為何要使用第三代有機酸?

匯軒產業知識 2020/10/14

我們想告訴您.........

使用有機酸的注意事項及其特性

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自歐盟於2006年禁用抗生素作為動物的生長促進劑以來,各國都在尋找取代非抗生素作為動物生長生長促進劑的替代方案以維持牧場端的競爭力。一時間,無抗飲食蔚為風潮。在眾多產品之中,因為有機酸品質穩定、安全性高、操作容易且效果明顯等特性,其是最受關注的產品之一。然而,該如何使用?是否所有的有機酸都一樣嗎?讓我們為您分析。

何謂有機酸?

有機酸顧名思義,必須包含R-COOH基團並具有酸性的任何物質都稱為有機酸,包含脂肪酸和胺基酸。從化學上來說,它們是弱酸,與無機酸相反,它們在水中不會完全解離。

哪一種才有效?

從實務上來說,有機酸的酸性來自羧基,而烷基(R-)或其他基團及與其螯合的鹽類將影響有機酸的分子量,並直接影響其效果。換言之,有機酸中的羧基比重越高,而烷基(R-)或其他基團與鹽類占比越少,其有效性越高。此外,與無機酸不同,有機酸依其解離常數(pKa)之不同,會有不同程度的緩衝效果,可以改善動物腸道中的pH值並達到抗菌的效果(更多資訊請參照:有機酸應用於畜牧界 )。

因為有機酸的特性不一而足,必須針對不同的適應症對症下藥才能獲得顯著的改善。舉例而言,丙酸鈣可針對黴菌毒素,延長飼料保存時效的同時,降低因為環境潮濕導致飼料發霉的風險。而二甲酸鹽可直接穿過格蘭氏陰性菌細菌之細胞膜,單月桂酸甘油酯則可使格蘭氏陽性細菌細胞壁穿孔,兩者分別對格蘭氏陰性菌及陽性菌有效,若並用時可發揮一加一大於二的加乘效果。

二甲酸鹽跟甲酸不一樣嗎?

看到這裡,相信大家都對有機酸有一定的概念了。然而,可能有人會好奇,甲酸是羧基比重最高的有機酸,但二甲酸鹽跟甲酸差在哪裡?二甲酸鹽又是什麼?實際上,二甲酸就是先由兩個甲酸縮合而成的產品,但因其結構並不穩定,因此加入鹽類以使其結構穩定並延長保存期限。同樣重量的二甲酸鹽有效性較甲酸來的高,因此相較甲酸而言,更推薦使用二甲酸鹽做為飼料添加物。Luckstadt et al. (2020)、Overland et al. (2000)及Canibe et al. (2001)的研究表示,給予1 %的二甲酸鉀(FORMI,富美)可降低約母豬、仔豬及肉豬糞便中98 %大腸桿菌的數量。而給予0.8 %的二甲酸鈉(FORMI® NDF)可改善母豬的生產表現(表一)。

表一、二甲酸鈉對母豬生產表現的影響
指標 對照組(一般飼料) 0.8 % FORMI® NDF P-value
平均採食量(kg) 3.69 4.16 + 0.46 kg
窩仔數(隻) 10.6 ± 3.6 12.8 ± 3.2 0.09
初生仔豬體重(kg) 1.5 ± 0.24 1.59 ± 0.16 0.16
每窩仔豬總重(kg) 15.9 ± 5.21 21.44 ± 3.69 0.01
離乳前死亡率(隻) 1.2 ± 1.33 0.5 ± 0.81 0.10
平均離乳頭數(隻) 10.5 ± 1.2 11.5 ± 0.8 0.03
平均離乳體重(kg) 8.31 ± 0.94 8.37 ± 0.66 0.45

都叫做月桂酸,效果有差異嗎?

月桂酸是一種12碳的中鏈脂肪酸,天然存在於椰子油中,並少量存在於動物的乳脂肪中。月桂酸所含的碳數相當高,因此其並不以其酸性見長。作為一種抗菌的成分,月桂酸主要針對細菌的細胞壁(肽聚醣),透過瓦解細菌細胞壁以達成使細菌死亡的效果。然而,因為月桂酸是一種脂肪酸,可以透過皂化的方式生成固體的月桂酸皂化物,但皂化的產品不但適口性不佳,其殺菌的功效也會不明顯。因此,酯化的產品才能有效的被動物利用並達到抗菌的效果。

然而,月桂酸甘油酯(GML)在常溫下為液體,必須噴灑於飼料上。對於沒有液體添加設備的飼料廠或自配戶而言,月桂酸甘油酯的載體(使月桂酸甘油酯形成粉末狀固體之賦形劑)的選擇就相當重要。吸附力過強的載體會導致月桂酸甘油脂無法釋出,結構不佳的載體則可能無法妥善保存月桂酸甘油酯。Luckstadt et al. (2020)指出,給予母豬1 %的GML可以改善母豬的生產表現(表二)。

表二、GML對母豬生產表現的影響
指標 對照組(一般飼料) 1 % FORMI® 3G P-value
窩仔數 16.4 ± 2.8 18.0 ± 2.8 0.042
初生仔豬體重 1.2 ± 0.14 1.33 ± 0.22 0.18
每窩仔豬總重 19.56 ± 3.26 23.67 ± 3.85 0.001
平均離乳頭數 11.95 ± 0.59 12.25 ± 0.89 0.11
平均離乳體重 6.91 ± 0.62 7.41 ± 0.68 0.011

產品有機酸種類越多越好嗎?

最後一個問題是,使用有機酸時,每個添加物都應該要有其目的。然而,每個有機酸的特性不一,也不適用於每種狀況,因此應該對症下藥。當添加的有機酸種類過多時,除了可能混雜了其他功效不明的有機酸外,也可能將真正有效的成分被稀釋,使的添加量提升或甚至造成經濟損失。

結論

使用產品前,必須先清楚自己目前面臨什麼問題。針對適合自己的情況選對有效的有機酸才能改善動物的生產效率。

參考資料
  • Canibe, N., et al., 2001. Effect of K-diformate in starter diets on acidity, microbiota, and the amount of organic acids in the digestive tract of piglets, and on gastric alterations. J. Anim. Sci. 79, 2123–2133.
  • Øverland M., et al., 2000. Effect of dietary formates on growth performance, carcass traits, sensory quality, intestinal microflora, and stomach alterations in growing-finishing pigs, J. Anim. Sci. 78, 1875-1884.
  • Christian Luckstadt, Jurgen Hittel and Christoph Hutter. 2020. Dietary sodium diformate and medium chain fatty acids in sows during late gestation and lactation – performance improvements in suckling piglets.
  • Christian Luckstadt and Christoph Hutter. 2020. Dietary sodium diformate and monolaurate – impact against intestinal Gram-positive bacteria in sows during lactation – a short review.
  • Christian Luckstadt, Christoph Hutter and Bo Gleerup. 2020. Impact of dietary diformate on the E. coli status in pigs – with special focus on sows.
  • Christian Luckstadt and Stevan Petrović. 2020. Dietary sodium diformate in sows during late gestation and lactation – performance improvements in suckling piglets

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