柠檬酸发展历程及其在动物生产上的应用

◆作者：程皇座 赵晓南 胡友军

◆单位：广东酸能生物科技有限公司创新中心

2020年7月1日，我国正式全面实施畜禽饲料禁抗，自此，酸化剂、酶制剂、益生菌和植物提取物等具有替代抗生素使用潜力的添加剂引起人们更加深层次的关注。酸化剂是一种绿色无污染的功能性饲料添加剂，具有降低胃肠道pH值和抑菌的双重作用，柠檬酸是酸化剂的一种，具有良好的理化特性，开发其在动物生产上更加广泛的应用，具有实际生产意义。

1 柠檬酸的理化特性

柠檬酸是一种大分子有机酸，又名枸橼酸、2-羟基丙三羧酸、3-羟基-1,3,5-戊三酸。分子量为192.13，因其含有三个H+可以电离，所以有三个pKa值，分别为3.13、4.76、6.40。室温下为白色晶体粉末或白色颗粒，常含一分子结晶水，结晶时控制适宜的温度（分界温度36.6℃）可获得无水柠檬酸（其结构式见图1）。无臭，有很强的酸味。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。能够与酸、碱、甘油反应，溶于水、乙醇、乙醚，不溶于苯，微溶于氯仿。

图1 无水柠檬酸结构式

2 柠檬酸国内外发展历程

柠檬酸的首次发现起于8世纪伊朗炼金术士贾比尔，通过不断发展和改进，形成目前深层发酵法大规模生产柠檬酸的主要方法。目前人们正在大力开发固定化细胞循环生物反应器发酵技术（柠檬酸发展历程见表1，表2）。

表1 柠檬酸国外生产发展历程

表2 柠檬酸国内生产发展历程

3 柠檬酸在动物机体内代谢途径

柠檬酸可由动物自身合成，也可由日粮提供，柠檬酸参与机体内三羧酸循环，三羧酸循环由Krebs于1937年提出，因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的有机酸，例如柠檬酸，又称为柠檬酸循环。……