The current state and prospects for the use of organic acids and their compositions in poultry feed: A literature review

Abstract

The use of antibiotics in poultry farming is critically limited, which leads to the search for and research of alternative compounds to replace antibiotics. Organic acids are considered one such alternative, but the antimicrobial and metabolic effects of fatty acid blends are still controversial and understudied. All this necessitates a systematic analysis of the current data on effective antibiotic replacement strategies. The purpose of this study was to analyse and summarise current ideas on the use of organic acid mixtures as an alternative strategy for sustainable poultry production. An analysis of current literature showed that one of the most promising alternatives to the use of antibiotics in poultry farming is mixtures of organic acids and their derivatives, which have antibacterial effects, lower pH, are involved in energy metabolism, and all this together contributes to intestinal function. Organic acids have a positive effect on physiological functions, namely, digestion and the immune system, are the main source of energy for colonocytes, and reduce the pathogenic bacterial load on the digestive tract. Mixtures of organic acids were shown to be more effective than their individual use, specifically, mixtures of short- and medium-chain fatty acids were shown to be highly effective in supporting the intestinal barrier, microbiome, and immunity, with the former acting better as growth promoters and the latter having higher antibacterial properties. The efficiency of organic acids alone or in mixtures depends on many factors, depending on the type of molecule, form, and dose. The expediency of further studies of the effects of organic acids was substantiated, which will be useful for the development of antibiotic-free strategies using the synergistic effects of their mixtures and multidirectional cytoprotective effect. The findings of this study will be useful for scientists and veterinarians to learn about the prospects of using organic acid compositions as antibiotic alternatives, specifically for the development of technological approaches to minimise their use.

Застосування антибіотиків в птахівництві є критично обмеженим, що обумовлює пошук і дослідження альтернативних сполук для заміни антибіотиків. Органічні кислоти розглядаються як одна з таких альтернатив, однак антимікробні та метаболічні ефекти сумішей жирних кислот залишаються суперечливими та не повністю зрозумілими. Все це разом обумовлює актуальність системного аналізу сучасних даних стосовно ефективних стратегій заміни антибіотиків. Метою роботи було провести аналіз та узагальнення сучасних уявлень щодо застосування сумішей органічних кислот в якості альтернативної стратегії забезпечення сталого птахівництва. Аналіз сучасних літературних джерел показав, що однією з перспективних альтернатив використанню антибіотиків у птахівництві є суміші органічних кислот та їх похідні, які мають антибактеріальну дію, знижують рН, включаються в енергетичний метаболізм і все це разом сприяє інтестинальній функції. Органічні кислоти позитивно впливають на фізіологічні функції, зокрема, травлення та імунну систему, є основним джерелом енергії колоноцитів та знижують патогенне бактеріальне навантаження на травний тракт. Показано, що суміші органічних кислот виявляють вищу ефективність, ніж їх окреме застосування, зокрема, показана висока ефективність застосування сумішей коротко- та середньоланцюгових жирних кислот для підтримки інтестинального бар'єру, мікробіому та імунітету, при цьому перші краще діють як стимулятори росту, а другі мають вищі антибактеріальні властивості. Ефективність застосування як органічних кислот окремо, так і їх сумішей залежить від багатьох факторів, залежно від типу молекули, форми та дози задавання. Обґрунтовано доцільність проведення подальших досліджень ефектів органічних кислот, що буде корисним для розробки антибіотик-фрі стратегії використовуючи синергічні ефекти їх сумішей та багато спрямовану цитопротекторну дію. Робота стане в нагоді науковцям та ветеринарним лікарям для ознайомлення з перспективами застосування композиції органічних кислот як замінників антибіотиків, зокрема для формування технологічних прийомів з мінімізацією їх використання.