不同有机酸在特性上存在很大的差异， 我们将在本文解释不同有机酸各自的作用模式和一些利用中链脂肪酸 (Medium Chain Fatty Acids，MCFAs) 进行试验的结果。

有机羧酸可根据其分子结构分为多个亚组。

根据其作用效果，它们可分为三组：

01  可以作为饲料卫生调节剂——限制真菌、酵母菌或肠球菌的生长并控制相关营养物 质损失——的酸。此组的实例是丙酸和山梨酸。

02  可以降低胃内环境 pH 并改善营养物质 消化率的酸。这种作用在家禽中不太重要，因 为家禽能够将胃内环境的 pH 维持在一个足够确 保蛋白质消化的较低水平。降低胃内环境的 pH 将能产生抑菌效果。使用富马酸、甲酸和乳酸 能够起到此方面的作用。

03  具有直接抗菌作用的酸。胃中病原菌的 减少将会降低腹泻的发生率，并且通常会促进动 物的健康。此组中的酸对减少抗生素的使用特别重要。具有抗菌作用的酸的一个实例是 MCFAs。

1  杀菌作用

为了消除胃中的病原体并降低感染压，酸 具有非常重要的特性，如下：

● pKa：决定酸接近细菌的能力。

● 亲水疏水平衡 (Hydrophile-lipophile Balance Number，HLB) 值：决定使细菌细胞膜 结构不稳定的能力。

有效杀菌剂的条件是高 pKa 和最佳的亲水疏水平衡值。

2  pKa酸的pKa(表1)可以确定其作用是降低 pH 还是抗菌。每种酸有其特有的 pKa，该值为50％的酸以其未离解 (RCOOH) 形态存在而 50％ 的酸以其离解 (H+ + RCOO-) 形态出现时的 pH。因此，酸的分子状态会根据环境的 pH 变化。

由于细菌细胞膜具有负电荷 ( 磷在磷脂双 层中产生负电荷)，我们通常需要未解离形态 (RCOOH) 的酸才能得到抗菌作用。

这种形态的酸具有中性电荷，可被细菌的 细胞膜吸引。解离形态的酸 (RCOO-) 是阴性的， 因此它们不能接近细菌 ( 阴性和阴性永远不会相 互吸引)。如果酸的pKa小于环境pH，则该平衡会向解离形态的方向偏移。解离会释放 H+，导致酸化。

如果酸的 pKa 大于环境 pH，它将使该平衡 向未解离形态的方向移动。未解离的酸能够消 灭细菌，MCFAs 就是这种情况。

酸的 pKa与胃内环境的 pH 之间差异越大， 该平衡向未解离形态偏移的幅度就越大，并且 抗菌作用也越大。MCFAs 具有较高的 pKa，因此 它们具有较好的抗菌作用。从这个意义上来说， 有时将低 pH 和抗菌酸联合应用是有效的。

降低胃内环境pH可以通过加大pH和酸的 pKa 之间的差异来确保抗菌酸有更好的作用。但是，家禽胃内环境的pH已经足够低，降低pH 的酸通常用于饲料和饮水的卫生，但在家禽上很少利用它来抗菌。对于抗菌作用来说，MCFAs 的效果更好。

3  HLB 值

接近细菌是抗菌的第一个条件。第二个条 件是有一个最佳的 HLB 值。

● 细菌的细胞膜由磷脂组成，而磷脂含有 亲水性的头部和亲脂性的尾部。

● 有机酸也有亲水基团羧基 (COOH) 和疏 水性的尾部 (R)。

● 两亲性质可以用 HLB 值表示 ( 亲水－亲 脂平衡 )。为了使细菌细胞膜的结构失去稳定状态， 酸的HLB值应与细菌细胞膜的HLB值相接近MCFAs 具有这种最佳的 HLB 值，这就是为什么它 们会以最有效的方式使细菌细胞膜的结构失去 稳定性。

● 革兰氏阴性菌对己酸(C6)和辛酸(C8) 更敏感。

● 革兰氏阳性菌更容易受到癸酸 (C10)和 月桂酸 (C12) 的影响。

已知由4种MCFAs构成的酸混合物可以产 生协同作用，并且具有广谱抗菌作用。乙酸、 丁酸和丙酸不具有这种最佳的 HLB 平衡 ( 它们 太亲水 )，这就是为什么它们作为 MCFAs 时杀菌 效率较低的原因。

4  不同形式 MCFAs 的作用机制

与其他酸相比，MCFAs显示出较低的最小 抑制浓度，并可以直接在pH低的胃中提供针 对病原体的第一道防御屏障。与中链甘油三酯 (Medium Chain Triglycerides，MCT)( 在脂肪酶作用后其仅在肠道中释放游离 MCFAs) 相比， 添加游离 MCFAs 的作用更快。

此外，从 MCT 中释放出 MCFAs 的效率较低， 因为它们在 pH 高于 5 的环境中释放。这意味着MCFAs将转换为解离态，不会被 细菌细胞膜吸引。

这就是为什么在饲料中添加游 离MCFAs会在胃中产生更有效的直接作用。此外， MCFAs 对肠道病原体的存活具有强大的影响。

降低沙门氏菌或梭菌等病原菌的毒力，可以减少这些病原菌在肠道和全身的定植。

MCFAs 还可以延长中性粒细胞的寿命，因此 它们对通过其他途径 ( 例如肺 ) 进入机体的病 原体起作用更快更强。

5  试验结果

在最近的一项试验中，MCFAs 被证明是抗生 素生长促进剂的一种理想替代品。在产气荚膜 梭状芽孢杆菌攻毒试验中，用该菌攻毒 900 羽 Cobb 500肉鸡(3个处理，每个处理设重复10个， 每笼30 羽鸡 )。

饲喂MCFAs的肉鸡与饲喂抗生素生长促 进剂的肉鸡具有完全相同的欧洲生产效率因子 (European Production Efficiency Factor， EPEF；包含各个重要生产性能参数的数值 )。

这两组的 EPEF 均显著优于阴性对照组。与 阴性对照组相比，MCFAs 组的肉鸡在第 21 天的 病变评分明显更好 ( 表 2)。

很明显，该试验模型是成功的：阴性对照 组肉鸡的生产性能很低，死亡率约为 9％。

这意味着MCFAs在肉鸡上对梭菌有明显 的诱导作用。从该试验中我们可以得出结论， MCFAs 是目前市场上理想的抗生素生长促进剂替代品。

6  结论

很明显，MCFAs 的广谱抗菌活性和作用方式 使它们能成为减少抗生素使用的理想解决方案

文章引用自[王晶晶.可以考虑用中链脂肪酸来提高动物的生产效率和健康[J].国外畜牧学-猪与禽,2018,38(8):45-47.]