کاربرد اسیدهای آلی و نمک آنها در پرورش آبزیان (بخش اول)
کاربرد اسیدهای آلی و نمک آنها در پرورش آبزیان (بخش دوم)
2) اسیدهای آلی در جیره غذایی
اسیدهای آلی افزوده شده به جیره غذایی حیوان در سه محل اثرات خود را اعمال می‌کنند که درجدول 5 مختصرا بیان شده‌اند:
1. در خوراک
2. در روده‌ها
3. بر متابولیسم حیوان
جدول5: حالتهای فعالیت اسیدهای ارگانیک و نمک آنها
2-1) آثار اسیدهای آلی در خوراک
به صورت روزانه مقادیر زیادی خوراک تولید و ذخیره می‌شود لذا حتی یک آلودگی جزئی با پاتوژن‌ها، مثلا سالمونلا، می‌تواند بر بسیاری از گله‌ها تاثیر بگذارد. وجود سطح معینی از آلودگی با قارچ‌ها، باکتری‌ها یا مخمرها در خوراک که حاوی مواد غنی مغذی است اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. این میکروب‌ها در طول ذخیره‌سازی، تحت شرایط مطلوب، به ویژه در شرایط رطوبتی (> 14٪) و محیط‌های گرم، به سرعت افزایش می‌یابند. اسیدی فایرها با کاهش pH خوراک به عنوان مهار رشد میکروبی عمل می‌کنند و از این طریق باعث کاهش میزان جذب میکروب‌ها و متابولیت‌های سمی آنها توسط حیوانات مزرعه می‌شوند. تولیدکنندگان خوراک خود را با استفاده از حرارت، اسیدهای آلی و یا هردو روش تیمار می‌کنند. اسیدهای آلی در جیره بر میزان رشد و کارایی مصرف خوراک تأثیر مثبت دارند و حرارت دادن خوراک، هضم نیتروژن و اسیدهای آمینه را افزایش می‌دهد. خوراک ممکن است پس از حرارت دادن آلوده شود و یا پاتوژن‌ها در آن رشد کنند که افزودن اسیدهای آلی به خوراک به دلیل توانایی آنها در محافظت در برابر رشد سریع پاتوژن‌هایی نظیر سالمونلا از این نظر مفید است. توان اسیدهای آلی در محافظت علوفه در صنعت تغذیه دام طی تحقیقات زیادی به اثبات رسیده است. اسیدهای آلی بر طبق قوانین اتحادیه اروپا جزو افزودنی‌های مجاز غذایی شناسایی و دسته‌بندی می‌شوند و در گوشت مصرفی هیچگونه بقایای مضر و نامناسبی ایجاد نمی‌کنند لذا استفاده از آنها در خوراک همه دام‌ها مجاز می‌باشد.
ملکول‌های تجزیه نشده اسیدها در خوراک رشد باکتری‌ها و مخمرها را مهار می‌کنند. علاوه بر این اثر بهداشتی، موجب کاهش ظرفیت پذیرش اسید در مواد خوراکی نیز می‌شوند که می‌تواند موجب ارتقا سلامت حیوان بخصوص توله خوک‌ها شود.
اسیدی شدن علوفه نیز معمولا پروتئاز گیاه را غیرفعال و موجب کاهش هدر رفت پروتئینسیلو می‌شود. همچنین اسیدهای ضعیف در کاهش فسادپذیری سیلو پس از باز شدن سیلو نقش مهمی ایفا می‌کنند. رایج‌ترین اسیدهایی که به این منظور در سیلو مورد استفاده قرار می‌گیرند، اسید فرمیک و پروپیونیک هستند که معمولاً به صورت مخلوط باهم استفاده می‌شوند. اسید پروپیونیک از فرمیک ضعیف‌تر است اما به علت فعالیت ضدقارچی که علیه کپک‌ها و مخمرها دارد، یک افزودنی مهم در سیلو است لذا به مقدار 0.5 تا 1% وزن مرطوب علوفه به سیلو اضافه می‌شود. در سال‌های اخیر استفاده از اسید بنزوئیک در خوراک افزایش یافته که اثر آن بیشتر بر مخمرهاست تا باکتری‌ها و قارچ‌ها.
طبق گفته‌ی باتیستا تولید سیلو از ضایعات ماهی در دهه ی 1930 و ابتدا با استفاده از اسید سولفوریک و هیدروکلریک آغاز شد. در تولید سیلو ماهی می‌توان از اسیدهای غیرآلی نیز استفاده کرد اما در این حالت برای به دست آوردن یک محصول کاملا ایمن و مناسب، باید PH سیلو به ≤2 کاهش یابد. بنابراین، قبل از تغذیه حیوان با این نوع سیلو، pH سیلو باید خنثی شود. در صورتی که استفاده از اسیدهای آلی PH سیلو را بین 4-3.5 حفظ می‌کند و نیاز به خنثی‌سازی محصول نیست. سیلو کردن ماهی یک روش خوب برای تبدیل ماهی‌های غیرقابل مصرف و ضایعات ماهی به مواد غذایی مغذی برای انواع مختلفی از حیوانات مانند طیور می‌باشد.
استفاده از مخلوط بافری اسید پروپیونیک با بنزوات سدیم به عنوان نگهدارنده برای ذخیره ذرت تازه، (حتی بدون خشک کردن قبلی ذرت) گزینه‌ای جالب برای ذخیره‌سازی طولانی مدت فراهم و کیفیت مواد خام ذخیره شده را تامین می‌کند.
اسیدهای آلی اثر حفاظتی بر مواد مغذی ذخیره شده در دانه‌ها، کنجاله‌ها و مخلوط خوراک دارند و می‌توانند موجب بهبود سلامت و عملکرد حیوان مصرف‌کننده خوراک شوند و تولید حیوانی کارآمد و اقتصادی را تضمین کنند.
بیشتر بدانیم:
دانستنی‌هایی درباره بهداشت و بیماری‌های ماهی
آماده‌سازی خوراک آبزیان
اسیدی‌فایرها در خوراک دام و طیور
2-2) نقش اسیدهای آلی در روده‌ها
فعالیت اسیدهای آلی در دستگاه روده‌ای شامل دو مکانیسم متفاوت است: کاهش سطح PH لوله گوارش به ویژه روده کوچک و مهار رشد باکتری‌های گرم منفی.
در طول دوره‌هایی که حیوانات غذا زیاد مصرف می‌کنند، مانند زمانی که جوان هستند یا زمانی که غذا واجد سطوح بالایی از پروتئین است، غلظت هیدروکلریک اسید معده کاهش می‌یابد. این کاهش بر فعالیت پپسین و ترشح آنزیم پانکراس تاثیر منفی ایجاد و هضم را مختل می‌کند. استفاده از اسیدی فایرها در خوراک به هضم کمک می‌کند چراکه اثرات آنها بر هیدرولیز پروتئین‌ها اثبات شده است. همچنین منجر به کاهش pH دئودنوم، بهبود ذخیره نیتروژن و افزایش هضم مواد مغذی می‌شوند.
اسیدهای آلی در محیط روده که PH بالاتری دارد، تجزیه شده و موجب کاهش PH روده می‌شوند. با اسیدی شدن محیط روده سایر ملکول‌های اسید یونیزه نشده و به علت خاصیت چربی دوستی که دارند از دیواره باکتری عبور کرده و در محیط خنثی سیتوپلاسم باکتری یونیزه می‌شوند (شکل1).عملکرد اسیدهای آلی بر باکتری‌ها در محیط روده را می‌توان این طور بیان کرد:
اسیدآلی غیریونیزه (چربی دوست) ← عبور از دیواره باکتری ← درمحیط خنثی سیتوپلاسم یونیزه شده ← تولیدپروتون و آنیون
1. فعالیت پمپ H+ برای برقراری شرایط هموستاز با دفع پروتون به بیرون سلول ← مصرف انرژی ← توقف رشد باکتری
2. تجمع پروتون‌ها ← PH↓ و اسیدی شدن داخل سلول ← مهار توابع متابولیک کلیدی مرتبط با گلیکولیز ← مهار تولید ATP←کاهش جذب اسید آمینه توسط سلول
3. آنیون تولیدی← درون باکتری به دام می‌افتد ← سمی‌است:1. مهار فعالیت‌های متابولیکی باکتری
2. کاهش سنتز ماکرومولکول‌ها
3. اختلال در غشاهای داخلی
شکل1) سرنوشت اسید آلی درون باکتری گرم منفی: 1. ملکول یونیزه نشده از دیواره سلولی عبور می‌کند 2. به علت خنثی بودن درون سیتوپلاسم ملکول اسید یونیزه شده و تولید آنیون و پروتون می‌کند 3. پمپ هیدروژنی غشا باکتری برا حفظ هموستاز سلول با صرف انرژی پروتون را به خارج پمپ می‌کند 4. آنیون اثرات مخرب خود را بر ژنوم و اندامک‌های باکتری می‌گذارد.
رشد باکتری‌های گرم منفی نظیر ای‌کلای و سالمونلا در PH پایین (<5) مهار می‌شود، از طرفی pH پایین مانعی طبیعی در برابر حرکت صعودی میکروب‌ها از ایلئوم و روده بزرگ ایجاد می‌کند. مطالعات متعدد، کاهش تعداد باکتری در معده و دئودنوم را نشان داده‌اند، در حالی که به نظر می‌رسد بر تعداد لاکتوباسیل‌ها که باکتری‌های مفید گوارشی هستند بدون تاثیر و یا حتی اثر افزایشی داشته‌اند.
از طرفی کلونیزاسیون باکتری‌های بیماری‌زا در لوله گوارش (نظیر سالمونلا) در PH اسیدی ناشی از تجزیه اسیدهای آلی، (بدون اثر بر باکتری‌های مفید) کاهش می‌یابد.
2-3) نقش اسیدهای آلی در متابولیسم
بیشتر اسیدهای آلی دارای مقادیر بالایی انرژی هستند که در جدول6 نشان داده شده‌اند. اسیدهای آلی زنجیره کوتاه با انتشار غیرفعال از طریق اپیتلیوم روده جذب می‌شوند و می‌توانند در مسیرهای مختلف متابولیک برای تولید انرژی (به عنوان مثال برای تولید ATP در چرخه اسید سیتریک) استفاده شوند. لذا باید مقدار انرژی آنها در فرمول جیره مورد محاسبه قرار گیرد. به عنوان مثال، پروپونیک اسید یک تا پنج برابر بیشتر از گندم انرژی دارد.
جدول6: مقدار انرژی بعضی از اسیدها یا نمک‌های آلی رایج
به نظر می‌رسد که درحیوانات مسن‌تر، اسیدهای دارای وزن ملکولیکم (مثل اسید فرمیک) نسبت به اسیدهایی که وزن ملکولی بیشتری دارند (مثل اسید سیتریک و فوماریک) اثرات بهتری دارند.
کاربرد اسیدهای آلی و نمک آنها در پرورش آبزیان (بخش چهارم)
گرد آورنده: دکتر حمیدرضا مهمان نواز - دانشجو دکترای تخصصی بهداشت و بیماری‌های آبزیان - دانشگاه آزاد اسلامی‌واحد علوم و تحقیقات تهران