Los ácidos orgánicos se pueden definir como compuestos orgánicos con propiedades ácidas asociadas al grupo carboxilo “-COOH”. Es de gran importancia entender las diferentes propiedades químicas y, acciones de estos componentes para obtener una solución óptima de cara a los desafíos que se presenten. Aunque los AGCM se pueden clasificar dentro de la categoría de ácidos orgánicos, su estructura química difiere de los ácidos orgánicos estándar. De esta manera, los AGCM demuestran su versatilidad en la cría de animales sanos y ofrecen una amplia gama de efectos beneficiosos a nivel del animal y de la alimentación.
¿Antibacteriano? pKa y HLB
Los ácidos se pueden dividir en varios subgrupos según su estructura molecular y características químicas (Figura 1). Hay dos propiedades principales que determinan la capacidad antibacteriana y reductora del pH de los diferentes ácidos: el valor de pKa y HLB.
Cada ácido tiene su propio valor de pKa, que es el pH al que el 50% del ácido está en su forma no disociada y el otro 50% en su forma disociada. Si el pH ambiental es más bajo que el valor de pKa, el ácido cambiará hacia su forma no disociada. Cuando el pH ambiental es más alto que el valor pKa del ácido, el ácido cambiará hacia su forma disociada. Por eso, ácidos como el fórmico (pKa = 3,75), láctico (pKa = 3,86), fumárico (pKa = 3,02) y ácido cítrico (pKa = 3,10) son los típicos ácidos reductores del pH; mientras que el ácido propiónico (pKa = 4,88), el ácido butírico (pKa = 4,82), el ácido acético (pKa = 4,76) y los AGCM (pKa = 5) permanecerán menos disociados, lo que permitirá que estos ácidos se acerquen a las bacterias cargadas negativamente y actúen como antibacterianos, en lugar de reducir el pH.
Incluso dentro del grupo de los ácidos antimicrobianos hay una gran diferencia en su eficacia. Y esto puede deberse principalmente por las diferencias en el equilibrio hidrófilo lipófilo (HLB), que es una expresión de la relación de partes hidrófilas e hidrófobas en una molécula. Una membrana celular bacteriana consta de fosfolípidos que son anfifílicos, lo que significa que contienen una parte hidrófila y una lipófila. Para que un ácido sea un desestabilizador eficaz de la membrana celular bacteriana, el HLB del ácido debe ser similar al de la membrana bacteriana. En concreto, los AGCM tienen una gran similitud en el HLB, lo que resulta en un mayor efecto antibacteriano (Tabla 1).
Obviamente, muchas otras propiedades como el estado físico, el olor o el sabor también son factores importantes que determinan la aplicación, el procesamiento y las acciones de los diferentes ácidos.
Mecanismo de acción
Los ácidos orgánicos tienen diferentes acciones en función de sus características químicas específicas. La regulación de la acidez es probablemente el efecto más conocido de los ácidos orgánicos. Los ácidos tales como el ácido fórmico, fumárico y láctico normalmente se disocian cuando entran en contacto con el agua, reduciendo el pH. De esta forma, los ácidos orgánicos con un valor de pKa bajo pueden ejercer un efecto bacteriostático en el animal, en el agua o en los piensos. Una reducción del pH en el estómago también conduce a una mejor digestión de las proteínas.
Un segundo grupo de ácidos tiene efectos antibacterianos directos. Este grupo es particularmente importante con respecto a la reducción de antibióticos y se trata ácidos con un valor de pKa relativamente altos. Estos ácidos permanecerán sin disociar, desestabilizarán la membrana celular microbiana y alterarán el metabolismo bacteriano al reducir el pH intracelular y la intercalación con el ADN. Los AGCM superan a cualquier otro tipo de ácidos a este respecto debido a su alto valor de pKa y su HLB óptimo. Además, los AGCM actúan como antibacterianos directamente a nivel del estómago en comparación con los ácidos protegidos y son selectivos hacia las enterobacterias, sin afectar a los beneficiosos Lactobacillus.
Aplicaciones y soluciones
Dependiendo de las características químicas y el mecanismo de acción es posible definir la solución más apropiada a cada desafío. Para aplicaciones muy específicas, los ácidos orgánicos simples podrían seguir siendo la mejor solución. Pero, por otro lado, gracias a la versatilidad de acciones y fortalezas, los AGCM ofrecen una gama más amplia de beneficios. Agrimprove ha desarrollado soluciones específicas a cada desafío al aplicar su larga experiencia con los AGCM. De esta manera, Agrimprove ha lanzado recientemente la solución 100% basada en AGCM, FeedLock, para mitigar la propagación de virus encapsulados a través del pienso y Eubisol, una mezcla sinérgica de ácidos orgánicos y AGCM para mejorar la salud animal de una manera más flexible a través del agua de bebida.
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