1.1 摘要

前期研究表明，將中鏈脂肪酸、單甘油酯與有機酸結合使用可改善豬隻健康，本研究進一步探討其抗病毒效應。中鏈脂肪酸及單甘油酯能破壞病毒的脂質包膜，使病毒失去感染力且不易產生抗性。試驗證實其對非洲豬瘟病毒（ASFv）具有強力滅活作用，對其他豬隻包膜病毒（如 PRRSv、PEDv）亦有顯著抑制效果。其中單月桂酸甘油酯（單月桂酸甘油酯(GML)）效力尤為突出，以較低濃度即可殺滅多種病毒（如流感病毒、H1N1）。甲酸等有機酸亦能滅活包膜病毒，與 單月桂酸甘油酯(GML) 並用具有協同作用（如 Formi 3G 添加劑）。總之，中鏈脂肪酸及單甘油酯是高效的抗菌抗病毒飼料添加劑，建議與短鏈有機酸鹽搭配使用，可於後抗生素時代維持豬群健康並防控病毒。

1.2 研究背景與動機

在本系列文章的第一部分中，我們討論了中鏈脂肪酸與單甘油酯結合有機酸鹽對抗菌的影響。結果顯示，在飼料中添加第三代酸化劑可顯著改善豬隻健康狀況。本篇作為第二部分，將重點轉向這些添加劑的抗病毒效力。

1.3 作用機制——對病毒的影響

談到抗病毒作用，Sabin 等人（1962）發現母乳可降低幾種病毒的感染力，例如單純疱疹病毒和小兒麻痺（脊髓灰質炎）病毒。隨後，Welsh 等人（1978）證明母乳的抗病毒活性與三酸甘油酯在乳脂肪酶作用下水解時釋放的游離脂肪酸和單甘油酯有關。Isaacs 等人（1986）、Thormar 等人（1987）及 Isaacs 和 Thormar（1990）在一系列關於母乳抗微生物活性的研究中確認並擴展了上述發現。他們發現，新鮮母乳並不能使具包膜的病毒失去活性，但將母乳在 4℃下冷藏 2～5 天後，母乳表現出強大的抗病毒作用。

Hornung 等人（1994）報告稱，在有月桂酸（C12）存在的情況下，水疱性口炎病毒 (VSV) 的產生會隨月桂酸劑量增加而受到更強抑制。而且這種抑制作用是可逆的：移除月桂酸後，抗病毒效果隨即消失。此外，單羧酸的碳鏈長度至關重要；碳鏈更短或更長的脂肪酸抗病毒效果較弱，甚至完全沒有抗病毒活性。

此外，單甘油酯也能破壞多種具有脂質雙層包膜的病毒。它們通過損傷並有效摧毀包膜病毒顆粒，削弱病毒的感染力（Jackman 等人，2018）。已有多項研究致力於闡明脂肪酸的殺病毒作用。對於帶脂質包膜的病毒，脂肪酸能使其失去活性；多項研究表明這種滅活作用源於病毒包膜的解體（Thormar 等，1987；Sarkar 等，1973；Sands，1977）。

中鏈飽和脂肪酸對具包膜病毒表現出極強的活性，但實現最大程度病毒滅活所需的脂肪酸濃度可能相差達 20 倍之多。與此同時，這些脂肪酸的單甘油酯也具有很強的抗病毒效果；在某些場合下，其有效濃度比游離脂肪酸低十倍。然而，對於無包膜的病毒，中鏈脂肪酸和單甘油酯皆無抑制活性。

此外，中鏈脂肪酸和單甘油酯可以抑制多種類型的具脂質雙層包膜病毒，包括單純疱疹病毒（HSV）、副流感病毒第 2 型、禽流感病毒和非洲豬瘟病毒（ASFv）等（Thormar 等，1987；Hilmarsson 等，2007；Hariastuti，2011；Sola 等，1986）。更新的研究顯示，它們對其他豬特異性病毒也有很強的抗病毒活性，例如豬生殖與呼吸綜合症病毒（PRRSv）和豬流行性腹瀉病毒（PEDv），這些病毒都擁有對其結構完整性和感染力至關重要的脂質包膜（Du 等，2017；Lee，2015）。

中鏈脂肪酸和單甘油酯針對病原體細胞膜的另一重要後果是：相關病原體較難對這些化合物產生抗藥性。普遍認為，病原體對脂肪酸和單甘油酯產生抗性的門檻非常高（Desbois 和 Smith，2010；Schlievert 和 Peterson，2012）。

1.4 單月桂酸甘油酯 (MONOLAURIN) 的抗病毒效能

月桂酸的抗病毒性能高於其他脂肪酸。此外，以單月桂酸甘油酯（Monolaurin，簡稱 GML）的形式存在時，月桂酸的抗菌和抗病毒生物活性比游離月桂酸更強（此結論已在本文第一部分中討論過）。另一方面，二酸甘油酯和月桂酸的三酸甘油酯對微生物則沒有活性（Lieberman 等人，2006）。

單月桂酸甘油酯對病毒的作用機制，是溶解構成微生物或病毒外圍的脂質和磷脂，使病毒的外膜解體。病毒外膜受損會導致病毒裂解死亡。另有研究者指出，單月桂酸甘油酯的抗病毒機制還可能在於其干擾病原體的信號傳導，以及干擾病毒 RNA 組裝和病毒成熟增殖的過程（Projan 等人，1994；Arora 等人，2011）。

據報導，單月桂酸甘油酯可對抗多種類型的病毒，特別是具包膜的病毒，包括多種流感病毒。Hilmarsson 等人（2007）報告，中鏈脂肪酸的單酸甘油酯（如單辛酸甘油酯、單癸酸甘油酯和單月桂酸甘油酯）對 HPIV2（人副流感病毒第 2 型）和 RSV（呼吸道合胞病毒）等具包膜的病毒具有良好的殺滅作用。當環境 pH 降低至約 4.2 時，其殺病毒活性會更強。Arora 等人（2011）則指出，單月桂酸甘油酯有潛力作為一種替代療法，用於預防曾在世界多國流行的新型 H1N1 豬流感病毒大流行。

單月桂酸甘油酯能抑制各種病毒。表 1 列出了一些關於單月桂酸甘油酯抗病毒作用的研究。

1.5 對 ASFV、PEDV、PRRSV 等病毒的效用

Jackman 等人（2020）的一項研究針對幾種中鏈脂肪酸（辛酸、癸酸和月桂酸）以及甘油單月桂酸酯(GML）在液體和飼料環境中抑制 ASFv 的抗病毒活性進行了評估。該研究確定了適宜的化合物種類及添加量，可用於降低飼料環境中的 ASFv 污染（如圖 1 所示）。

圖1：非洲豬瘟病毒的 3D 示意圖（具有包膜的 DNA 病毒）

抗病毒試驗結果顯示：在所有用於抑制 ASFv 的處理組中，單月桂酸甘油酯(GML) 的效果最為顯著。單月桂酸甘油酯(GML) 在較低濃度下即可發揮作用，通過直接的殺病毒活性以及一種或多種其他抗病毒機制來滅活 ASFv（見圖 2）。劑量依賴的飼料試驗進一步表明，只要添加足夠劑量的 單月桂酸甘油酯(GML)，短短 30 分鐘內即能以線性方式顯著降低飼料中 ASFv 的感染力（依據傳染性病毒滴度測定）。酶聯免疫吸附測定（ELISA）結果顯示，經 單月桂酸甘油酯(GML) 處理後，抗體對 ASFv 膜相關的 p72 結構蛋白的識別受到阻礙；這可能由於病毒膜被破壞，引起該蛋白構象發生改變。這些發現表明，單月桂酸甘油酯(GML)在液態條件下能有效抑制 ASFv，而且在飼料中也能降低 ASFv 的感染性，有助於遏制疾病傳播。另外，先前研究也證實，MCFA 和單甘油酯對 PRRSv 和 PEDv 等其他豬只包膜病毒同樣具有顯著的抑制作用（Du 等，2017；Lee，2015）。

1.6 有機酸合併應用的效果

截至目前，關於有機酸（尤其是甲酸）抗病毒效果的資訊仍然有限。不過研究發現，甲酸可有效滅活附著在物體表面（如設備）上的具包膜病毒（如 ASFv）（Juszkiewicz 等人，2019）。此外，在高風險飼料原料（如動物副產品）中添加甲酸，能在 24 小時內滅活其中的包膜病毒（Vinnerås 等人，2012）。

值得一提的是，先前已有研究指出酸性環境可增強單月桂酸甘油酯的殺病毒活性（Hilmarsson 等人，2007）。因此，將二甲酸鹽與單月桂酸甘油酯搭配製成的產品（Formi 3G），能對病毒產生協同抑制作用，有潛力作為養豬生產鏈中用於遏制 ASF 的添加劑。

1.7 結論與建議

目前許多病毒的活性譜系已被研究確認，結果顯示中鏈飽和脂肪酸及其單甘油酯通常表現出最強的抗病毒活性。由於它們主要對革蘭氏陽性細菌具有殺菌效果，且對具包膜病毒具有顯著的抑制作用，因此在後抗生素促生長劑（Post-AGP）時代，單甘油酯成為維護畜禽健康的一項寶貴工具。由於有機酸可有效對付革蘭氏陰性菌，且在較低 pH 條件下可增強單甘油酯的抗病毒活性，因此建議將單甘油酯與有機酸搭配使用。Formi 3G作為將有機酸與單甘油酯相結合的第三代酸化劑，是在豬營養中實現全方位抗菌方案的首選產品，同時也帶來了有益的抗病毒效果。