張 波
(遼寧省農業發展服務中心,遼寧 沈陽 110033)
丁酸鈉也稱丁酸鈉鹽,丁酸為其有效成分,其具備促進腸道消化吸收的功能,可以提升禽畜機體免疫功能、調節禽畜腸道微環境等。丁酸鈉可作為促進禽畜生長的飼料添加劑,可以作為抗生素替代品。本文針對近年來丁酸鈉在禽畜生產性能中的應用進行闡述,為科學應用丁酸鈉提供借鑒。
丁酸鈉的相對分子質量為110.09,熔點為250℃。通常為絨毛狀粉末、呈白色,有奶酪酸敗味。有很強的吸濕性,易溶于水,水溶液為堿性。丁酸鈉在禽畜體內可水解為丁酸根與鈉離子。在常規密閉的存儲條件下,相對穩定,丁酸為丁酸鈉的有效成分,是酸化劑類飼料,鑒于其作為短鏈揮發性脂肪酸,揮發性和難聞氣味的特點,在作為飼料添加劑時,通常將其制作成穩定的鈉鹽。丁酸鈉既具備丁酸的營養生理功能,同其他飼料易混合,且無有害物殘留、無污染、不會產生耐藥性。
丁酸鈉可分為兩種類型,分別為包被丁酸鈉和粉劑丁酸鈉。粉劑丁酸鈉的劣勢為易結塊、易吸潮、流動性較差,在飼料的儲存、混合與顆粒飼料制作過程中,易受溫度和濕度的影響,丁酸鈉損失較大,降低使用效果。因而,一般對丁酸鈉進行包被處理,使其不受外界因素影響,更加穩定。包被丁酸鈉是一種新型飼料添加劑,能夠結合禽畜的不同需求制作不同粒度產品,提升禽畜的生產性能。
丁酸鈉在禽畜機體內可被水解為有效成分——丁酸,可作為結腸上皮細胞的重要能量來源,對修復腸道組織與損傷十分重要。丁酸鈉還可以促進禽畜胃腸道健康生長和發育,具體表現為能夠促進禽畜腸上皮細胞不斷分化和成熟,提高禽畜腸絨毛高度,促使腸上皮細胞結構完整,進而提升禽畜對營養成分的消化與吸收。此外,丁酸鈉的獨特的氣味,是一種天然的誘食劑,在日糧中添加丁酸鈉能夠提高禽畜采食量。
腸黏膜是禽畜機體對抗外界環境感染的重要免疫屏障,丁酸鈉能夠通過增強腸黏膜的免疫能力,進而提升禽畜的免疫機能。腸道的第一防線為腸黏液和腸上皮細胞構成的機械屏障,免疫細胞為肥大細胞、杯狀細胞和淋巴細胞等,以上細胞通過分泌黏液,形成腸道天然保護膜。有研究顯示,在肉雞日糧中添加丁酸鈉,能夠使免疫細胞數明顯增加,提高腸黏膜的屏障功能,增強腸道黏膜的免疫機能,進而提升禽畜的免疫能力。
通常情況下,禽畜胃腸道中的微生物群處于相對平衡的狀態。有益菌數量較多并起主導作用,同時能夠抑制芽孢桿菌、大腸桿菌等有害菌的增殖。但此種平衡會受到外界環境或飼料等因素的影響,導致胃腸道菌群結構失衡,造成胃腸消化疾病的產生。丁酸鈉能夠遏制有害菌的繁殖,有助于有益菌群的增殖,進而使腸道微環境保持穩定狀態,能夠替代抗生素的作用。
4.1.1 丁酸鈉對反芻動物全胃容積和質量的影響 斷奶羔羊從哺乳期逐步過渡到采食固體飼料時,飼料對瘤胃引發物理刺激,進而瘤胃中的內容物發酵后對瘤胃上皮產生化學刺激。研究顯示,斷奶羔羊飼糧中添加包被丁酸鈉,分別在14天和28天時,全胃重和全胃容積無明顯差異,原因為羔羊已接受固體開食料的物理刺激,在完全斷奶以后,所采食的固體飼糧與開食料類似,導致兩組瘤胃相對容積和相對質量無明顯差異。另有研究者發現,在犢牛代乳粉與開食料中添加丁酸鈉可以增加其前胃重量。
4.1.2 丁酸鈉對反芻動物瘤胃形態的影響 反芻動物瘤胃上皮組織的發育水平直接影響其消化吸收營養物質的能力。發酵產物尤其是丁酸與丙酸,決定了瘤胃乳頭發育和上皮細胞的分化。有報道顯示,瘤胃壁能夠吸收約70%的揮發性脂肪酸,瘤胃上皮細胞能夠代謝高達90%的丁酸鹽。研究人員為羔羊投喂豌豆淀粉和木薯淀粉,同木薯淀粉組相比,豌豆淀粉組瘤胃乳頭表面積、乳頭高度均顯著增加,豌豆淀粉中瘤胃中丁酸含量高于木薯淀粉組。研究顯示,將丁酸鈉灌注至瘤胃中,可以顯著提升羔羊瘤胃乳頭的高度;分別為綿羊瘤胃灌注丁酸、丙酸、乙酸,可以刺激瘤胃上皮細胞分化,丁酸的效果顯著。
4.1.3 丁酸鈉對反芻動物小腸形態的影響 小腸的主要功能為消化吸收營養物質,小腸黏膜發育狀況與消化吸收能力密切相關。研究發現,在斷奶羔羊日糧中添加丁酸鈉,能夠使羔羊腸道絨毛高度增加,腸道絨毛表面積和高度的提升,有利于腸道對營養成分的消化與吸收,提升反芻動物的生長性能。丁酸鈉作為一種營養物質,能夠被腸道上皮細胞直接吸收代謝,并有利于腸道細胞增殖。丁酸鈉可以通過刺激胰高血糖素樣-2的產生,促使腸細胞不斷再生。有報道顯示,斷奶羔羊食用含丁酸鈉的飼料能夠增加腸道組織和血清中胰高血糖素樣-2的含量。
來源不同的丁酸鈉對仔豬生產性能影響不同。有報道表明,在斷奶仔豬日糧中添加包被丁酸鈉,300毫克/公斤組在提高仔豬采食量與改善生產性能方面的效果明顯優于1000毫克/公斤。在仔豬日糧中添加普通丁酸鈉和過胃緩釋丁酸鈉后,發現過胃緩釋丁酸鈉組能夠顯著提高仔豬平均日增重,且就能夠顯著降低料肉比;普通丁酸鈉組也可降低料肉比。來源不同的丁酸鈉所作用的部位與方式不同,造成試驗結果存在明顯差異。在母豬妊娠中后期至泌乳期添加微囊丁酸鈉,在保持采食量與仔豬哺乳期增重不變的同時,可以顯著降低母豬哺乳期背膘,表明微囊丁酸鈉能夠提高母豬腸道對食糜營養成分的消化吸收。有研究顯示,按一定比例在斷奶仔豬日糧中添加丁酸鈉21日后,丁酸鈉組仔豬腹瀉率顯著低于對照組。
在肉雞飼料中分別添加劑量為500毫克/公斤和1000毫克/公斤的包被丁酸鈉,能夠降低肉仔雞的料重比,提高消化吸收能力,500毫克/公斤包被丁酸鈉組能夠顯著提升肉仔雞的生長性能,并能降低其血清中IL-6和IL-1β,抑制肉仔雞炎癥反應的產生,進而提高其免疫功能。有研究顯示,將500毫克/公斤的包被丁酸鈉添加至仙居雞的日糧中,可以顯著提升產蛋率,并且可以降低采食量與料蛋比。研究表明,在肉雞日糧中添加丁酸鈉,能夠改善腸道生態平衡,有助于飼養低營養水平飼料的肉雞生產性能恢復正常。在羅曼蛋種雞的日糧中添加微囊丁酸鈉,可以使其產蛋高峰期延長,進而提升產蛋率與正品蛋率。在0~42日齡蛋雛雞的日糧中添加丁酸鈉,可顯著提高日增重并降低料肉比,有利于蛋雛雞的生長發育。
丁酸鈉能夠調節腸道結構、提高生產性能、提升飼料利用率、提升禽畜機體免疫功能,還可以降低腹瀉發生率。由此可見,丁酸鈉可作為新型無害飼料添加劑替代抗生素。