐剂、消毒剂以及稳定或保存药物。柠檬酸释放出与植酸酶分子结合的矿物质，从而增加钙、磷和锌的利用率。日粮添加柠檬酸可提高育肥猪和泌乳母猪对干物质、氮和能量的消化率，提高生长猪对粗蛋白质、干物质、脂肪和能量的吸收率。此外，在生长和肥育猪的日粮中添加柠檬酸，可以减少肠道中大肠杆菌的数量，增加乳酸杆菌的数量。这可以改善肠道健康。此外，在生长猪日粮中添加柠檬酸，可以减少乙酸气体的排放和氨的浓度。

6.1 乳酸

乳酸是一种无色无味的液体，对金属和组织具有腐蚀性，是在发酵过程中产生的。用添加乳酸的日粮饲喂断奶后的猪，可以提高平均日增重、日均采食量、饲料利用效率和生产性能。在断奶猪的日粮中添加乳酸，可以提高干物质的消化率，增加肠道中杆状菌和乳酸杆菌的浓度，并减少沙门菌和大肠杆菌的数量。

6.3 甲酸

甲酸是一种无色液体，有刺鼻气味。它对金属和组织有腐蚀性。甲酸是最简单的羧酸，存在于各种生物来源物中，如蜂毒和蚂蚁蜇伤。它还被用作畜禽饲料中的防腐剂和抗菌剂。甲酸可以减少猪肠道中的细菌氮，并能够提高日粮粗蛋白、必需氨基酸、脂质、钙和磷在回肠的表观消化率。此外，日粮中添加甲酸，可以提高断奶猪干物质的消化率，改善肠道健康。

7  结束语

有机酸可以降低动物胃内环境的pH，防止病原体的生长，作为能量来源，增加日粮的表观总消化率，改善肠道健康，提高生长性能和生产力。然而，在实践生产中，有机酸的效果并不总是一致的，因为可用的产品种类繁多，不同组合的有效推荐剂量也各不相同。有机酸的种类组成、剂量、配方、饲喂方案、环境、饲料的营养成分以及动物的年龄和健康状况，都会影响有机酸的功效。因此，需要进一步研究确定有机酸的有效剂量和组合，以达到最佳效果。

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