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中图分类号：S816 文献标志码：C 文章编号：1001-0769（2018）08-0045-03
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（图1）。
根据其作用效果，它们可分为三组：
① 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。
② 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。
③ 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電荷，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。
原题名：For efficiency and health – think medium chain fatty acids （MCFAs）（英文）
原作者：Manu De Laet（Nuscience集团公司家禽产品经理）
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（图1）。
根据其作用效果，它们可分为三组：
① 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。
② 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。
③ 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電荷，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。
原题名：For efficiency and health – think medium chain fatty acids （MCFAs）（英文）
原作者：Manu De Laet（Nuscience集团公司家禽产品经理）