在食品和饲料行业中，短链脂肪酸及其盐类物质有着悠久的历史，通常将其作为防腐剂来使用。而它们也经常用于仔猪饲料中，对仔猪性能表现具有积极的作用。芳香族羧酸、苯甲酸及其钠盐和苯甲酸钠，在胃的酸性环境以及仔猪偏中性的肠道环境中具有更佳的抗菌效果。最近，凯米拉公司在欧盟注册了一种新的苯甲酸钠产品——Protural，可应用于畜牧业中作为一种饲料添加剂。
在食品工业中，苯甲酸是使用的最长久的化学防腐剂。加贝尔(1921年)首次证明苯甲酸具有很好的抗菌作用。相似的研究结果也表明苯甲酸对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过扩散作用以结合酸的形式透过细菌细胞膜，这种结合酸是不带电和不具亲脂性的。
由于苯甲酸的溶解度很低，因此其吸收很慢。此外，苯甲酸具有较高的解离常数(pKa=4.19)，所以无论是在胃的酸性环境还是在仔猪肠道的偏中性环境，苯甲酸都能够具有较好的抗菌效果。苯甲酸的解离动力学见表1。苯甲酸也能改变细菌细胞膜的通透性，同时也能抑制细胞内特定的酶系统。这使得苯甲酸能有效地抑制革兰氏阴性以及革兰氏阳性菌(见表2和表3)。
表1 苯甲酸在不同pH情况下的分解率
表2 苯甲酸对不同细菌的抗菌谱
表3 在胃或小肠内不同有机酸对特定细菌生长的影响
一项对6种不同有机酸的对比研究表明，有机酸在胃内的比小肠内的抑菌效果更显著。结果还显示大肠型菌群与乳酸菌相比，其并不能在PH值4.5的胃内酸性环境中生长。而与其他5种短链脂肪酸相比，苯甲酸具有最高的抑菌效果。
氨的释放降低
苯甲酸或苯甲酸盐不会在体内蓄积。当其从肠道吸收后，它会在肝脏内被代谢转化为马尿酸(与甘氨酸反应)。马尿酸由肾脏通过尿液排出体外。像这样，从蛋白质代谢分解的氮大多数会由马尿酸排泄，而并非由尿素排泄。这将导致尿液和泌尿道酸化，同时会减低粪坑中氨的释放。事实上，在较低的PH值的情况下，尿素酶(可将尿素转化为氨)的活性将受到抑制。而氨主要是由尿液中尿素形成，尿素酶的催化作用主要根据以下公式：
尿素酶
CO(NH2)2 + H202 → NH4 + CO2
苯甲酸在仔猪饲养方面的应用已获得很多积极意义。不过苯甲酸的缺点有水溶性低、气味刺鼻，而且会使得环境变得尘土飞扬。
另一种形式的苯甲酸
苯甲酸钠是第一个通过美国食品及药品管理局(FDA)批准在食品中使用的化学防腐剂。它是一种自然形成的物质，可以在红莓、西梅、青梅李子、肉桂、成熟的丁香和苹果等食物中发现。苯甲酸钠在酸性环境下具有抗菌和抗真菌的效果。FDA将其标示为GRAS(一般情况下是安全的)，在欧盟也批准其作为食品添加剂，条件许可的情况下允许其作为防腐剂和抗氧化剂。
研究结果显示，含有不同有机酸添加剂的饲料具有一定的差异。当可供选择的情况下，仔猪更倾向于添加苯甲酸钠的饲料。
尽管未解离的苯甲酸钠具有抗菌效果，但之所以苯甲酸钠会如此广泛使用，主要是因为它的溶解度大约是苯甲酸的200倍。当其在胃内酸性环境时苯甲酸钠会转化为苯甲酸。
荷兰瓦赫宁根大学(荷兰，2007年)动物科学小组的试验结果表明，苯甲酸钠与其他所有精油或植物提取添加剂相比，在仔猪攻毒保护试验(轮状病毒和大肠杆菌O149K91+K88(ETEC))中，苯甲酸钠具有最佳的保护率。苯甲酸钠试验组与对照组、香芹酚和丁酸盐试验组相比，仔猪的采食量最高。总而言之，与其他试验组相比，ETEC攻毒后苯甲酸钠试验组仔猪体重增加最高。
凯米拉公司新苯甲酸钠产品
无论在哪里，仔猪断奶期间常易发一些传染性疾病和断奶性腹泻(PWD)或断奶后感染肠道大肠杆菌。产肠毒素大肠杆菌(ETEC)是本病最常见的原因，而且在过去几十年内的畜禽生产中抗生素作为促生长剂和治疗性药物来使用，许多细菌已开始对抗生素具有耐药性。
Protural是凯米拉公司在欧盟注册的可用于畜牧业中作为仔猪饲料添加剂的苯甲酸钠产品。2011年1月，欧洲食品安全局(EFSA)对Protural的安全性和有效性给出了科学的评价。测评结果显示，苯甲酸钠是一种天然的物质在自然界中广泛存在，对动物和环境都是安全的。而且它不是皮肤和眼睛的刺激源，对呼吸系统的危害风险有限。
Protural具有较高的可溶性，而且很容易在胃部酸性环境下转化为苯甲酸。
--苯甲酸钠的溶解：
C6H5COONa → C6H5COO-(sol.) + Na+(sol.)
--苯甲酸在pH 4时会发生沉淀：
C6H5COO- + H+ → C6H5COOH (沉淀)
在实验室研究中，这种沉淀的苯甲酸与工业生产的苯甲酸相比显得更加精致和易分散，而且表现出更高的表面活性。
从5个仔猪实验的综合分析结果显示，饲料中添加Protural(4 kg/吨饲料)后，仔猪生长性能得到明显的改善(见表4)。断奶仔猪的日增重和最终体重都有明显的提高，日采食量和饲料转换率都有所增加。此外，试验组(饲料中添加Protural)仔猪的粪便情况比对照组要更一致。试验组使用治疗仔猪腹泻性抗生素的用量比对照组要减少。虽然统计结果不显著，但所有试验中仔猪死亡率均有所下降。有人认为，对照组中仔猪的死亡大多数是由链球菌所引起。从仔猪粪便抽样结果表明，饲料中添加苯甲酸钠可减少总需氧菌、总厌氧菌、肠杆菌和链球菌的数量。
短链脂肪酸的组合
没有一种抗生素对动物胃肠道所有的微生物都具有抑制作用。从理论上讲，应该能够结合各种抗菌药物的不同作用模式来弥补这方面的不足。而且，这应该有可能实现更广谱的抗菌效果或增强抗菌作用(益生效果)，通过使用这样的组合来改善动物的生长性能。事实上，酸化饮食是其中一种最稳定且经济的替代抗生素促生长剂的做法，尤其对于仔猪饮食。在过去20年里，各种有机酸及其盐类物质已被应用于此。有机酸可降低胃的pH值，改善消化率，同时可增强肠道对有害细菌的屏障作用。短链脂肪酸(SCFA)在酸性环境下具有杀菌作用，主要是革兰氏阴性菌。甲酸是短链脂肪酸中分子量最小，但在饲料和动物中却是酸性最高和杀菌效果最强的。有机酸的组合比单个有机酸具有更广谱的抗菌效果这种说法已被广泛的接受。与短链脂肪酸不同的是，Protural不仅在酸性环境，而且在肠道偏中性环境以及对革兰氏阳性菌均具有很好的抗菌效果。
比利时鲁汶大学对生长期仔猪的研究试验表明，在饲料转换率和日增重方面，有机酸与苯甲酸钠混合比有机酸与苯甲酸混合或单独使用苯甲酸具有更好的效果。此外，还可以提高仔猪的采食量。荷兰瓦赫宁根大学的研究结果表明，断奶仔猪饲喂苯甲酸钠可增加空肠和小肠的外部表面积。肠道外部表面积与仔猪日采食量呈正相关。另外，肠道表面积增大与一些急性病理症状并没有联系，如粘液分泌减少、胃溃疡、局部糜烂或出血等。这也证实了2010年在泰国曼谷农业大学实验农场的数据。仔猪饲喂Protural混合酸的饲料与饲喂高含量的氧化锌相比，肠绒毛高度显著增加。
与此同时，Protural混合有机酸明显增加了仔猪采食量和最终体重(可取代氧化锌)。在许多国家，氧化锌被兽医应用于治疗一些腹泻性问题，治疗剂量可高达3000ppm，这对环境会造成重大的影响。
结论
总而言之，苯甲酸钠对仔猪保持健康的肠道形态具有积极地作用。研究结果显示苯甲酸钠可增加空肠的肠道表面积，这与日采食量的增加有一定关系。这些都是仔猪小肠发育过程中非常重要的观察内容，让仔猪在断奶期间能更好的适应固体饲料。此外，研究证实Protural可控制肠道菌群，创造一个健康的胃肠道环境。Protural或Protural混合有机酸也并没有任何反感的口味。而且它能稳定地增加仔猪日采食量，显著地提高平均日增重水平，断奶后早期的饲料转化率也得到明显地改善。
