畜牧人

標題: 丁酸鈉在動物營養(yǎng)中的應用研究進展 [打印本頁]

作者: 小才亮根 時間: 2009-7-24 18:23
標題: 丁酸鈉在動物營養(yǎng)中的應用研究進展

丁酸鈉在動物營養(yǎng)中的應用研究進展

　　摘要：丁酸鈉作為新型飼料添加劑，可部分替代抗生素，起到酸化、電解質(zhì)平衡調(diào)節(jié)、胃腸道微生態(tài)平衡調(diào)節(jié)、誘食等作用，是目前較好的抗生素替代品之一。本文就丁酸鈉的生物學特性、功能及其在畜禽養(yǎng)殖上的應用效果進行綜述，以期為丁酸鈉在畜禽生產(chǎn)的應用提供理論指導。
　　關(guān)鍵詞：丁酸鈉；抗生素；畜禽；新型飼料添加劑
抗生素具有促進動物生長，預防、治療動物疾病等重要作用，從而被添加于飼料中廣泛用于動物生產(chǎn)。但是，近些年來由于在飼料中添加抗生素產(chǎn)生耐藥性、藥物殘留等副作用，以及飼用抗生素所引發(fā)的諸多食品安全問題日益引起人們的關(guān)注。2006年1月1日，歐美全面禁止了抗生素在飼料中的使用，因此，為了保證畜禽的健康，避免因禁用抗生素生長促進劑給畜禽飼養(yǎng)造成經(jīng)濟損失，世界各國都在積極地探索應用可以替代抗生素生長促進劑的物質(zhì)。丁酸鈉是目前研究較多的一種抗生素替代品之　　一，具有促進動物生長、增加機體免疫力、調(diào)節(jié)腸道微生物等功能，正逐漸被廣泛應用于動物生產(chǎn)中。
　　1. 丁酸鈉的生物學特性
　　丁酸鈉的有效成分是一種短鏈揮發(fā)性脂肪酸－丁酸，由于丁酸具有游離性和揮發(fā)性的特點，畜牧和飼料生產(chǎn)中將其制成相對穩(wěn)定的鹽。丁酸鈉在進入動物體后分解為丁酸根離子和鈉離子，丁酸不同于醋酸或丙酸等短鏈揮發(fā)性脂肪酸，丁酸在水和脂肪中均有可彌散性（水、脂兩親），比較親脂，而且在pH4～6環(huán)境下不易被分解，因此，部分丁酸可以避過水性環(huán)境的小腸到大腸段繼續(xù)發(fā)揮作用。

　　短鏈脂肪酸為大腸細菌酵解的產(chǎn)物，為結(jié)腸腸腔的主要陰離子及結(jié)腸上皮細胞的主要營養(yǎng)物質(zhì)，他們在許多方面影響結(jié)腸黏膜功能，如調(diào)節(jié)鈉離子吸收，誘導表皮細胞增生，增強黏膜血流，促進黏液分泌。短鏈脂肪酸包括乙酸、內(nèi)酸和丁酸，其中起主要作用的是丁酸，他們主要來自大腸中厭氧桿菌對碳水化合物和蛋白質(zhì)的酵解作用，是結(jié)腸上皮能量的主要來源，對于維持細胞的分化和結(jié)腸上皮的完整性有重要作用。而且丁酸鹽還可以起到有效的殺菌作用。
　　2. 丁酸鈉的功能
　　2.1 作為能源物質(zhì)
　　短鏈脂肪酸主要在結(jié)腸黏膜和肝內(nèi)代謝，其中丁酸鹽是結(jié)腸上皮最好的氧化底物，占結(jié)腸細胞氧耗量的80%，丁酸鹽和其他初級短鏈脂肪是結(jié)腸上皮的主要呼吸燃料，其生成對維持健全的局部黏膜是必要的，它們對腸黏膜具有營養(yǎng)作用，可以刺激結(jié)腸內(nèi)水鈉的吸收，產(chǎn)生促使黏膜修復的酶。動物結(jié)腸離體試驗表明:結(jié)腸上皮細胞70%以上的能量源可以由丁酸提供。結(jié)合丁酸非離了彌散性吸收為主的特點，丁酸無需經(jīng)過肝膽吸收和復雜的三羥循環(huán)系統(tǒng)，可以直接為腸上皮細胞提供能量，是腸上皮細胞的快速能量源。
　　2.2 改善小腸形態(tài)
　　很多研究表明，腸絨毛形態(tài)學除受仔豬日齡與斷奶等因素的影響外，仔豬日糧的組成和特性對仔豬腸道形態(tài)有明顯的影響，有關(guān)報道很多。而丁酸鈉為快速分化細胞的一種能源，它通過直接促進細胞更新而刺激損傷的腸絨毛得到恢復。
羅海祥(2006)研究表明，在斷奶仔豬日糧中添加0.1%丁酸鈉可顯著降低21d斷奶仔豬的十二指腸的隱窩深度，比對照組降低了42.12%，對絨毛高度的影響不顯著，但絨毛高度與隱窩深度的比值（VH/CD)比對照組提高了57.79%。丁酸鈉顯著降低了絨毛寬度，比對照組低了20.42％。
在斷奶仔豬日糧中添加0.1%的丁酸鈉對空腸絨毛高度和隱窩深度的影響不顯著,但有提高絨毛高度與隱窩深度的比值（VH/CD)的趨勢,比對照組提高了21. 56%。在斷奶仔豬日糧中添加0. 1%丁酸鈉可顯著降低28日齡斷奶仔豬回腸的隱窩深度，比對照組降低36. 12%，顯著影響絨毛高度與隱窩深度的比值（VH/CD)，比對照組提高73.16%。丁酸鈉顯著降低了絨毛寬度。
　　2.3 維持小腸黏膜完整性
　　小腸黏膜上皮是執(zhí)行消化吸收功能的最主要細胞。一方面，腸上皮細胞的紋狀緣含有許多酶，參與營養(yǎng)物質(zhì)的消化；另一方面，食物在腸上皮細胞的腸腔內(nèi)被消化分解，營養(yǎng)成分被主動吸收或簡單擴散，經(jīng)腸上皮細胞的腸腔面進入細胞內(nèi)，除一小部分供給細胞自身使用外，大部分從細胞基側(cè)面以主動轉(zhuǎn)運或擴散的方式釋放，進入固有層的毛細而管。因此，黏膜上皮細胞結(jié)構(gòu)的完整性是執(zhí)行其消化吸收功能的保證。
王繼風等（2005）在仔豬日糧中添加1g/kg丁酸鈉，采用組織學和掃描電鏡技術(shù)，對仔豬小腸黏膜上皮和杯狀細胞的顯微和超微結(jié)構(gòu)進行了觀察研究。結(jié)果標明，飼料添加丁酸鈉后仔豬空腸和結(jié)腸的黏膜上皮完整，腸絨毛更為粗壯；黏膜吸收細胞呈高柱狀，排列整齊，游離面有明顯的紋狀緣；杯狀細胞呈高腳杯狀，散在于柱狀細胞之間，細胞數(shù)量比抗生素組增多1. 4～1. 7倍。表明丁酸鈉具有維持小腸黏膜上皮細胞結(jié)構(gòu)完整性，進而促進斷奶仔豬小腸消化吸收的作用，并優(yōu)于抗生素。
　　2.4 增強免疫功能
　　腸道的屏障功能主要由腸黏膜屏障來實現(xiàn)，后者包括機械屏障、生化屏障、化學屏障、免疫學屏障和腸黏膜固有層分子篩等部分。其中腸黏膜機械屏障有腸黏膜上皮細胞、上皮細胞側(cè)面的細胞連接、上皮基膜和上皮表面的細胞衣組成，它們構(gòu)成了機體免疫系統(tǒng)的第一道防線。因此，腸黏膜上皮結(jié)構(gòu)的完整性與腸黏膜機械屏障功能，乃至機體的免疫功能有密切關(guān)系。王繼風等(2005)試驗表明，斷奶仔豬飼喂1g/kg丁酸鈉能促進小腸杯狀細胞的增植，維持腸道黏膜上皮細胞的正常形態(tài)，維護腸黏膜的正常機械屏障作用，同時在這些方面丁酸鈉的作用均優(yōu)于抗生素。
另外，腸道相關(guān)腸黏膜免疫細胞包括淋巴細胞、杯狀細胞、肥大細胞等，其中肥大細胞是天然免疫的效應細胞之一，小僅在天然免疫中發(fā)揮重要作用，是機體抗感染免疫的第一線細胞，而且能通過所分泌的細胞因了參與獲得性免疫，所以肥大細胞是重要的免疫活性細胞。李芙燕等（2006）在飼料中加入丁酸鈉，可顯著增加十二指腸、空腸以及回腸的肥大細胞數(shù)量，分別比對照組增加了19. 7%、27. 2%和30. 7％。章亮等((2006)指出添加丁酸鈉組空腸上皮內(nèi)淋巴細胞數(shù)量比對照組提升2 9. 3%，表明腸道局部免疫水平得到提升，增強了動物的抗病能力。
　　2.5 調(diào)節(jié)腸道菌群
　　研究表明，在暴露于短鏈脂肪酸的腸炎沙門氏菌鼠傷寒而清變種存活試驗中，丁酸鹽和戊酸鹽可以起到最有效的殺菌作用。雖然在幼齡雞遠端小腸和盲腸中短鏈脂肪酸的水平迅速降低，但是，到15日齡左右時，短鏈脂肪酸水平增加并達到平高線。
丁酸鈉作為酸化劑不同于傳統(tǒng)酸化劑的區(qū)別在于，丁酸鈉的活性成分丁酸可轉(zhuǎn)運到腸道，而傳統(tǒng)的酸化劑在功能僅限于動物胃，嗉囊水平，從而顯示了丁酸在小腸水平上強的抗菌功能，抑制病原菌，如大腸桿菌、控制小腸微生物區(qū)系，使其出于正平衡。
　　2.6 抑制腸道炎癥反應
　　丁酸鈉能抑制結(jié)腸上皮細胞的凋亡，誘導結(jié)腸癌細胞凋亡，抑制轉(zhuǎn)錄因子NF－kB，是一種廣泛存在于真核細胞內(nèi)，能將信息從胞漿傳至胞核引起相應基因表達的重要轉(zhuǎn)錄因子的活性，減少腫瘤壞死因子等炎癥性細胞因子的產(chǎn)生核釋放，抑制腸黏膜的炎癥反應。這些作用有利于結(jié)腸炎的愈合，減少細菌或食物抗原跨黏膜遷移，減輕腹瀉。
　　2.7 增加細胞葡萄糖轉(zhuǎn)運體的表達
葡萄糖的跨膜轉(zhuǎn)運是細胞利用葡萄糖的主要限速步驟。目前研究標明，這一過程是依靠細胞膜上的特殊轉(zhuǎn)運蛋白來完成的，這種特殊轉(zhuǎn)運蛋白稱為葡萄糖轉(zhuǎn)運體。Takano等（1988）研究標明，在培養(yǎng)液中加如丁酸鈉，能顯著增加豬腎臟LLC-PKI細胞葡萄糖轉(zhuǎn)運體mRNA的表達。
　　3 丁酸鈉在畜禽生產(chǎn)中的應用研究
　　3.1 丁酸鈉在豬飼料中應用研究
　　仔豬飼料中添加丁酸鈉，可顯著提高仔豬日采食量、日增重、改善飼料轉(zhuǎn)化效率，降低腹瀉發(fā)生率。1990年匈牙利學者Galfi
P等開展了豬飼喂正丁酸鈉日糧，豬仔斷奶后的全程試驗。結(jié)果表明，試驗組日糧提高豬日增重達23.5%，日采食增加了8.9%。由于提高了飼料報酬，實際飼料消耗減少了11.8%。意大利學者Piva A于2002年用每噸日糧添加0.8kg丁酸鈉作為試驗組飼喂斷奶仔豬兩周，丁酸鈉提高日增重達20%，提高日采食量達16% 。在緊接其后的2周內(nèi)，試驗組日采食量提高達10%，但料肉比減少14%，都達到差異顯著水平。比利時農(nóng)業(yè)部動物營養(yǎng)與飼養(yǎng)部門于2002年7月用144頭剛斷奶的仔豬進行飼養(yǎng)試驗以觀察丁酸鈉對斷奶后一周齡仔豬生產(chǎn)性能的影響。結(jié)果標明：日糧添加丁酸鈉可提高日增重17％，提高采食量7.3％，耗料增重比降低8.3％。
　　3.2 丁酸鈉在家禽飼料中的應用研究
李凱年((2006)報道，飼喂添加維吉尼亞霉素和丁酸鹽日糧肉雞的采食量顯著低于對照肉雞，在飼喂0. 20％丁酸鈉的肉雞記錄到最高的胴體重。在整個42d肉雞生長期中，飼喂0. 4％丁酸鹽甘油脂對肉雞的性能沒有副作用。
Nollet等（2005）研究了不同劑量的丁酸鈉（0、50、100、250和500mg/kg）對蛋雞生產(chǎn)性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著丁酸鈉的增加，產(chǎn)蛋率不斷提高，料蛋比逐漸降低，對蛋重沒有影響。
　　3.3 丁酸鈉在反芻動物中的應用研究
李祥(2000)等研究揮發(fā)性脂肪酸灌注對山羊而漿胃動素水平的影響表明，灌注揮發(fā)性脂肪酸可以提高山血漿胃動素水平，瘤胃內(nèi)輸注乙酸、丙酸、丁酸后的血漿胃動素水平極顯著高于對照組，皺胃輸注丙酸或丁酸后的血漿胃動素水平顯一著高于對照組。
　　4 結(jié)語
　在抗生素促生長劑使用弊端凸顯的今天，伴隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，綠色、高效、安全的飼料添加劑正成為國內(nèi)外關(guān)注和研究的熱點。丁酸鈉作為新一代的飼料添加劑具有無污染、在體內(nèi)吸收迅速、參與代謝等優(yōu)點，符合當今及未來采用非藥物添加劑作為生長促進劑的主流，目前已得到了廣泛的應用。

作者: 47389361 時間: 2009-8-7 15:55
好資料，我喜歡。我想大家也都喜歡

作者: 空悟 時間: 2009-8-10 11:03
不錯，謝謝了，
我們也正在用30%丁酸鈉產(chǎn)品。一開始效果不明顯，下一步計劃提高50%用量看效果怎樣
另外請問，雛雞也可以用丁酸鈉吧？

作者: rainbowfeed 時間: 2009-8-18 18:27
用在什么階段豬

作者: 夏明亮 時間: 2010-5-4 16:29
似乎仔豬料中比較多一些，難道是利用了丁酸鈉的促進結(jié)腸發(fā)育的作用？

作者: liyi11 時間: 2011-5-12 15:51
仔豬料里面在用，效果不是很明顯。

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