富氢次氯酸水对肉鸡饮水细菌控制、生长性能、抗氧化能力及肠道环境的协同改善作用

本研究针对规模化养殖中饮水病原微生物污染问题，开展了富氢次氯酸水(HRHAW)对肉鸡饮水系统细菌生物膜、生产性能、抗氧化能力及肠道健康影响的综合研究。结果表明HRHAW(0.3 mg/L ACC+1200 ppb H2)对浮游细菌杀菌率超99.90%，生物膜生物量降低62.85%，显著提升肉鸡胸肉嫩度(39.15%)和抗氧化能力(SOD:6.52%-27.54%；GSH-PX:8.54%-50.97%)，并通过氧化应激缓解和抗菌效应改善肠道健康。该研究为畜禽养殖饮水安全管理和健康养殖提供了创新性解决方案。

　　

在规模化家禽养殖场，饮水系统往往成为疾病传播的隐形推手。病原微生物如弯曲杆菌、致病性大肠杆菌等，可以通过受污染的饮水在禽群中迅速传播，不仅导致蛋鸡产蛋量下降、肉鸡生长性能受损，甚至引发较高的死亡率，给养殖业带来巨大的经济损失。更令人担忧的是，这些禽类病原体还可能通过食物链传播给人类，威胁公共卫生安全。传统的饮水消毒方法，如物理冲洗或使用化学消毒剂（如二氧化氯），虽然有一定效果，但存在操作不便、产生有害副产物等局限性。因此，开发安全、高效、无残留的新型饮水处理技术成为养殖业亟待解决的问题。近年来，两种功能性水添加剂——次氯酸水（HAW，以其强大的抗菌特性著称）和富氢水（HRW，以其优异的抗氧化能力闻名）——展现出广阔的应用前景。然而，以往的研究多集中于评估单一添加剂的效果，将两者结合使用会产生协同增效还是相互拮抗，仍是一个未知的领域。为了解开这个谜团，一篇发表在《Poultry Science》上的研究论文，对富氢次氯酸水（HRHAW）在肉鸡养殖中的应用效果进行了系统评估。

研究人员为开展此项研究，主要运用了以下几项关键技术方法：他们设计了一项为期42天的动物试验，将480只1日龄雄性大恒黄羽肉鸡随机分为4组，分别饮用自来水（对照组）、0.3 mg/L HAW、1200 ppb HRW以及0.3 mg/L HAW与1200 ppb HRW的混合液（HRHAW组）。研究期间，定期检测饮水中的有效氯浓度（ACC）、溶解氢浓度以及浮游细菌和管道生物膜（采用异养菌平板计数法和胞外聚合物EPS组分分析）的变化。试验结束后，系统测定了肉鸡的生产性能（平均日增重ADG、料重比F/G）、肉品质（pH、滴水损失、蒸煮损失、剪切力）、抗氧化指标（肝脏和血液中的超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-PX、总抗氧化能力T-AOC、丙二醛MDA）以及肠道健康状态（通过组织形态学观察绒毛高度、隐窝深度和杯状细胞，并利用16S rRNA测序分析盲肠微生物群落结构）。

HRHAW的储存及其活性成分的衰减

研究人员首先确认了HRHAW中两种活性成分——次氯酸和氢气——的稳定性。结果表明，在避光密封条件下，ACC和溶解H₂均能在约10小时内从初始浓度（0.3 mg/L和1200 ppb）衰减至无法检测的水平，且两者的衰减动力学在混合液与单一组分溶液中基本一致，证明二者在溶液中化学性质独立，无相互干扰。进一步研究发现，开放、光照、高温（45°C）条件会显著加速活性成分的衰减，而密封、避光、低温（5°C）储存最有利于保持HRHAW的稳定性。这为实际生产中的应用和储存提供了明确指导：应优先选择密封、避光、低温的条件。

联合应用的效力：HRHAW的杀菌特性

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  对浮游细菌的影响：HRW单独处理对饮水中的可培养总菌数没有显著抑制作用，而HAW和HRHAW均表现出强大的杀菌能力，将细菌浓度从3.5 log CFU/mL分别降至1.7和1.8 log CFU/mL，杀菌率均超过99.90%。这表明HRHAW的抗菌作用主要归功于HAW组分。
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  对水管线生物膜的影响：与自来水相比，HRW对生物膜生物量无显著减少作用，而HAW和HRHAW则能显著降低生物膜生物量。HRHAW的处理使生物膜生物量降低了62.85%。尽管HRHAW对生物膜的抑制效果略低于单一的HAW，但显著优于HRW，再次证实了HAW在联合体系中的主要抗菌角色。研究指出，由于生物膜自身的分层结构和群落内细菌的协同代谢适应性，完全根除生物膜具有挑战性。

HRHAW对肉鸡生产性能的影响

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  生产性能：在整个42天的试验期内，各处理组（自来水、HAW、HRW、HRHAW）之间的死亡率无显著差异。HRHAW对料重比（F/G）也未产生显著影响，这与先前一些研究结果一致，表明在正常饲养条件下，HRW和HAW对肉鸡的生长性能指标可能没有显著的促进或抑制作用。
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  肉品质：在肉品质指标中，胸肉的剪切力结果尤为突出。HRW组和HRHAW组的胸肉剪切力显著低于自来水组，表明HRW能显著改善胸肉嫩度。HRHAW组的效果最为明显，剪切力降低了约39.15%。研究人员认为，这可能与HRW的抗氧化特性减轻了肌肉纤维的氧化应激有关。HAW对肉嫩度的改善效果不如HRW和HRHAW显著，反映了其作用更侧重于抗菌而非改善肉品质。

HRHAW对肉鸡抗氧化能力的影响

抗氧化能力的评估显示，HRHAW处理能显著提升肉鸡的抗氧化水平。在肝脏和血液中，HRHAW组显著提高了超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）的活性（肝脏SOD提升27.54%，GSH-PX提升25.14%；血液SOD提升27.02%，GSH-PX提升50.97%），并显著降低了脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的含量（血液MDA降低45.14%）。总抗氧化能力（T-AOC）在各组间无显著差异。这些结果明确显示，HRHAW有效增强了机体的抗氧化防御系统，减轻了氧化损伤，其中HRW的抗氧化贡献是主要的，而HAW与HRW的联合应用进一步放大了这种抗氧化效应。

HRHAW对肉鸡肠道健康的影响

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  肠道形态学：肠道组织形态学观察发现，饮用HRHAW的肉鸡其十二指肠、空肠和回肠的黏膜结构完整，绒毛、隐窝等结构正常。与自来水组相比，HRHAW组肉鸡的肠道黏膜上皮和腺体点状损伤更少，整体肠道形态更佳。
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  杯状细胞：HRHAW处理显著增加了肠道杯状细胞的阳性面积比例（约增加66%）。杯状细胞分泌的黏液是肠道屏障的重要组成部分，其增加可能通过降低氧化应激和病原菌负荷来增强肠道保护功能。HRW和HRHAW组杯状细胞面积相似，提示富氢成分是主要驱动因素。
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  肠道 microbiota：对盲肠微生物群落的分析发现，在门水平上，所有处理组的优势菌门均为拟杆菌门（Bacteroidota）和厚壁菌门（Firmicutes），其相对丰度在各组间无显著差异。在属水平上，优势菌属的相对丰度也未发现显著差异，表明水处理对盲肠微生物的核心群落结构影响有限。然而，线性判别分析（LEfSe）揭示了不同处理组间特定微生物类群的显著富集。例如，自来水组显著富集了弯曲杆菌属（Campylobacter），这是一种潜在致病菌。而HRHAW组则显著富集了粪杆菌属（Faecalitalea）、乳酸因子菌属（Lactonifactor）等可能与短链脂肪酸（SCFA）产生或肠道屏障功能增强相关的细菌。这种微生物群落结构的改变，可能与HRHAW的抗菌和抗氧化效应共同优化了肠道环境有关。

研究结论与意义

本研究得出结论，富氢次氯酸水（HRHAW）是一种安全有效的肉鸡饮水系统消毒剂。它成功整合了富氢水（HRW）的抗氧化优势和次氯酸水（HAW）的抗菌效力。HRHAW能显著降低饮水中的细菌含量（杀菌率>99.90%）和管道生物膜生物量，有效保障饮水安全。同时，它能显著增强肉鸡的全身性抗氧化能力，改善胸肉嫩度，并通过缓解氧化应激和抗菌作用维护肠道形态和屏障功能的完整性，对盲肠微生物群落结构产生有益调节。研究还明确了HRHAW的最佳储存条件（密封、避光、低温），为其实际应用提供了依据。

这项研究的重要意义在于，它首次系统评估了HAW和HRW联合使用在肉鸡生产中的综合效应，证实了二者协同作用的可行性，为解决规模化养殖中饮水生物安全问题和提升动物健康水平提供了一种创新性的、集抗菌与抗氧化于一体的解决方案，对促进畜禽健康养殖和保障动物源性食品安全具有重要的实践价值。未来研究可关注HRHAW长期使用对肠道菌群稳态的潜在影响。