隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高,人們對食品更加注重“健康”和“綠色”,肉質(zhì)品也同樣受到同樣的要求,因此,在養(yǎng)豬生產(chǎn)要求使用無毒副作用的添加劑。
自2006年丁酸鈉被農(nóng)業(yè)部列入《飼料添加劑品種目錄》以來,國內(nèi)關(guān)于丁酸鈉在畜牧生產(chǎn)中的理論性研究和應(yīng)用性試驗越來越多。人們逐漸發(fā)現(xiàn),丁酸鈉可促進(jìn)動物腸道細(xì)胞分化增殖,改善小腸形態(tài)、促進(jìn)小腸消化吸收功能,保護(hù)結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞,維持腸道微生態(tài)平衡,有效提高動物生長性能。
01.丁酸鈉的概況
丁酸鈉(NaB)是正丁酸的鈉鹽,分子式為CH3CH2CH2COONa,相對分子質(zhì)量為110.09,自燃溫度425.0℃,熔點250.0~253.0℃。丁酸鈉一般呈白色至類白色,為可吸濕性的粉末,似絨毛狀,具有特殊的奶酪酸敗樣氣味,易溶于水,水溶液pH呈堿性,對光和熱穩(wěn)定。丁酸鈉在動物體內(nèi)離解為丁酸根(C4H7O2-)和鈉離子(Na+)。丁酸是短鏈脂肪酸的一種,有水、脂兩親的特性,其中更偏重于親脂,它在pH為4~6時,不易分解。因此,丁酸可以使動物攝食后避過酸性的環(huán)境,在盲腸和結(jié)腸中發(fā)揮作用。丁酸根最終代謝產(chǎn)物為酮體和二氧化碳,為腸黏膜細(xì)胞提供約75%的能量。
02.丁酸鈉的作用機理
2.1維護(hù)腸道內(nèi)有益微生物菌叢
飼料進(jìn)入豬體內(nèi),要在胃腸道內(nèi)進(jìn)行消化吸收。在腸道內(nèi)會存在許多不同的菌群,正式由于這些菌群相互作用,飼料才可以被豬充分吸收。腸道內(nèi)的有益菌群是乳酸桿菌、雙歧桿菌等。丁酸鈉對菌群有選擇性抑制作用。丁酸鈉可以抑制大腸桿菌的生長,促進(jìn)乳酸桿菌的增長,從而使豬能夠?qū)︼暳线M(jìn)行充分地消化吸收[1]。
2.2促進(jìn)胃腸道細(xì)胞的增殖和成熟
幼齡動物小腸上皮細(xì)胞絨毛較短,并有未成熟的隱窩,分泌消化酶和吸收日糧營養(yǎng)的能力較差。丁酸為腸上皮細(xì)胞的快速能量源可以通過更新中間細(xì)胞而刺激腸絨毛細(xì)胞生長和修復(fù),增加小腸絨毛高度,降低隱窩深度,提高絨毛高度與隱窩深度的比值,維護(hù)腸黏膜正常形態(tài),改善豬仔由于腸絨毛和隱窩發(fā)育不成熟而使?fàn)I養(yǎng)吸收不充分,造成飼料浪費的問題。
2.3促進(jìn)動物的免疫功能
腸道不僅是動物消化、吸收營養(yǎng)物質(zhì)的場所,同時還具有重要的免疫功能。腸道黏膜屏障包括機械屏障、免疫學(xué)屏障、分子篩、化學(xué)屏障和生物屏障。而腸道黏膜免疫是機體防止感染的道防線。腸道相關(guān)淋巴細(xì)胞主要包括肥大細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和杯狀細(xì)胞,它們在預(yù)防腸道疾病方面起著重要作用。丁酸鈉可以顯著增加肥大細(xì)胞、上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞和杯狀細(xì)胞的數(shù)量,增強腸黏膜的屏障功能。丁酸鈉還能夠促進(jìn)斷奶仔豬免疫器官發(fā)育,提高血清中IgG和IgA數(shù)量,改善胃腸道系統(tǒng)免疫應(yīng)答靈敏性[2]。
2.4促進(jìn)動物的進(jìn)食
由于許多飼料的適口性問題,動物的采食量不能達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn),從而影響生長性能。丁酸鈉具有奶酪酸敗樣的酯味,將丁酸鈉加入到飼料中,丁酸鈉的特殊氣味可以誘導(dǎo)動物采食量增加,從而提高動物增重量,提高經(jīng)濟(jì)效益。
2.5作為動物的能源物質(zhì)
正常回腸末端黏膜的首選能量源是丁酸,其次是谷氨酸和葡萄糖。丁酸具有水、脂兩親性,在pH為4~6時不易被分解,因而飼喂后部分可避過酸性環(huán)境的小腸,直接進(jìn)入盲腸和結(jié)腸在腸上皮細(xì)胞內(nèi)的丁酸通過脂肪酸的β-氧化由丁酸輔酶A合成酶轉(zhuǎn)化為丁酸輔酶A,然后快速生成乙酰輔酶A進(jìn)行能量代謝。丁酸氧化無需經(jīng)過肝膽吸收和復(fù)雜的三羧酸循環(huán),可直接為腸上皮細(xì)胞提供能量,是腸上皮的快速能量源。
03.丁酸鈉在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用
3.1在仔豬生產(chǎn)上的應(yīng)用
仔豬由于各種器官發(fā)育不完善,在斷奶后會出現(xiàn)腹瀉,造成生長受阻或死亡,大量研究表明,在飼料中添加丁酸鈉能在不同程度上增強仔豬的免疫力,改善生長性能。Piva等(2002)研究發(fā)現(xiàn),在每噸含酸化劑日糧中添加0.8kg丁酸鈉,飼喂斷奶仔豬2周,可提高日增質(zhì)量20%,提高日采食量達(dá)16%[3]。羅海祥(2006)研究表明,用含有丁酸鈉的飼料喂養(yǎng)斷奶豬仔可以提高豬的絨毛高度與隱窩深度的比值,從而改善豬的消化吸收功能,減少仔豬的腹瀉發(fā)生率(P<0.05),同時可以提高仔豬日增長量[4]。徐振飛等(2011)研究發(fā)現(xiàn),在28日糧斷奶仔豬日糧中添加不同劑型的丁酸,能顯著降低仔豬的腹瀉率,改善料肉比,提高生產(chǎn)性能[5]。李丹丹等(2012)研究發(fā)現(xiàn),丁酸鈉可以可以促進(jìn)斷奶豬仔免疫系統(tǒng)的發(fā)育,提高免疫血球蛋白和補體含量,有效刺激機體分泌IgA+細(xì)胞,從而提高斷奶豬仔的免疫功能,提高豬仔的存活率[2]。
3.2在肥育豬生產(chǎn)上的應(yīng)用
丁酸鈉具有特殊的氣味,正是由于這一特殊的物理性質(zhì),當(dāng)在飼料中加入丁酸鈉時,由于飼料對豬具有誘導(dǎo)作用,豬會提高采食量,同時丁酸鈉也能改善豬的免疫機能,從而改善生產(chǎn)性能。唐明紅等(2010)研究發(fā)現(xiàn),在40kg健康的杜×大×長三元雜交豬日糧中添加0.1%丁酸鈉,整個試驗階段日增重提高1.26%,且膚色、毛況顯著優(yōu)于對照(P<0.05)[6]。唐明紅等(2010)還研究發(fā)現(xiàn),丁酸鈉能改善生長肥育豬的胴體品質(zhì),顯著提高十二指腸絨毛和腸腺的長度;顯著提高血清中的血糖和總蛋白含量質(zhì)量濃度,降低血清中尿素氮的含量;顯著提高血清中IgM、IgG和IgA的水平(P<0.05)[7]。
3.3在母豬生產(chǎn)中的應(yīng)用
丁酸鈉可促進(jìn)腸道黏膜免疫細(xì)胞增殖,增強母豬的免疫力;丁酸鈉具有良好的誘食效果,可提高母豬采食量,同時,丁酸鈉又是腸上皮細(xì)胞快速的能量來源,促進(jìn)短鏈脂肪酸吸收,從而提高乳汁中的乳脂率和泌乳量;此外,丁酸鈉可通過乳汁到達(dá)仔豬體內(nèi),促進(jìn)仔豬胃腸道發(fā)育成熟,維護(hù)腸道的健康,減少仔豬黃、白痢以及腹瀉癥狀的發(fā)生。劉志杰等(2001)研究發(fā)現(xiàn),丁酸鹽可通過誘導(dǎo)珠蛋白基因表達(dá)來促進(jìn)血紅蛋白合成,尤其能刺激胎兒血紅蛋白的合成增加,臍帶攜氧能力增強,可保證新生仔豬營養(yǎng)充足,生命力旺盛[8]。毛石明(2010)研究發(fā)現(xiàn),在妊娠后期母豬日糧中添加400和600g/t包膜丁酸鈉,分別提高仔豬初生窩質(zhì)量1.44%和1.90%、提高初生個體質(zhì)量2%和2.6%;經(jīng)過28d的哺乳期后,分別提高仔豬斷奶個體質(zhì)量和平均日增質(zhì)量達(dá)4.71%、6.99%和5.41%、8.63%[9]。
04.丁酸鈉在飼料中添加時的注意事項
4.1使用劑量
在飼料中加入丁酸鈉是要注意含量,不同的動物、年齡、生理狀況、飼養(yǎng)環(huán)境所需要的加入丁酸鈉的含量會有所不同。一般來講,在豬飼料中加入500~4000mg/kg較為合適,具體添加量需要大量實驗才能確定。
4.2原料使用
丁酸鈉自身雖然無毒,但是它具有腐蝕性,稍有不慎會引起灼傷,危害到人的身體健康。因此,在配置飼料時,一定要注意自身的防護(hù)。同時,在貯藏丁酸鈉是應(yīng)該密閉保存在干燥、陰涼處。
4.3原料質(zhì)量
丁酸鈉流動性較好,易與其他飼料混合,而且不改變飼料的pH,但必須注意,動物口腔黏膜細(xì)柔,感受能力強,若用低質(zhì)粗糙的化工級丁酸鈉作為誘食劑,會引起動物黏膜灼傷,從而導(dǎo)致采食量下降、甚至拒食,因此配制日糧時一定要嚴(yán)格控制丁酸鈉原料質(zhì)量。
05.結(jié)語
近年來,對于飼料的配置要求越來越嚴(yán)格。飼料既要對豬的生產(chǎn)有優(yōu)勢又要避免飼料對豬的抗藥性。丁酸鈉作為一種飼料添加劑,具有諸多優(yōu)點,在養(yǎng)豬生產(chǎn)中也已表現(xiàn)出其良好的應(yīng)用效果。但丁酸鈉在豬體內(nèi)的作用機制、影響因素、不同階段豬的適宜添加量等問題還有待進(jìn)一步研究。