Органические кислоты – это органические вещества, проявляющие кислотные свойства. К органическим кислотам относят все кислоты, структура которых базируется на углеродной решетке. Эти кислоты широко встречаются в природе и полностью метаболизируются в организме, являясь для него дополнительным источником энергии. Основные представители этой группы – муравьиная, пропионовая, фумаровая, лимонная и др.

Ряд кормовых составляющих обладают кислотосвязывающими свойствами, т.е. они способны нейтрализовать кислоты и понижать общую кислотность корма.

С повышением рН (среды) переваривание протеина в желудке нарушается – ухудшается использование минеральных веществ. Плохо переваренный протеин, например у птицы, может достигать нижних отделов кишечника, где усиливаются процессы брожения и возможно образование токсичных биогенных аминов. Так как в ЖКТ происходит усвоение питательных веществ из корма, и он служит защитным барьером от инфекции, требуется наличие кислотности в кишечном тракте.

Когда кислота находится в недиссоциированной форме, она свободно распространяется по полупроницаемой поверхности микроорганизмов, проникая через мембрану клетки в цитоплазму. После того как кислота попадает в клетку, она проходит процесс диссоциации, распадаясь на анионы и катионы, благодаря чему снижается внутренний уровень pH.

Кроме консервирования кормов органические кислоты и их соли используются для снижения кислотосвязывающих свойств (КСС) комбикормов с целью нормализации микрофлоры в желудочнокишечном тракте, повышения переваримости и использования питательных веществ корма, и профилактики диареи. Величина кислотосвязывающих свойств — это количество кислоты необходимой для понижения рН корма от исходной величины до определённого заданного значения. Буферная ёмкость — это другой параметр, который рассчитывают путём деления величины КСС на разницу между величиной рН исходного корма и рН, до которого титровали корм при определении кислотосвязывающих свойств, то есть буферная ёмкость отражает количество кислоты, израсходованной на изменение рН на 1 единицу.

Высокими кислотосвязывающими свойствами обладают источники кальция (известняк, мел), а также трикальцийфосфат и дикальцийфосфат, а монокальцийфосфат и кукурузный глютен, напротив, хорошо подкисляют среду, благоприятствуя пищеварению.

На кислотосвязывающие свойства готового комбикорма могут по-разному влиять премиксы, приготовленные на разных наполнителях (органические, минеральные) или с использованием разных форм микроэлементов (органоминералы, сульфаты, оксиды и т.п.)

Сегодня органические кислоты используются в качестве добавок для моногастричных животных (животные с однокамерным желудком) с разными целями, а именно:

• для санации и консервации корма;
• для снижения кислотосвязывающей способности корма;
• для оптимизации пищеварительных процессов (активизации работы ферментативной системы, снижения нагрузки патогенной и развития полезной микрофлоры кишечника);
• для подкисления и санации питьевой воды;
• для очистки систем поения;
• как альтернатива антимикробным средствам при ограничении их использования или выработанной резистентности у бактерий.

На практике птицеводческие и свиноводческие фермы сталкиваются с проблемами качества питьевой воды. Среди них негативные органолептические показатели, жёсткость, высокий уровень рН, микробная обсемененность, водоросли и плесени в системе поения. Все указанные факторы способствуют росту патогенной микрофлоры в системе поения. Поэтому важно обеспечить на ферме доступ к чистой питьевой воде, прозрачной, без посторонних запахов и привкусов, продуктов гниения органических и ядовитых химических веществ, грибов и плесеней, а также патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов.

Применение органических кислот через воду до снижения рН в диапазоне 4,0 – 4,5 препятствует образованию биопленки, что также способствует улучшению зоотехнических показателей.

Необходимо также отметить, что кроме неудовлетворительной питьевой воды, развитию патогенной микрофлоры в ЖКТ способствуют и высокопитательные кормовые смеси, изменяющие реакцию среды в пищеварительном тракте в щелочную сторону. Некоторые ингредиенты кормов имеют способность к связыванию кислот, иными словами, они нейтрализуют кислоты в желудочно-кишечном тракте и понижают общую кислотность корма. Приготовленный на основе компонентов с низкой кислотосвязывающей способностью комбикорм, предупреждает расстройство пищеварения, особенно у молодых животных и в условиях стресса.

Для подавления развития патогенной микрофлоры ранее широко применяли антибиотики. Однако регулярное их использование способствовало развитию толерантности к ним микрофлоры, нарушало кишечный микробиоценоз и провоцировало расстройства пищеварения.

Альтернативным путём нормализации микрофлоры внутри живого организма является включение в рацион органических кислот. Подкислители, улучшая вкусовые качества питьевой воды, хорошо зарекомендовали себя и в eё очистке.

Органические кислоты используют для обогащения комбикормов. При введении лимонной кислоты в дозе 1 % повышается прирост живой массы молодняка свиней на 9–17 %.

На переваримость корма оказывают влияние органические кислоты, продукты гидролиза белка и др. Действие этих веществ сказывается в активации секреции пищеварительных желез.

Например, включение в рацион свиней силоса хорошего качества повышает сокоотделение и переваримость корма. Корма, содержащие органические кислоты, усиливающие секрецию поджелудочной железы, особенно полезны при скармливании в составе рациона больших количеств крахмалистых кормов (зерновых злаковых и картофеля).

Каждая органическая кислота обладает теми или иными выраженным свойствами, выборочно указанными в таблице. Но в комплексах они усиливают друг друга, обладая эффектом синергизма.

Таблица 1 – Свойства орг. кислот в ЖКТ птицы

(по данным института птицеводства)

Муравьиная кислота – первая в ряду одноосновных предельных кислот:

– снижает рН корма и желудка;

– буферная емкость корма;

– эффективная против бактерий (особенно против E.Coli и Salmonell)

– улучшает усвоение азота, кальция и фосфора.

С целью профилактики расстройств пищеварения и повышения в организме анаболических процессов рекомендуется выпаивать телят молоком, подкисленным муравьиной кислотой. Из расчета 200 мл маточного раствора 85% муравьиной кислоты на 10 л молока и проводить обогащение его сукцинатом хитозана в форме геля в дозе 20 и 25 мг на килограмм живой массы в день или полизином в дозе 1,5 г на голову в день, или дигидрокверцетином в дозе 40 и 60 мг на голову в день.

Пропионовая кислота – слабая химическая органическая кислота, относящаяся к классу предельных карбоновых кислот:

– подавляет рост плесени и дрожжевых клеток;

– снижает буферную емкость кормов;

– улучшает вкусовые качества корма;

– используется как консервант.

Уксусная кислота – бесцветная жидкость с резким запахом, хорошо смешивается с водой в любы пропорциях:

– эффективна против бактерий и дрожжей, но менее активна против плесени;

– применяют в виде раствора для консервирования зерна и растительных кормов;

Молочная кислота – органическое соединение, продукт метаболизма, который образуется в результате анаэробного распада глюкозы при недостатке кислорода:

– эффективная против E.Coli и Salmonell;

– улучшает вкусовые качества;

– обладает пробиотическим действием;

– обладает антисептическим эффектом;

– используется как консервант;

– снижает буферную емкость корма.

Молочная кислота служит промотором для развития молочнокислых бактерий и проявляет антагонистическую активность против энтеробактерий в пищеварительном тракте. Также она является сильным подкислителем и компенсирует недостаточную секрецию соляной кислоты в желудке и обеспечивает нормальное протекание пищеварительных процессов.

Бензойная кислота – бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в этаноле, эфире, бензоле, нерастворимо в воде. Является простейшей ароматической карбоновой кислотой:

Бензойная кислота эффективна против дрожжей и бактерий, но менее активна против плесени. Использование бензойной кислоты как консерванта при заготовке силоса позволяет получать качественный умеренно кислый корм с минимальными потерями веществ. Силос, приготовленный с бензойной кислотой, поедается крупным рогатым скотом лучше, чем силос обычного приготовления.

Сорбиновая кислота – является бесцветным, твердым соединением, которое лишь незначительно растворяется в холодной воде и повсеместно используется в качестве консерванта.

– обладает широким спектром активности против дрожжей, плесени и особенно бактерий.

– будучи ненасыщенной жирной кислотой, практически не токсична.

Салициловая кислота – низкомолекулярное органическое соединение, 2-гидроксибензойная или фенольная кислота. Бесцветные кристаллы, хорошо растворима в этаноле, диэтиловом эфире и других полярных органических растворителях, плохо растворима в воде. Салициловая кислота содержится в цветках ромашки, таволги, коры ивы, черной и красной смородины.

– обладает антисептическим свойством.

Уроновые кислоты и их производные (пектины) – это моносахариды, в молекуле которых вместо первичной спиртовой группы содержится карбоксильная.

– уроновые кислоты содержатся в мякоти плодов и ягод (яблок, айвы, груш, абрикосов, крыжовника, малины, вишни, персика и др.), обладают детоксицирующими свойствами и способствуют выведению тяжелых металлов из организма животных.

Аскорбиновая кислота – белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, без запаха, кислое на вкус, при нагревании окисляется.

– участвует в регулировании окислительно-восстановительных процессов, углеводного обмена, свертываемости крови, регенерации тканей, повышает устойчивость организма к инфекциям, уменьшает сосудистую проницаемость, снижает потребность в витаминах B1, B2, А, Е, фолиевой кислоте, пантотеновой кислоте.

Производные кофейной и других оксикоричных кислот – фенольные соединения, которые образуются в результате реакций с органическими кислотами алифатического ряда или сахарами.

– содержатся в листьях подорожника и мать-и-мачехи, побегах артишока и других растениях, оказывают желчегонное, противовоспалительной действие.

Янтарная кислота – естественное вещество, принимающее активное участие в процессе клеточного дыхания организма.

– стимулирует выработку энергии и обладает сильным антиоксидантным действием. Способствует укреплению иммунитета, нормализации деятельности нервной системы, улучшении работы внутренних органов (например, печени и почек), нейтрализации действия ядовитых веществ. Янтарная кислота практически безвредна для организма и не имеет побочных эффектов. Она хорошо влияет на обмен веществ, поддерживает деятельность эндокринной и нервной системы, улучшает усвояемость питательных веществ.

Янтарная кислота особенно эффективно действует в сочетании с лимонной кислотой. При ее использовании снижается падеж кур в 2 раза, живая масса бройлеров повышается на 6–9 %, затраты корма на 1 кг прироста живой массы уменьшаются на 3–5 %. В бройлерном производстве также возрастает важность подкисления корма. Применение органических кислот препятствует бактериальному заражению корма и стимулирует развитие полезной микрофлоры в пищеварительном тракте птиц.

Органические кислоты, которые встречаются в растениях, включают лимонную, яблочную, фумаровую и пировиноградную кислоты.

Лимонная кислота – представляет кристаллическое вещество, хорошо растворимое в этиловом спирте, воде и практически не растворимое в диэтиловом эфире, имеющее матовый белый цвет. Эфиры лимонной кислоты именуют цитратами.

– по своему воздействию лимонная кислота выступает в роли натурального или синтетического антиоксиданта.

Яблочная кислота – органическая кислота, относящаяся к семейству фруктовых кислот. По внешнему виду представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы.

– она играет важную роль в обменных процессах. Очищает организм, регулирует кислотно-щелочное равновесие в организме. Способствует полноценному усвоению железа, взаимодействует с витаминами, растворима в воде. Может вырабатываться в организме из янтарной кислоты.

Фумаровая кислота – органическое соединение, транс-изомер малеиновой кислоты.

– усиливает неспецифическую резистентность, уровень антиоксидантной защиты, ускоряет рост животных и птицы, сокращает падеж, повышает иммунологическую реактивность организма. Она обладает выраженным адаптогенным действием при стрессе. Более того, фумаровая кислота не накапливается в организме и не оказывает отрицательного воздействия на качество мяса.

Уксусная, масляная и пропионовая кислоты в форме летучих жирных кислот снабжают организм энергией, а также являются источником питания для клеток кишечника. Пропионовая и сорбиновая подавляют рост плесени. Муравьиная, сорбиновая, уксусная эффективны в отношении сальмонеллы, бактерий группы кишечной палочки. Молочная и лимонная стимулируют выработку энзимов поджелудочной железой. Молочная кислота способствует росту ворсинок кишечника; аскорбиновая — играет роль антиоксиданта и катализатора различных процессов в клетках организма; масляная — улучшает микрофлору (поддерживает развитие ацидофилов), стимулирует секрецию поджелудочной железы, а также выработку энзимов тонкого отдела кишечника.

В настоящее время на рынке представлены жидкие и сухие комплексы органических кислот и солей, а также защищенные (инкапсулированные) добавки. Как видно из таблицы, наиболее активными качествами обладают концентрированные кислоты в жидком виде, но в то же время они обладают коррозийными свойствами. Соли органических кислот менее активны, но и менее раздражающие по отношению к поверхностям. Инкапсулированные добавки работают непосредственно в желудочно-кишечном тракте, высвобождая активные вещества под воздействием липазы.

Применение органических кислот и их смесей в виде подкислителей в чистом виде проблематично. Во-первых, кислоты способны вступать в химическую реакцию с компонентами щелочной природы в премиксах. Например, витамин Е (токоферол), витамин А (ретинол), витамин D (кальциферол) и реагируют с кислотами с образованием неактивных комплексных соединений. Установлено, что до 40% этих витаминов может быть инактивировано активными кислотами на этапе смешивания компонентов комбикорма. Во-вторых, органические кислоты вызывают коррозию металлического оборудования, с которым соприкасается комбикорм или отдельные его компоненты. Поэтому есть варианты по использованию солей этих кислот. Здесь каждый выбирает свой процесс.

Принимая решение о применении какого‑либо подкислителя (комплекс органических кислот и их солей), нужно учитывать физиологические особенности животных разного возраста, а также общее состояние поголовья или необходимость решить конкретный вопрос (бактериальная или грибковая обсемененность кормов, низкие зоотехнические показатели выращивания и откорма, диарея у животных и т.д.). Очень важно эффективно снижать буферную емкость престартерных, стартерных кормов и кормов для группы доращивания, а также бороться с их бактериальной и грибковой обсемененностью. При этом нужно учитывать то, что у молодняка желудочно-кишечный тракт еще формируется.

В последнее время органические кислоты обретают все большую значимость в кормлении сельскохозяйственных животных. Чаще используют не монопродукты, а смеси (бленды). Использование смесей органических кислот позволяет уничтожить и воспрепятствовать развитию патогенных микроорганизмов в корме, а также снизить кислотосвязывающую способность (КСС) комбикорма. Контролирование этих двух показателей качества корма позволяет повысить поедаемость, увеличить привесы и снизить конверсию.

Эффект органических кислот, как правило, зависит от дозы: чем больше активных ингредиентов достигает места действия, тем выше будет желаемый эффект. Это справедливо как для сохранения корма, так и для питательных веществ и здоровья животных.

Более 55 лет Раменский комбинат хлебопродуктов специализируется на производстве комбикормов для сельскохозяйственных животных, птицы и аквакультуры, которые позволяют добиваться отличных результатов в их продуктивности. Мы уделяем особое внимание обеспечению безопасности и высокого качества продукции, благодаря чему нам доверяют сельскохозяйственные предприятия, крупные и средние фермеры, крестьянско-фермерскими хозяйства и дистрибьюторы в разных уголках России и стран СНГ.