中链脂肪酸甘油酯在饲料无抗中的应用展望

王彦军

（北京挺好科技有限公司 北京 100085）

2020 年，中国养殖产业“无抗”时代来临，从业者将要面临更多挑战，由于传统养殖模式过度依赖抗生素，所以在禁抗、限抗的初期，整个行业的业态可能都会发生改变。如同2006 年欧盟全面禁止促生长抗生素在饲料中添加使用后，禁抗给欧洲各国所带来的行业巨变一样，2020 年的中国养殖业，也必将随着2020 年7 月1 日起全面实施的“禁抗令”，迎来养殖业的“巨变”。饲料厂和养殖场要应对挑战，确保良性发展，需要梳理一个完整的全策略及多种产品组合的应对方法。在替抗产品方面，酸化剂、益生菌、酶制剂、植物精油、中短链脂肪酸等组合逐渐被行业接受。近些年来，随着研究进一步深入，中链脂肪酸甘油酯因其具有特殊的抑菌效果及营养作用，而在禁抗之后备受人们关注。

1 中链脂肪酸

中链脂肪酸是指分子结构中含有6～12 个碳原子的脂肪酸，它们可以中链脂肪酸甘油三酯的形式存在。中链脂肪酸主要集中在：己酸（6 个碳）、辛酸（8 个碳）（见图1）、癸酸（10 个碳）和月桂酸（12 个碳）上。中链脂肪酸(MCFA)与甘油结合形成中链脂肪酸甘油酯。

20 世纪80 年代研究者发现，大多数哺乳动物在出生后几个小时后肠道内就会充满大量的细菌。例如仔猪在出生6 h 后粪便中就能发现有109～1010的链球菌、大肠杆菌、乳杆菌等。而兔子在哺乳期幼兔胃和小肠几乎无菌，经研究发现，是因为兔乳中含有大量的中链脂肪酸甘油酯发挥了极佳的抑菌作用。兔乳中C8含量可以高达34.3%。

2 中链脂肪酸甘油酯的作用机理

2.1 抑菌功能

微生物学家们发现，中链脂肪酸对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都具有抗菌效果。但并非所有的中链脂肪酸都会对细菌产生影响，相对于抗生素，以己酸（C6）和辛酸（C8）为代表的中链脂肪酸甘油酯具有更加优秀的抗菌效果（AVEVE，2016）。己酸(C6)具有较强的对沙门氏菌的抑制作用。体外试验的结果表明，最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC) 己 酸 在 pH 为5 时 低 于0.063%，在 pH 为7 时是0.125% ；而辛酸(C8) 和癸酸(C10) 在pH 为7 时，其 MIC 和 MBC 值至少达到双倍0.250 9% （Leni Kuterna 2015）。对于大肠杆菌、梭菌的MIC 已酸（C6）分别为0.058%和0.058%，辛酸（C8）分别为0.14%和0.072%，癸酸（C10）分别为0.17%和0.043%（见表1）。

中链脂肪酸甘油酯的抑菌机理一方面是C6，C8，C10其本身具有较高酸度系数（pKa 值）（见图2），所以能在消化道中保持完整的结构，可以穿透细菌细胞壁、磷脂分子层和细胞膜，进入细菌体内后解离，导致细菌细胞内胞浆外泄，改变细胞膜的通透性（Kollanoor 等，2007），进入病原体细胞进行攻击，从而起到抑菌作用；另一方面，中链脂肪酸甘油酯在细菌细胞质内聚集，酸化细胞并插入细菌DNA，抑制细菌DNA 复制，最终杀死细菌。除了这些作用外，中链脂肪酸甘油酯的还可以诱导自溶酶分泌，从而引起细菌的死亡与溶解，也在一定程度上抑制细菌的生 长（Tsuchido 等，1985）。也有研究发现，中链甘油酯同时抑制脂肪酶的活性，而脂肪酶对于病原在黏膜细胞表面定植是必需的（Isaacs 等，1995；Bergsson 等，1998，2002）。

2.2 肠道功能调节

中链脂肪酸能够对肠道环境产生正向影响，通过这种方式表现出对肠道微生物的作用。中链脂肪酸可为肠道有益菌提供能量，促进有益菌的繁殖，因此可以抑制鸡沙门氏菌感染（Van Immerseel et al.,2004）（Boyen,2008）。另外的研究发现，中链脂肪酸甘油酯抑制了猪小肠前段大肠杆菌和链球菌数量，改善猪只肠道菌群结构，从而显著提高仔猪小肠后端绒毛高度（AVEVE，2005），使小肠前段和后端隐窝深度都有所下降，绒毛/ 隐窝比值都有升高（Kristen 等，2018）。（见图3）

2.3 免疫调节

图1 己酸与辛酸

表1 中链脂肪酸甘油酯对照抗生素MIC

图2 中链脂肪酸甘油酯与富马酸、柠檬酸、苹果酸解离曲线（AVEVE，2016）

图3 中链脂肪酸甘油酯对肠绒毛长度的影响

中链脂肪酸甘油酯可以提高动物空肠杯状细胞数量和血清免疫球蛋白A（IgA）水平（Kirsten De Keyser，2018）。徐晓燕等研究发现，添加中链脂肪酸甘油酯可提高奶牛T 淋巴细胞增殖速度，提高了血清中白细胞介素4（IL-4）和白细胞介素10（IL-10）含量。李丽杰等研究发现，中链脂肪酸甘油酯可提高鸡只对新城疫、传染性支气管炎和禽流感疫苗的抗体应答，增强对淋巴细胞分泌细胞因子白细胞介素2（IL-2）、白细胞介素6（IL-6）和γ 干扰素（IFN-γ）的表达。中链脂肪酸甘油酯的免疫调节作用在猪只方面报道尚少，但已有专家学者正在开展积极的研究工作。

2.4 能量作用

中链脂肪酸甘油酯可以通过被动扩散方式从消化道经门静脉迅速到达肝脏，不参与外周循环，快速供应能量。中链脂肪酸甘油酯不必分解成更小的分子。与长链脂肪不同，猪只可以更有效地吸收中链脂肪酸甘油酯。中链脂肪酸甘油酯可以迅速转化为酮类，以简单的方式在细胞中被代谢。

3 中链脂肪酸甘油酯在饲料中的应用

最近10 年，由于人们对中链脂肪酸认知的不断加深，学者们不断尝试将中链脂肪酸直接用于动物饲料生产，但效果并不显著。主要存在三个方面的问题：第一是商品的中链脂肪酸大多是仅含有辛酸（C8）、癸酸（C10）、月桂酸（C12），几乎不含或很少量含有己酸（C6），因而抑菌作用较差，己酸（C6）在不同中链脂肪酸中针对革兰氏阳性致病菌和革兰氏阴性致病菌的抗菌谱最广，抗菌活性最高。由于C6和C8的相对分子质量较低，所以在相同的重量单位下，它们比高分子脂肪酸含量更多。因此配合以己酸（C6）为主的中链脂肪酸才能发挥优秀的抗菌效果。第二，中链脂肪酸大多在酸性环境下（胃或嗉囊）发生解离，只有少量能进入肠道，因而单纯的中链脂肪酸对肠道绒毛没有显著的增加效果。第三，中链脂肪酸普遍具有刺激性气味，影响饲料的适口性，并且具有腐蚀性、易凝固等不利于饲料加工生产的特点。

而近几年来随着对中链脂肪酸甘油酯的研究不断深入，中链脂肪酸(MCFA) 与甘油结合形成的中链脂肪酸甘油酯（MCT）则解决了上述的三个问题点，添加至猪只饲料中，收到了显著的效果。同时由于中链脂肪酸甘油酯的肠道分布性特殊，其具有较普通中链脂肪酸或酸化剂的肠道功能更加完善（见图4）。

来自泰国的Uthai Kantho 发现，应用中链脂肪酸甘油酯（产品来自比利时AVEVE 生化公司）在断奶仔猪饲料中可完全替代抑菌促生长剂(Halquinol)，中链脂肪酸甘油酯能使仔猪饲料转化率提高7%，日增重提高5%。德国Dr.Karl Heinz Tölle 在仔猪断奶后3～4 周发现，在饲料中添加中链脂肪酸甘油酯可显著仔猪提高体重，并可适当减少有机酸和益生菌的添加量。

4 总结

在我国过去的几十年饲料生产过程长期添加抗生素，因其抗细菌、促生长的效果，掩盖了很多潜在的问题及风险，随着饲料无抗时代的来临，过去曾被掩盖的诸多问题都会被放大，并且导致直接的饲料性能下降。在饲料无抗的策略中，需要饲料厂比较过往，制定出更具深度的强化和预防策略，包括原料消化应激、氧化应激、毒素应激等等。随着饲料禁抗政策的正式实施，选择理想的抗生素替代品，会对猪只健康及生产性能产生积极影响，中链脂肪酸甘油酯以其独特高效的抑菌杀菌功能，以及对肠道调节作用，可以作为替抗添加剂备选方案中的一个具有广阔发展前景的选择。

图4 不同添加剂抑菌活性位置分布（AVEVE，2016）