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在食品和飼料行業(yè)中，短鏈脂肪酸及其鹽類物質(zhì)有著悠久的歷史，通常將其作為防腐劑來使用。而它們也經(jīng)常用于仔豬飼料中，對仔豬性能表現(xiàn)具有積極的作用。芳香族羧酸、苯甲酸及其鈉鹽和苯甲酸鈉，在胃的酸性環(huán)境以及仔豬偏中性的腸道環(huán)境中具有更佳的抗菌效果。最近，凱米拉公司在歐盟注冊了一種新的苯甲酸鈉產(chǎn)品——Protural，可應(yīng)用于畜牧業(yè)中作為一種飼料添加劑。
在食品工業(yè)中，苯甲酸是使用的最長久的化學(xué)防腐劑。加貝爾(1921年)首次證明苯甲酸具有很好的抗菌作用。相似的研究結(jié)果也表明苯甲酸對真菌和酵母菌也具有一定作用。苯甲酸抗菌活性的基本原理是吸收后的苯甲酸分子通過擴(kuò)散作用以結(jié)合酸的形式透過細(xì)菌細(xì)胞膜，這種結(jié)合酸是不帶電和不具親脂性的。
由于苯甲酸的溶解度很低，因此其吸收很慢。此外，苯甲酸具有較高的解離常數(shù)(pKa=4.19)，所以無論是在胃的酸性環(huán)境還是在仔豬腸道的偏中性環(huán)境，苯甲酸都能夠具有較好的抗菌效果。苯甲酸的解離動(dòng)力學(xué)見表1。苯甲酸也能改變細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性，同時(shí)也能抑制細(xì)胞內(nèi)特定的酶系統(tǒng)。這使得苯甲酸能有效地抑制革蘭氏陰性以及革蘭氏陽性菌(見表2和表3)。
表1 苯甲酸在不同pH情況下的分解率
表2 苯甲酸對不同細(xì)菌的抗菌譜
表3 在胃或小腸內(nèi)不同有機(jī)酸對特定細(xì)菌生長的影響
一項(xiàng)對6種不同有機(jī)酸的對比研究表明，有機(jī)酸在胃內(nèi)的比小腸內(nèi)的抑菌效果更顯著。結(jié)果還顯示大腸型菌群與乳酸菌相比，其并不能在PH值4.5的胃內(nèi)酸性環(huán)境中生長。而與其他5種短鏈脂肪酸相比，苯甲酸具有最高的抑菌效果。
氨的釋放降低
苯甲酸或苯甲酸鹽不會(huì)在體內(nèi)蓄積。當(dāng)其從腸道吸收后，它會(huì)在肝臟內(nèi)被代謝轉(zhuǎn)化為馬尿酸(與甘氨酸反應(yīng))。馬尿酸由腎臟通過尿液排出體外。像這樣，從蛋白質(zhì)代謝分解的氮大多數(shù)會(huì)由馬尿酸排泄，而并非由尿素排泄。這將導(dǎo)致尿液和泌尿道酸化，同時(shí)會(huì)減低糞坑中氨的釋放。事實(shí)上，在較低的PH值的情況下，尿素酶(可將尿素轉(zhuǎn)化為氨)的活性將受到抑制。而氨主要是由尿液中尿素形成，尿素酶的催化作用主要根據(jù)以下公式：
尿素酶
CO(NH2)2 + H202 → NH4 + CO2
苯甲酸在仔豬飼養(yǎng)方面的應(yīng)用已獲得很多積極意義。不過苯甲酸的缺點(diǎn)有水溶性低、氣味刺鼻，而且會(huì)使得環(huán)境變得塵土飛揚(yáng)。
