燕 磊 安 沙 高 佳 呂尊周 王天戶 王正國 周桂蓮 李 勇 咼于明 賈友剛**

(1.萊陽六和飼料有限公司,萊陽 265200;2.山東新希望六和集團有限公司,青島市動物飼料安全重點實驗室,青島 266061;3.新希望六和股份有限公司,農業(yè)農村部飼料及畜禽產品質量安全控制重點實驗室,成都 610101;4.中國農業(yè)大學動物科學技術學院,北京 100193)

為遏制細菌耐藥性問題,維護動物食品安全和公共衛(wèi)生,農業(yè)農村部發(fā)布了第194號公告,除中藥外的促生長類藥物飼料添加劑退出市場[1-2]。隨著禁抗時代的到來,養(yǎng)殖業(yè)面臨著畜禽生產性能下降、死淘率升高、經濟效益下滑等問題,抗生素替代產品研發(fā)是實現(xiàn)畜禽無抗養(yǎng)殖的重要突破口之一[3-4]。由于酸化劑可有利地控制腸道微生物種群并改善免疫反應,因此在對抗病原菌方面表現(xiàn)出類似于抗生素的活性,此外,酸化劑還能提高營養(yǎng)物質的消化率,增加礦物質的吸收。有機酸的添加可改變腸道內壁厚度,有利于營養(yǎng)物質更好吸收及其有效利用,又因其抗菌譜廣、抗菌力強、安全高效的特點而備受關注[5-7]。其中,丁酸及其鹽類用作飼料添加劑,如丁酸鈉(sodium butyrate,SB),具有提高動物生產性能、維持腸道結構完整性等功能,并且使用安全、綠色環(huán)保[8]。丁酸甘油酯是丁酸和甘油酯化后的產物,是多元醇型非離子表面活性劑,在胃液內不分解,在胰脂肪酶的作用下緩慢釋放出丁酸和甘油,如三丁酸甘油酯(tributyrin,TB)和單丁酸甘油酯(monoglyceride,MB)[9]。丁酸甘油化使丁酸在動物體內的作用效果得以更有效的發(fā)揮。近年來,關于丁酸在肉禽上的研究報道較多,但主要集中在單一酸化劑的作用效果,對不同劑型丁酸之間的效果比較以及丁酸與肉雞不同性別之間的互作研究較少。因此,本試驗旨在研究公母分飼情況下添加不同劑型丁酸對肉雞生長性能、屠宰性能及腸道健康的影響,為其在生產實踐中的應用提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗選擇3種劑型丁酸進行研究,包括粉劑SB(純度≥70%)、TB(純度≥60%)、MB(純度≥60%)。

1.2 試驗設計

試驗1(飼養(yǎng)試驗):選取2 100只1日齡羅斯308商品肉仔雞公母鑒別雛,分為5組,每組12個重復(公母各6個重復),每個重復35只。1組為空白對照組(NC組),飼喂基礎飼糧,不含維吉尼亞霉素和丁酸;2組為抗生素組(PC組),飼喂基礎飼糧+10 mg/kg維吉尼亞霉素;3組為SB組,飼喂基礎飼糧+0.5 g/kg SB;4組為TB組,飼喂基礎飼糧+0.5 g/kg TB;5組為MB組,飼喂基礎飼糧+1.0 g/kg MB。試驗分1～10日齡、11～24日齡和25～39日齡3個階段進行,基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗雞地面稻殼飼養(yǎng),自由采食和飲水。采用暖風爐水暖控溫,最初進雛時舍溫為32 ℃,以后每周降低2 ℃,直到26 ℃。7日齡免疫新城疫、雞傳染性支氣管炎二聯(lián)苗以及禽流感疫苗,14日齡法氏囊疫苗飲水免疫。

表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis) %

試驗2(丁酸體內代謝研究):試驗動物和分組同試驗1,1～2組處理同試驗1,3～5組在NC組飼糧基礎上添加不同劑型丁酸(SB、TB、MB),使飼糧中丁酸根離子的濃度達到1.0 g/kg(高劑量添加,以確保腸道中能檢測到丁酸,見表2)?；A飼糧組成及營養(yǎng)水平同飼養(yǎng)試驗11～24日齡階段,試驗雞只采用立體重疊式籠養(yǎng),人工控制光照、溫度和濕度。28日齡開始,預試期5 d,試驗期3 d。預試期、正試期自由采食和飲水,恒溫條件下通風。肉雞按正常免疫程序免疫,其他飼養(yǎng)管理按常規(guī)肉雞飼養(yǎng)辦法進行。

表2 丁酸添加水平(試驗2)Table 2 Butyric acid addition level (experiment 2) g/kg

1.3 檢測指標

1.3.1 飼養(yǎng)試驗測定指標

1.3.1.1 生長指標

分別在肉雞10、24和39日齡,對整欄試驗雞進行空腹稱重并統(tǒng)計采食量,以計算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)和體重(BW)等指標。

1.3.1.2 胴體指標及消化器官發(fā)育

肉雞40日齡,每組隨機選擇10只公雞,稱重后屠宰,剝離腹脂、雙側胸肌、腿、翅并稱重,根據《家禽生產性能名詞術語和度量計算方法》(NY/T 823—2020)進行分割,計算全凈膛率、胸肌率、腿比率、翅膀率和腹脂率。取各完整腸段,擠出食糜后,測量十二指腸、空腸和回腸長度并稱重[10],摘取法氏囊、脾臟,計算免疫器官指數(shù),相關公式如下:

相對腸重(%)=100×腸重(g)/體重(g);
單位長度重(g/cm)=腸重(g)/腸長度(cm);
法氏囊指數(shù)(g/kg)=法氏囊重(g)/體重(kg);
脾臟指數(shù)(g/kg)=脾臟重(g)/體重(kg)。

1.3.1.3 步態(tài)和腳墊損傷評分

肉雞40日齡,每個重復隨機選2只雞(每組各12只公雞,12只母雞)進行步態(tài)和腳墊損傷評分。步態(tài)評分參照Garner等[11]所改進的方法,標準如下:0分=步態(tài)正常,無行走障礙;1分=步態(tài)異常,有行走障礙;2分=不愿行走或站立,運動能力嚴重受損。腳墊損傷評分采用Bilgili等[12]所描述的方法,標準如下:0分=腳墊無損傷;1分=腳墊輕微損傷,傷口直徑不足0.75 cm;2分=腳墊損傷較重,傷口直徑介于0.75～1.50 cm;3分=腳墊嚴重受損,傷口直徑大于1.5 cm。

1.3.2 腸道內容物VFA含量與pH測定

肉雞28日齡時,預試期5 d,正試期3 d,屠宰前禁食8 h,然后自由采食5 h,每組取12只屠宰。打開腹腔,迅速取出并分離腸段,取適量十二指腸、空腸和回腸食糜,液氮保存,用于VFA含量的測定。

參考Manzanilla等[13]方法測定食糜pH。分別在十二指腸、空腸和回腸中間部位剪開,pH電極的玻璃珠放到食糜內,讀取pH。參考Yang等[14]方法測定VFA含量。取0.8 g(精確計量)樣本用1 mL硫酸(0.1 mol/L)懸浮,4 ℃、12 000 r/min離心15 min。1 mL上清液中加入0.1 mL己酸,樣本在液氮中過夜。氣相色譜法測定丁酸和丙酸含量,色譜條件:柱溫140 ℃,氮氣流速40 mL/min,空氣流速0.5 mL/min,進樣量1 μL。

1.4 數(shù)據統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據采用SPSS 25.0軟件中ANOVA方法進行分析,所有指標以每個重復為試驗單位。若組間差異顯著,則用Duncan氏多重比較法進行檢驗,結果用平均值與均值標準誤(SEM)表示。步態(tài)評分和腳墊評分用卡方檢驗進行分析。P≤0.05為差異顯著,P>0.05為差異不顯著,0.05

2 結 果

2.1 不同劑型丁酸對肉雞生長性能的影響

由表3可知,1～10日齡,抗生素和各丁酸組對肉仔雞F/G、ADFI和成活率的影響均不顯著(P>0.05);TB組10日齡BW和ADG顯著低于NC和SB組(P<0.05)。11～24日齡,抗生素和各丁酸組對肉雞F/G、ADG和成活率的影響均不顯著(P>0.05);NC組24日齡BW和ADFI顯著高于PC、TB、MB組(P<0.05)。25～39日齡和全階段,PC和TB組F/G顯著低于NC組(P<0.05)。全階段,SB、TB和MB組能提高肉雞成活率,分別提高1.86%、1.86%和4.49%(P=0.215)。各組每日死淘率情況見圖1。各組死淘率均呈現(xiàn)前期平穩(wěn),27日齡以后陡然升高的趨勢,其中NC組35～39日齡死淘率上升最快,TB和MB組后期死淘率較低,其中MB組效果最佳。

圖1 各組每日死淘率Fig.1 Daily mortality rate of each group

表3 不同劑型丁酸對肉雞生長性能的影響Table 3 Effects of different butyric acid dosage forms on growth performance of broilers

各階段,公雞10、24和39日齡BW均顯著高于母雞(P<0.05)。各階段和全階段看,公雞ADG、ADFI顯著高于母雞(P<0.05),F/G顯著低于母雞(P<0.05)。各階段和全階段,劑型與性別對肉雞生長性能各指標的交互作用不顯著(P>0.05)。

2.2 不同劑型丁酸對肉雞屠宰性能及免疫器官指數(shù)的影響

由表4可知,與NC組相比,使用抗生素和丁酸對全凈膛率、胸肌率、腿比率及腹脂率的影響均不顯著(P>0.05),丁酸能在一定程度上有提高全凈膛率的趨勢(P=0.099)。

表4 不同劑型丁酸對肉雞屠宰性能的影響Table 4 Effects of different butyric acid dosage forms on slaughter performance of broilers %

由表5可知,各組脾臟和法氏囊指數(shù)差異均不顯著(P>0.05)。

表5 不同劑型丁酸對免疫器官指數(shù)的影響Table 5 Effects of different butyric acid dosage forms on immune organ indexes of broilers g/kg

2.3 不同劑型丁酸對肉雞健康狀態(tài)的影響

由表6可知,各組間腳墊和步態(tài)評分差異不顯著(P>0.05)。

表6 不同劑型丁酸對肉雞腳墊和步態(tài)評分的影響Table 6 Effects of different butyric acid dosage forms on foot pads and gait scores of broilers %

2.4 不同劑型丁酸對肉雞腸道發(fā)育的影響

由表7可知,與NC組相比,MB組回腸相對重量顯著提高(P<0.05),PC、MB組回腸單位長度重顯著提高(P<0.05),丁酸能在一定程度提高空腸單位長度重(P=0.052)。

表7 不同劑型丁酸對肉雞腸道發(fā)育的影響Table 7 Effects of different butyric acid dosage forms on digestive tract development of broilers

2.5 不同劑型丁酸對肉雞腸道VFA含量的影響

由表8可知,飼糧中使用劑型丁酸可提高十二指腸丁酸含量;TB組十二指腸和空腸丁酸含量顯著提高(P<0.05),飼糧中使用劑型丁酸對回腸丁酸含量與各腸道丙酸含量均無顯著影響(P>0.05)。

表8 不同劑型丁酸對肉雞腸道VFA含量的影響Table 8 Effects of different butyric acid dosage forms on intestinal VFA contents of broilers μmol/kg

2.6 不同劑型丁酸對肉雞腸道食糜pH的影響

由表9可知,飼糧中使用丁酸對各腸段pH的影響不顯著(P>0.05)。其中,SB組有降低空腸pH的趨勢(P=0.087)。

表9 不同劑型丁酸對肉雞各腸道食糜pH的影響Table 9 Effects of different butyric acid dosage forms on chyme pH of broilers

3 討 論

3.1 飼糧中添加不同劑型丁酸對肉雞生長性能的影響

SB可改善畜禽生產性能,降低消化道pH,改善畜禽動物腸道健康,但由于未處理的丁酸具有奶酪敗味,而且極易吸潮,只有極少數(shù)會被后腸段吸收利用,降低了丁酸效價[15-18]。Lan等[19]報道,飼喂0.6 g/kg SB能提高肉雞1～21日齡ADG,但對ADFI和F/G無顯著影響,對肉雞22～45日齡及全階段ADG、ADFI和F/G均無顯著影響。本試驗中,與NC組相比,SB組肉雞ADG、ADFI和F/G均無顯著變化。Panda等[20]研究表明,使用丁酸能顯著提高飼料轉化率,效果與抗生素相當,且0.2%丁酸對肉仔雞增重無顯著影響,添加0.4%丁酸能顯著提高肉仔雞增重。Guilloteau等[21]報道,SB作為飼料添加劑能夠提高動物生長性能,增強動物胃腸道抵抗病原菌的能力。鄒楊[22]報道,SB能夠提高肉仔雞的飼料轉化率,改善生產性能,SB對肉雞的作用集中表現(xiàn)在肉雞生長后期。本試驗結果表明,SB對肉雞的作用集中表現(xiàn)在肉雞生長后期,能一定程度提高出欄重,和鄒楊[22]研究結果一致。

本試驗結果表明,丁酸可較好地促進肉雞生長,提高飼料轉化率,全階段F/G呈現(xiàn)為:NC組>SB組>MB組>TB組>PC組。TB是一種短鏈脂肪酸酯,與丁酸相比,TB具有無臭、不易揮發(fā)特點,丁酸甘油酯屬于多元醇型非離子表面活性劑,在胃中不分解,在腸道中被胰脂肪酶分解為丁酸和甘油,在后腸段發(fā)揮抑菌、維持腸道健康等作用[20,23]。張浩等[24]研究表明,丁酸甘油酯對于肉雞的生長性能具有很好的促進作用。Antongiovanni等[25]研究表明,TB可替代阿維拉霉素,達到促進肉雞生長的效果。以上研究表明,丁酸經過甘油酯化后的效果均好于普通的粉劑丁酸。

SB具有提高機體免疫力和抗病力的作用。Sunkara等[26]報道指出,SB能夠促進宿主防御肽的產生,宿主防御肽通過直接黏附和細胞膜溶解的方式殺滅細菌、病毒和真菌。丁酸作為G蛋白耦聯(lián)受體的配體,可調控機體免疫。費楓等[27]與江兆發(fā)等[17]研究結果均表明,飼糧中添加微囊SB可降低肉種雞死淘率。本試驗飼糧中添加丁酸可提高肉雞存活率,但未達到顯著水平。本試驗各階段和全階段來看,丁酸劑型與性別對肉雞生長性能各指標的交互作用不顯著。

3.2 飼糧中添加不同劑型丁酸對肉雞屠宰性能、免疫器官發(fā)育以及腳墊和步態(tài)評分的影響

全凈膛率是衡量畜禽產肉性能的主要指標,腹脂率則反映了肉雞沉積脂肪的水平。Leeson等[28]報道,使用0.2%丁酸能顯著提高全凈膛率,而0.1%的添加量對全凈膛率和胸肌率的影響不顯著。Panda等[20]研究表明,添加0.2%丁酸能顯著提高全凈膛率,降低腹脂率,但胸肌率不受影響。本試驗中,不同劑型丁酸能在一定程度上提高全凈膛率,但未達到顯著水平。

家禽的法氏囊屬于中樞免疫器官,而脾臟是最大的周圍免疫器官,參與機體細胞免疫和體液免疫反應。免疫器官的生長發(fā)育影響機體免疫狀態(tài)[29]。李海英等[30]研究報道,飼糧中添加SB使白羽肉雞胸腺、脾臟和法氏囊的重量呈增加的趨勢,提示飼喂添加SB飼糧可以改善肉雞免疫器官發(fā)育。而賀姣等[31]報道,飼糧中添加500 mg/kg的SB對高密度飼養(yǎng)下的黃羽肉雞免疫器官指數(shù)無顯著影響。同樣,強偉平等[32]研究表明,飼糧中添加0.1%的SB對肉雞的免疫器官指數(shù)均無顯著影響。本試驗結果與賀姣等[31]、強偉平等[32]研究結果一致,不同劑型丁酸對免疫器官的直接作用不大。在肉雞飼養(yǎng)后期易發(fā)生腿病和腳墊炎,造成行走不便,不利于動物健康[33]。本試驗結果顯示,不同劑型丁酸對肉雞出欄前腳墊和步態(tài)評分無顯著影響。

3.3 飼糧中添加不同劑型丁酸對肉雞腸道發(fā)育、腸道pH和VFA含量的影響

研究表明,丁酸可以為腸道(主要是結腸)提供能量,促進腸絨毛的發(fā)育。蔡鳳仙等[34]研究發(fā)現(xiàn),在鵝生長前期飼糧中添加包膜SB,能夠提高各腸段相對重量和長度,促進小腸發(fā)育;王桂瑛等[35]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加SB能夠顯著提高肉雞十二指腸、空腸的重量。本試驗中,使用不同劑型丁酸均能提高回腸相對重量和回腸單位長度重,促進各腸段的發(fā)育,也能在一定程度提高空腸單位長度重,但未達到顯著水平,這說明丁酸具有很好地促進腸道發(fā)育的功能,特別是MB對后腸段的作用,可能是MB能快速為腸道上皮細胞供能,有利于腸上皮細胞的增殖和維持腸黏膜的完整性[36]。

丁酸作為SB的有效成分,可以提高肉雞腸道中乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益菌的數(shù)量,而乳酸菌等發(fā)酵產生的酸性物質能夠降低腸道中的pH[37]。消化道pH取決于腺胃鹽酸分泌量及膽汁和胰液的作用,后兩者能中和消化道的酸以提高pH[23]。Ndelekwute等[38]研究表明,與未添加酸化劑的肉雞相比,飼糧與飲水中添加2.5 g/kg的有機酸均可降低肉雞腸道pH。鄒楊[22]與張琦等[16]研究結果均顯示,胃腸道pH沿胃、十二指腸、空腸和回腸的順序逐漸升高,這與本試驗結果一致,但本試驗中回腸pH偏高,可能與測定部位靠回腸后端有關。動物胃腸道中能夠產生很少量的有機酸,如乙酸、丙酸和丁酸等。Ren等[39]和高俊玲等[40]研究結果均顯示,在飼糧中添加TB可以增加瘤胃內乙酸、丙酸、丁酸和戊酸等VFA的含量。鄒楊[22]研究結果顯示,飼糧中添加200 mg/kg粉劑SB,可以提高腸道的23.08%的丙酸含量和49.01%的丁酸含量。本試驗中,飼糧中添加高水平丁酸,對腸道中丁酸的含量有一定的影響,且TB和MB效果最佳,其中,TB組十二指腸和空腸丁酸含量與NC組相比達到顯著差異,說明丁酸經過甘油酯化后更容易在腸道內有效釋放,到回腸段吸收相對完全,利用效果較好。但需要注意的是該試驗部分丁酸添加水平比正常推薦量高,僅作為機理研究參考,不建議該添加水平在生產實踐中使用。

4 結 論

使用不同劑型丁酸均對肉雞生長性能和腸道健康有益,綜合生長性能和腸道檢測結果分析,丁酸經過甘油酯化效果好于SB,TB效果更佳。