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丁酸钠的生理功能及其在畜禽生产中的应用

2014-01-26王爱华

中国饲料 2014年24期
关键词:仔鸡包膜酸钠

王爱华

(农业部农产品质量安全中心,北京海淀 100081)

丁酸是一种短链的挥发性脂肪酸。由于丁酸具有挥发性,因此将丁酸以钠盐的形式应用于畜牧业生产中。丁酸钠作为饲料添加剂中的酸化剂,具有调节畜禽胃肠道酸碱度、维持胃肠道微生态平衡、促进胃肠道发育、增强机体免疫功能等作用。本文主要就国内外近年来有关丁酸钠在畜禽营养上的研究进展作一综述,为其合理应用提供参考。

1 丁酸钠的生理功能

1.1 促进消化道发育 幼龄畜禽的消化道处于快速发育阶段,小肠绒毛和隐窝发育不成熟,消化酶分泌量较少,因此幼龄畜禽对营养物质的吸收利用率较差。大量研究表明,在饲料中添加丁酸钠,能够促进畜禽的胃肠道发育和胃肠道中各种消化酶类的释放,提高畜禽的生长性能。Mazzoni等(2008)研究认为,丁酸钠能够增加断奶仔猪胃黏膜的厚度,并影响胃的形态和功能。蔡凤仙等(2012)研究发现,在0~4周龄扬州鹅日粮中添加包膜丁酸钠,能够提高各肠段相对重量和长度,促进扬州鹅小肠发育,从而提高营养物质的吸收率;丁酸钠能够降低扬州鹅腺胃的pH值,为胃蛋白酶提供适宜的酸性环境。王桂瑛等(2012)研究发现,在1~21日龄云南武定肉仔鸡日粮中添加丁酸钠能够显著提高肉仔鸡十二指肠、空肠的重量。杨在宾等(2011)研究发现,丁酸钠能够提高AA肉仔鸡肠道中淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶的活性,其效果与抗生素相当。赵会利等(2013)研究发现,在犊牛断奶前后日粮中添加丁酸钠,能够改善犊牛肠道结构,促进肠道绒毛生长,维持肠道绒毛的完整性,从而对犊牛肠道黏膜起到很好的保护作用。此外,丁酸钠还能够为肠道上皮细胞提供快速能量来源,通过氧化作用可以快速为肠道上皮细胞提供能量,促进肠上皮细胞增殖,维持肠黏膜的完整性,保障畜禽肠道的健康。

1.2 增强免疫功能 幼龄畜禽的免疫功能发育不完善,容易受到病原微生物的侵袭,丁酸钠能够促进幼龄畜禽免疫系统的发育,增强畜禽免疫系统的抗应激能力。Guilloteau等(2010a)报道,丁酸钠作为饲料添加剂能够提高动物的生长性能,增强动物胃肠道抵抗病原菌的能力。Zhang等(2011a)研究发现,丁酸钠能够提高肉仔鸡在免疫应激下的生长性能,增强免疫机能和减轻组织损害。王继凤等(2008)在1日龄AA肉仔鸡日粮中添加500 mg/kg丁酸钠,试验期49 d,结果发现,与对照组相比,丁酸钠可增加肉仔鸡小肠上皮内淋巴细胞、肥大细胞以及杯状细胞数量,增强肉仔鸡机体的免疫力。王志刚等(2013)研究发现,丁酸钠能够改善断奶仔猪腹泻,提高断奶仔猪的健康水平。李丹丹等(2012)研究发现,丁酸钠对断奶仔猪的免疫器官具有一定的促进作用,可以显著提高血清中IgG水平,刺激小肠黏膜抗体sIgA的分泌,增强断奶仔猪的免疫功能。陈国顺等(2012)在断奶香猪日粮中添加包膜丁酸钠(0、300、500 mg/kg),丁酸钠能够降低断奶仔猪的腹泻率(P<0.05%),同时随着各处理组日粮中包膜丁酸钠添加量的增加,断奶香猪血液中IgG含量呈现增高的趋势。Weber和Kerr(2008)研究发现,丁酸钠能够提高感染大肠杆菌断奶仔猪的免疫力,提高断奶仔猪的健康水平。

1.3 调节胃肠道微生态平衡 丁酸钠到达畜禽的胃肠道中后,pH值呈酸性,能够促进胃肠道中乳酸菌等有益菌的生长,抑制大肠杆菌等有害菌的生长,改善肠道微生物菌群,减少畜禽腹泻,提高畜禽胃肠道的健康水平。郭传珍和曹海滨(2009)在1日龄AA肉仔鸡日粮中分别添加100、200、300、400 g/t丁酸钠,结果发现,AA 肉仔鸡消化道各段pH值随着丁酸钠添加量的增加均有一定程度的降低,其中对小肠后段及盲肠的作用效果更加明显;随着肉鸡日龄(0~42日龄)的增长,低剂量丁酸钠对肠道菌群的改善作用更加明显。钮海华等(2010)研究发现,丁酸钠可以促进断奶仔猪肠道内乳酸杆菌的增殖,降低大肠埃希氏菌的数量,改善断奶仔猪的肠道微生态平衡。

2 丁酸钠在畜禽生产中的应用

2.1 丁酸钠在猪生产中的应用 目前关于丁酸钠在猪上的研究主要集中在繁育母猪和断奶仔猪上。

2.1.1 繁育母猪 丁酸钠能够提高母猪采食量和生产性能,提高母猪健康水平。张小东等(2012)在日粮中添加微囊丁酸钠,能够显著提高母猪生产后期采食量(4.56%),显著降低母猪哺乳期的体增重(P<0.05),提高仔猪断奶日增重和断奶体重。侯嘉等(2013)研究发现,在母猪饲粮中添加1 g/kg微囊丁酸钠能够提高母猪采食量和断奶7日内的发情率,减少母猪分娩助产比例及缩短产程,并一定程度提高仔猪初生活仔数、断奶活仔数和日增重。毛石明(2010)采用单因素试验设计,在健康妊娠后期二元母猪日粮中分别添加400 g/t和600 g/t包膜丁酸钠,试验结果表明,与对照组相比,400 g/t和600 g/t包膜丁酸钠处理组仔猪初生个体质量分别提高2%、2.6%,仔猪初生窝质量分别提高1.44%、1.90%,并认为在妊娠后期母猪日粮中添加包膜丁酸钠可以提高母猪的繁殖性能。

2.1.2 断奶仔猪 丁酸钠作为饲料添加剂能够缓解仔猪断奶应激,促进断奶仔猪生长发育,提高断奶仔猪的健康水平。Gall等(2009)研究发现,在仔猪断奶前日粮中添加3 g/kg丁酸钠,能够减少断奶后仔猪的胃排空和提高日粮消化率,增加断奶仔猪的采食量,提高断奶仔猪的生长速度。Wang等(2014)研究发现,在断奶长白猪日粮中添加6 g/kg丁酸钠能够提高长白仔猪的饲料采食量和体重。徐光霞和罗海祥(2009)在断奶“长×大”杂交仔猪日粮中添加0.1%丁酸钠,结果发现,丁酸钠能够显著提高断奶仔猪7~21日龄的平均日增重(P<0.05),并显著降低仔猪断奶后1周的腹泻发生率(P<0.05)。李丹丹等(2012)在日粮中添加0.1%丁酸钠,能够促进断奶仔猪的生长,降低腹泻率。陈国顺等(2012)在断奶香猪日粮中添加300 mg/kg包膜丁酸钠,结果发现,丁酸钠能够提高断奶香猪的饲料利用率和日增重(P<0.05),降低断奶香猪的腹泻率(P < 0.05)。Lu等(2008)在21日龄断奶“杜×长×大”杂交仔猪日粮中添加1 000 mg/kg丁酸钠,结果发现,丁酸钠能够显著提高断奶仔猪的生长性能(P<0.05),降低肠道梭菌和大肠杆菌的数量(P<0.05),增加小肠黏膜肠道绒毛高度、绒腺比(绒毛高度与腺窝深度比)(P<0.05)。 但是,Costa等(2011)在断奶仔猪日粮中添加1 500 mg/kg丁酸钠,结果发现,与对照组相比,添加丁酸钠的处理组断奶仔猪生长性能和养分消化率均未产生显著影响(P>0.05)。

2.2 丁酸钠在禽生产中的应用 丁酸钠由于具有特殊的臭脂味,最初只应用于猪和反刍动物日粮中,但近年来的研究发现,丁酸钠也能够提高家禽的生产性能和健康水平。目前丁酸钠在禽类营养上的研究主要集中在肉仔鸡和蛋鸡上,在鸭、鹅上的研究较少。

2.2.1 肉仔鸡 大量研究表明,日粮中添加丁酸钠能够提高肉仔鸡的生长性能。邹杨等(2011)在1日龄AA肉仔鸡日粮中分别添加粉剂丁酸钠和包膜丁酸钠各200 mg/kg,结果发现,丁酸钠能够降低1~21日龄AA肉仔鸡的采食量,提高日增重,但对22~42日龄AA肉仔鸡无影响;同时认为丁酸钠能够提高饲料利用率,与粉剂丁酸钠相比,包膜丁酸钠可更好地提高饲料利用率,增加经济效益的效果更好。黄文峰等(2012)研究发现,包膜丁酸钠能够改善AA肉仔鸡饲料的适口性,提高饲料转化率。王桂瑛等(2012)研究发现,随着日粮中丁酸钠添加水平的增加(250、500、750 mg/kg),云南武定肉仔鸡的平均日增重和平均日采食量有升高的趋势,而饲料增重比与死淘率有下降的趋势。Zhang等(2011b)研究发现,微囊丁酸钠能够降低肉仔鸡的组织氧化应激损伤,增强肉仔鸡的抗氧化性能。Jan等(2012)研究发现,在罗斯308雌性肉仔鸡日粮中添加丁酸钠能够提高肉仔鸡的采食量和体重。Hu和Guo(2007)研究发现,随着丁酸钠在日粮中添加量(500、1000、2000 mg/kg)的增加,0~21 d AA肉仔鸡的体重和绒腺比呈线性增加,并提高了0~42 d的饲料转化率。

2.2.2 蛋鸡 丁酸钠能够提高蛋鸡的生产性能和健康水平,提高经济效益。周磊等(2013)在29周龄罗曼蛋种鸡日粮中添加500 g/t的微囊丁酸钠,试验期92 d,结果发现,与对照组相比,丁酸钠能够提高罗曼蛋种鸡的产蛋率和正品蛋率,并延长罗曼蛋种鸡的产蛋高峰期,提高经济效益。赵民等(2012)在27周龄青脚麻种鸡日粮中添加500 mg/kg包膜丁酸钠,结果发现,与对照组相比,包膜丁酸钠能够显著降低死淘率(P<0.05),提高青脚麻种鸡的产蛋率和种蛋合格率(P<0.05),可见包膜丁酸钠可以改善青脚麻种鸡的生产性能。

2.2.3 其他禽类 王曼曼等(2011)在1日龄樱桃谷肉种鸭日粮中分别添加0.035%、0.07%、0.105%丁酸钠,试验期42 d,结果发现,丁酸钠能够显著影响樱桃谷肉种鸭对日粮中粗脂肪、粗蛋白质、钙和磷的吸收能力;同时丁酸钠可以降低樱桃谷肉鸭的采食量,改善饲料转化率,提高1~42日龄樱桃谷肉鸭的相对增重、绝对增重以及平均日增重,其中以0.07%的添加量效果最好。蔡凤仙等(2012)研究表明,在扬州鹅仔鹅日粮中添加包囊丁酸钠,能够显著提高仔鹅的平均日增重(P<0.05),极显著降低1~14日龄料重比(P<0.01),显著提高14日龄和28日龄仔鹅的体重(P<0.05)。

2.3 丁酸钠在幼龄反刍动物生产中的应用 幼龄反刍动物处于采食液态奶与固态草食料的过渡期,其胃肠道发育不完善,胃肠道系统的免疫功能弱,容易产生应激。在日粮中添加丁酸钠,可以缓解幼龄反刍动物的断奶应激,增强幼龄反刍动物的健康水平,提高其生长性能。赵会利等(2013)通过在断奶荷斯坦犊牛日粮中添加1%丁酸钠研究其对犊牛断奶应激的影响,结果发现,丁酸钠能够促进犊牛胃肠道发育,增强机体免疫功能,提高犊牛断奶前后的生长性能,缓解犊牛的断奶应激。赵健康等 (2013)在哺乳中后期羔羊日粮中添加0.5%丁酸钠,与对照组相比,丁酸钠极显著提高了羔羊平均日增重 (P<0.01)。Guilloteau等(2010b)研究发现,丁酸钠能够提高幼龄牛的养分消化率,增加胰腺的分泌活动。Gorka等(2009)研究发现,5日龄公牛犊日粮中添加0.3%丁酸钠,能够提高犊牛的生长速度,提高犊牛瘤网胃重量,增大瘤胃的容积,升高血液中胰高血糖样素肽含量。Guilloteau等(2009)研究发现,在哺乳牛日粮中添加3 g/kg丁酸钠,能够通过增强哺乳牛肠道消化能力,提高哺乳牛的生长速度和饲料转化率。

3 小结

综上所述,丁酸钠作为饲料添加剂,具有调节胃肠道微生态平衡、促进胃肠道发育、增强机体免疫功能等作用,但是不同形式的丁酸钠(粉剂、包囊等)其作用效果不稳定,因此未来的研究重点应集中在继续研究丁酸钠在畜禽机体的作用机理、作用影响因素以及如何安全适量地应用于畜禽生产中,以提高畜禽的生产性能。

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