يمكن تعريف الأحماض العضوية على أنها مركبات عضوية ذات خصائص حمضية ومرتبطة بمجموعة الكاربوكسيل الخاصة بها “COOH-“، ومن المهم فهم خصائصها الكيميائية المختلفة وتعديل هذه المكونات للوصول للحل الأمثل للتحدي القائم، وعلى الرغم من أنه يمكن تصنيف الأحماض الدهنية متوسطة السلسلة MCFA في فئة الأحماض العضوية، إلا أن تركيبها الكيميائي يختلف عن الأحماض العضوية القياسية، ولهذا تستمر MCFA في إثبات تنوعها في تربية الحيوانات السليمة وتقديمها لمجموعة واسعة من الأثار المفيدة على مستوى الأعلاف والحيوان.
المضاد البكتيري؟ pKa وHLB
يمكن تقسيم الأحماض إلى عدة مجموعات فرعية بالاعتماد على تركيبها الجزيئي وخصائصها الكيميائية (الشكل 1)، ويوجد عاملان هما قيمة pKa وHLB، وهما من العوامل الرئيسية التي تحدد القدرة المضادة للبكتيريا ونقلل الرقم الهيدروجيني للأحماض المختلفة.
لكل حمض قيمة pKa الخاصة به، والتي تساوي الرقم الهيدروجيني عندما يكون 50% من الحمض في شكله الغير منفصل و50% الأخرى في شكله المنفصل، فإذا كان الرقم الهيدروجيني البيئي أقل من قيمة pKa الثابتة، سيتحول الحمض إلى شكله الغير مرتبط، وإذا كان الرقم الهيدروجيني أعلى من قيمة pKa للحمض، سيتحول الحمض لشكله المنفصل، وبهذه الطريقة، فالأحماض مثل الفورميك (pKa= 3.75)، اللبنيك (pKa= 3.86)، الفورماريك (pKa= 3.02)، وحمض الستريك (pKa= 3.10) هي أحماض مثالية لخفض درجة الحموضة، وأما حمض البروبيونيك (pKa=4.88)، حمض الزبدة (pKa= 4.82)، حمض الخليك (pKa=4.76) وأخيرًا MCFA (pKa= 5) فهذه أحماض غير مرتبطة، وتستطيع هذه الأحماض الاقتراب من البكتيريا سالبة الشحنة والقيام بدور المضاد البكتيري، بدلًا من تقليل درجة الحموضة.
حتى بداخل مجموعة الأحماض المضادة للميكروبات، هناك فرق كبير في الفعالية، ويمكن تفسير ذلك بشكل أساسي من خلال الاختلافات في عامل التوازن الزيتي المائي (HLB) وهو تعبير عن نسبة الأجزاء المحبة للماء على الكارهة للماء في الجزيء، ويتكون غشاء الخلية من الدهون المفسفرة مزدوجة الألفة، وهذا يعني أنها تحتوي على جزء محب للماء وآخر محب للدهون، ولكي يكون الحمض عاملًا فعالًا لزعزعة استقرار غشاء الخلية البكتيرية يجب أن يكون HLB لجزيء الحمض مشابه لغشاء الخلية البكتيرية، وتُظهر MCFA بشكل خاص هذا التشابه الكبير، مما أدى إلى كونها الأفضل كمضادة للبكتيريا.
من الواضح أن العديد من الخصائص الأخرى مثل الحالة الفيزيائية، الرائحة، الذوق هي أيضًا من العوامل المهمة لتحديد وظيفة الأحماض المختلفة، معالجتها والإجراءات المتبعة عند استخدامها.
طريقة العمل
للأحماض العضوية إجراءات مختلفة اعتمادًا على خصائصها الكيميائية المحددة، وربما يكون تنظيم الحموضة هو التأثير الأكثر شهرة للأحماض العضوية، وعادة ما تنفصل الأحماض مثل حمض الفورميك، الفوماريك واللاكتيك عند ملامستها للماء، مما يؤدي إلى انخفاض قيمة الرقم الهيدروجيني، وبهذه الطريقة، قد تؤدي الأحماض العضوية ذات قيمة pKa المنخفضة إلى تأثير بكتيري في الحيوان، مياه الشرب أو الأعلاف، ويؤدي انخفاض درجة الحموضة في المعدة أيضًا إلى تحسين عملية هضم البروتين.
المجموعة الثانية من الأحماض لها تأثيرات مباشرة ومضادة للبكتيريا، وهذه المجموعة مهمة بشكل خاص فيما يتعلق بتقليل المضادات الحيوية، وعادة ما تنطوي على أحماض ذات قيمة عالية نسبيًا من pKa، وستبقى هذه الأحماض غير منفصلة، وتزعزع استقرار غشاء الخلية البكتيرية، وتُزعج التمثيل الغذائي البكتيري عن طريق تقليل درجة الحموضة داخل الخلايا واقتحام الحمض النووي، وتتفوق MCFA على أي نوع آخر من الأحماض في هذا الصدد نظرًا لارتفاع قيمة pKa وHLB، علاوة على ذلك تعمل MCFA كمضاد للبكتيريا مباشرة على مستوى المعدة مقارنة بالأحماض المغلفة والانتقائية تجاه Enterobacteriaceae، مما يترك بكتيريا العصيات اللبنية المفيدة كما هي.
تشمل طرق العمل الأخرى التي يمكن التطرق لها بشكل أكبر لأحماض معينة بعض التحسينات على مورفولوجيا القناة الهضمية (على سبيل المثال: الزغب الطويل، نسبة الزغب الأعلى..)، تقليل ضراوة العوامل الممرضة (مثل السالمونيلا)، تحسين المناعة (مثل انخفاض الالتهاب وطول عمر الخلايا المتعادلة)، خصائصها المضادة للفطريات وخصائصها المضادة للفيروسات، ويعطي الجدول 2 نظرة عامة وشاملة على تأثيرات الأحماض المختلفة على هذه المستوى، وفي الآونة الأخيرة تم إثبات تأُيرات MCFA ضد الأمراض الفيروسية الناشئة والمختلفة مثل PRRS، PED وASF علميًا من قبل مراكز الأبحاث والجامعات المستقلة.
التطبيقات والحلول
اعتمادًا على الخصائص والإجراءات الكيميائية، من الممكن تحديد الحلول الأكثر ملائمة للتحديات المختلفة، بالنسبة لتطبيقات محددة للغاية، يمكن أن تبقى الأحماض العضوية البسيطة هي الحل الأكثر شيوعًا، ومن ناحية أخرى، بناءً على تنوع الاجراءات ونقاط القوة، تقدم MCFA مجموعة واسعة من الفوائد، ومن خلال تطبيق الخبرة لتحسين الحلول التي تستعين بالأحماض الدهنية متوسطة السلسلة، طورت Agrimprove حلولًا محددة ومركزة على التحديات المختلفة، وبهذه الطريقة، أطلقت شركة Agrimprove مؤخرًا نظام التغذية بالمحلول والمُعتمد على MCFA بنسبة 100% للتخفيف من انتشار الفيروسات المقنعة عبر الأعلاف، وEubisol هو مزيج تآزري من الأحماض العضوية وMCFA لتحسين صحة الحيوان بمرونة باستخدام مياه الشرب.
