膳食中添加二甲酸钠对肉鸡生长性能、养分消化率及肠道功能的影响

《Poultry Science》：Effects of dietary sodium diformate supplementation on growth performance, nutrient digestibility, and intestinal function of broiler chickens

钠二氟甲酸盐（NaDF）对肉鸡生长性能、肠道菌群及免疫功能的影响评估显示，添加NaDF（1.0-5.0 g/kg）可显著提高42日龄平均体重和整体平均日增重（P<0.05），降低回肠内容物pH值（P<0.05），线性提高粗蛋白消化率（P<0.002），并调控肠道菌群结构，使乳酸杆菌数量增加（P<0.002），大肠杆菌和沙门氏菌数量减少（P<0.003）。此外，NaDF显著降低空肠肿瘤坏死因子α水平（P<0.011）。研究表明NaDF通过降低肠道pH、促进营养消化、调节菌群和抑制炎症反应，可作为抗生素替代品改善肉鸡生产性能。

　　近年来，随着全球对动物生产中抗生素使用问题的关注日益增加，寻找抗生素替代品成为畜牧业研究的重点方向。研究表明，长期使用饲料中的抗生素不仅可能导致抗药性问题，还可能破坏肠道微生物群落平衡，进而影响动物健康和生产性能。因此，开发安全、有效的替代品显得尤为重要。本研究聚焦于一种新型有机酸饲料添加剂——钠二甲酸盐（NaDF），探讨其在肉鸡饲料中的应用效果，尤其是在促进生长性能、改善营养利用效率、调节肠道微生物群落和增强免疫功能方面的潜力。

### 研究背景与意义

抗生素生长促进剂（AGPs）在畜牧业中长期被用于提高动物的生长速度和饲料转化率。然而，随着公众对食品安全和环境可持续性的重视，其使用受到越来越多的限制。为应对这一挑战，研究人员开始探索非抗生素的替代方案，如酸化剂。酸化剂能够通过调节肠道pH值，抑制有害菌的生长，同时促进有益菌群的增殖，从而改善肠道微生态。此外，酸化剂还可能通过增强肠道屏障功能和促进营养物质的消化吸收来提升动物的生产性能。

其中，二甲酸盐类酸化剂因其良好的理化性质和较高的应用效果而受到关注。例如，钾二甲酸盐（KDF）因其高水溶性、低挥发性和非腐蚀性，已被批准为欧洲首个非抗生素生长促进剂。相比之下，钠二甲酸盐（NaDF）因其更优的酸释放能力和pH缓冲特性，可能在某些方面更具优势。NaDF在胃酸环境中能够释放更多的氢离子（H?），从而有效降低肠道pH值，抑制病原菌的生长。此外，NaDF还具有pH响应性，即在胃部酸性环境下保持稳定，而在肠道中性或弱碱性环境中释放钠离子和甲酸盐，从而维持胃酸分泌并延长其抗菌效果。这些特性使NaDF成为一种有前景的饲料添加剂，可能在未来替代抗生素，推动无抗生素动物生产系统的建立。

### 研究方法与实验设计

本研究采用576只1日龄健康的Arbor Acres肉鸡，随机分配到6个不同的NaDF添加组（0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 g/kg），每组有6个重复笼，每笼16只鸡。实验持续42天，分为雏鸡期（1-21日龄）和生长期（22-42日龄）。所有实验组的饲料配方均根据NRC（1994）的标准进行调整，以确保营养成分的均衡。为了评估营养利用情况，实验期间每天收集鸡粪便样本，并使用钛 dioxide作为不可消化的标记物。同时，采集肠道内容物用于pH值测定、肠道微生物分析和消化酶活性检测。

实验过程中，鸡只被安置在恒温房间，配备自动喂食器和饮水器，以确保其自由采食和饮水。实验结束后，通过颈椎脱位和斩首的方式对鸡只进行处死，并采集肠道组织进行形态学分析和免疫指标测定。所有样本在实验结束后立即进行冷冻保存，以便后续的实验室分析。

### 实验结果与分析

#### 生长性能

实验结果显示，NaDF的添加对肉鸡的生长性能产生了显著的正向影响。在42日龄时，NaDF的添加显著提高了平均体重（ABW）和总体日增重（ADG）。具体而言，添加1.0至2.0 g/kg的NaDF组在42日龄时的体重增长最为显著（P < 0.05），而添加3.0至5.0 g/kg的NaDF组在整体生长过程中表现出更优的ADG。然而，NaDF对雏鸡期（1-21日龄）和生长期（22-42日龄）的平均日采食量（ADFI）和饲料转化率（FCR）没有显著影响（P > 0.05）。这表明，NaDF主要在后期生长阶段对肉鸡的生长性能产生积极影响，而对早期的采食行为和饲料利用率影响较小。

#### 肠道pH值

NaDF的添加显著降低了小肠（尤其是空肠和回肠）内容物的pH值。在42日龄时，NaDF的添加在空肠内容物中表现出线性和二次效应（P < 0.05），而在回肠内容物中则表现出线性降低（P = 0.039）。值得注意的是，NaDF对胃、十二指肠和盲肠的pH值没有显著影响。这一结果表明，NaDF在小肠中发挥其酸化作用，可能对肠道微生态产生更直接的影响。

#### 营养物质消化率

NaDF的添加显著提高了肉鸡对粗蛋白（CP）的消化率。在39-41日龄期间，NaDF的添加表现出线性和二次效应（P < 0.05），使得CP的消化率明显增加。此外，NaDF对干物质（DM）和醚提取物（EE）的消化率也有一定提升，但效果不如对CP那么显著。这表明，NaDF在改善粗蛋白利用方面具有独特优势，可能通过促进肠道微生物的代谢活动，提高蛋白质的分解和吸收效率。

#### 消化酶活性

在胰腺和空肠内容物中，NaDF的添加对胰蛋白酶（trypsin）、胰淀粉酶（amylase）和胰脂肪酶（lipase）的活性没有显著影响（P > 0.05）。这一结果表明，NaDF可能通过调节肠道pH值间接影响消化酶的活性，而不是直接提高其浓度。然而，某些研究显示，NaDF的添加可能促进肠道内某些消化酶的分泌，从而间接提高营养物质的消化率。

#### 肠道形态

NaDF的添加对肠道形态（包括绒毛高度、隐窝深度和绒毛/隐窝比值）没有显著影响（P > 0.05）。这表明，NaDF可能主要通过调节肠道微生态和pH值来影响肠道功能，而不是直接改变肠道结构。然而，某些研究指出，酸化剂的使用可能对肠道结构产生一定影响，尤其是在幼龄动物中。

#### 肠道微生物群落

NaDF的添加显著改变了肠道微生物群落的组成。在空肠中，NaDF的添加导致乳酸菌（Lactobacillus）数量的线性增加（P = 0.002），同时减少了大肠杆菌（Escherichia coli）和沙门氏菌（Salmonella）的数量（P < 0.05）。在回肠中，NaDF的添加不仅减少了大肠杆菌和沙门氏菌的数量，还显著降低了总菌群的含量（P < 0.001）。这些结果表明，NaDF能够通过调节肠道pH值，选择性地抑制病原菌的生长，同时促进有益菌群的增殖。这种微生物群落的改变可能有助于改善肠道健康，减少病原菌引起的肠道炎症。

#### 抗氧化能力

NaDF的添加对肠道抗氧化指标（包括超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化氢酶（CAT）的活性以及谷胱甘肽（GSH）和丙二醛（MDA）的含量没有显著影响（P > 0.05）。这表明，NaDF可能主要通过调节肠道pH值和微生物群落来改善肠道环境，而不是直接增强抗氧化能力。然而，某些研究指出，酸化剂的使用可能间接影响抗氧化系统，尤其是在肠道炎症减轻的情况下。

#### 肠道免疫反应

NaDF的添加显著降低了空肠中肿瘤坏死因子α（TNF-α）的含量，表现出二次效应（P = 0.011）。这一结果表明，NaDF可能通过调节肠道微生态，减少炎症反应，从而改善肠道免疫功能。此外，NaDF的添加对空肠中的白细胞介素6（IL-6）和白细胞介素10（IL-10）含量没有显著影响（P > 0.05）。这可能意味着，NaDF主要通过抑制促炎因子（如TNF-α）来发挥其免疫调节作用，而不是直接增强抗炎因子的活性。

### 讨论与结论

本研究的结果表明，NaDF作为一种新型的酸化剂，具有显著的生长促进作用，尤其是在提高肉鸡的体重和日增重方面。其作用机制可能包括降低肠道pH值、改善营养物质的消化吸收以及调节肠道微生物群落。通过抑制病原菌的生长，同时促进有益菌群的增殖，NaDF有助于维持肠道微生态平衡，减少肠道炎症，从而提高动物的整体健康状况和生产性能。

此外，NaDF的pH响应特性使其在胃部保持稳定，而在肠道中性或弱碱性环境中释放H?，这可能有助于维持胃酸分泌能力，同时在肠道中发挥其抗菌作用。这种特性使得NaDF在肠道中能够更有效地发挥作用，而不会对胃部造成负面影响。

尽管NaDF在某些方面表现出色，但其在不同剂量下的效果仍需进一步研究。例如，高剂量的NaDF是否会对肠道微生物群落产生不利影响，或者是否会影响动物的其他生理功能。此外，NaDF与其他酸化剂（如KDF）的比较研究也有助于进一步明确其在无抗生素生产系统中的地位。

综上所述，本研究的结果为NaDF在肉鸡饲料中的应用提供了重要的科学依据。NaDF作为一种新型的酸化剂，具有促进生长、改善肠道微生态和增强免疫功能的潜力，可能成为抗生素生长促进剂的有力替代品。未来的研究应进一步探讨其在不同生长阶段的剂量效应，以及其对其他生理指标的影响，以全面评估其在畜牧业中的应用价值。