《Animal Feed Science and Technology》：Sodium butyrate improves growth, antioxidant capacity and intestinal health in juvenile common carp fed high-plant-protein diets
编辑推荐：
•在喂食高植物蛋白饲料的幼年鲤鱼中，添加0.5–1.0克/千克的丁酸钠能够改善生长、抗氧化能力和免疫功能。•1.0克/千克的丁酸钠通过增加有益的厚壁菌门和椰酸杆菌的数量，同时减少变形菌门的数量，优化了肠道微生物群组成。•过量的丁酸钠（≥2.0克/千克）会产生不良影响，表明其作用具
- •
在喂食高植物蛋白饲料的幼年鲤鱼中，添加0.5–1.0克/千克的丁酸钠能够改善生长、抗氧化能力和免疫功能。
- •
1.0克/千克的丁酸钠通过增加有益的厚壁菌门和椰酸杆菌的数量，同时减少变形菌门的数量，优化了肠道微生物群组成。
- •
过量的丁酸钠（≥2.0克/千克）会产生不良影响，表明其作用具有剂量依赖性。
引言
随着全球对膳食蛋白质需求的不断增加，水产养殖业迅速扩张（Hardy等人，2010年）。鱼粉由于其良好的氨基酸组成和高的消化率，仍然是水产饲料中最理想的蛋白质来源之一。然而，气候变化、过度捕捞以及对海洋资源的压力限制了鱼粉的生产，并提高了其成本（Zhou等人，2019年）。此外，鱼粉相对较高的磷含量在高比例添加时可能会导致水产养殖系统中的营养负荷。因此，寻找可持续且经济可行的鱼粉替代品已成为水产营养学的重要课题。
植物蛋白成分因其广泛的可用性、低成本和高粗蛋白含量而成为最有前途的鱼粉替代品。然而，与鱼粉相比，植物蛋白通常含有更多的纤维，存在氨基酸不平衡的问题，并且缺乏某些必需氨基酸，口感也较差。它们还含有多种抗营养因子（Ye等人，2018年）。虽然大豆粉被认为是一种高质量的植物蛋白来源，但过量添加时可能会引起鱼的肠道炎症和肝脏损伤，最终影响生长表现并降低经济效益（Aalamifar等人，2020年）。例如，高比例的大豆粉会显著降低三倍体鲫鱼的生长表现和饲料效率（Zhou等人，2024年）。皂苷和其他抗营养化合物也会损害肠道形态，而氨基酸不平衡则会降低营养物质的消化和吸收（Fiorella等人，2021年）。
目前关于鱼类对植物蛋白的肠道黏膜免疫反应的研究主要集中在大豆粉引起的肠炎上。实际上，广谱抗生素或中药制剂仍然被广泛用于控制肠道炎症（Fedorak等人，2004年）。随着鱼粉被植物蛋白替代变得越来越普遍，预防大豆粉引起的肠炎已成为一个不可避免的挑战。
丁酸钠（SB）是丁酸的钠盐，作为一种无残留且环保的抗生素替代品，受到了越来越多的关注。由于其促进生长、抗氧化和免疫调节的作用，以及对其肠道功能的益处，它被广泛用作饲料添加剂（Abdel-Tawwab等人，2021年）。越来越多的证据表明，膳食丁酸钠可以改善水生动物的生长表现、营养利用和肠道健康。在海鲷和欧洲鲈鱼中，已报告了积极的效果，包括生长速度加快、抗氧化酶活性增强和肠道绒毛结构改善（Robles等人，2013年；Terova等人，2016年）。这些发现表明，丁酸钠可能为解决水产饲料中高植物蛋白含量引起的肠炎问题提供了一种实用策略。
鲤鱼是中国最重要的淡水养殖物种之一，降低鲤鱼养殖的成本已成为一个紧迫的实际问题。由于丁酸钠可以保护肠道黏膜并减轻肠道炎症，它作为功能性饲料添加剂受到了广泛关注。然而，其在鲤鱼中的作用机制尚未得到充分理解。因此，本研究调查了在高植物蛋白饲料中添加丁酸钠对幼年鲤鱼的生长表现、抗氧化能力、免疫功能和肠道健康的影响。研究结果有望为丁酸钠在水产饲料中的应用提供理论依据。
章节片段
实验动物
实验选用了平均初始体重约为20克的健康幼年鲤鱼。喂养实验在循环水养殖系统中进行。
实验设计
建立了六种等氮和等能量的饲料处理组。以鱼粉为基础的饲料作为阳性对照（FM），而高植物蛋白饲料作为阴性对照（CON）。丁酸钠（纯度≥98%，粉末形式，CAS编号156-54-7）购自龙岩新澳公司。
生长
与阴性对照组相比，D1组和D2组的特定生长率分别增加了7.95%和9.90%（P<0.05；表3），饲料转化率分别降低了5.71%和7.86%（P<0.05）。此外，D1组的蛋白质效率比率提高了6.15%，D2组提高了8.02%（P<0.05）。
全身组成
如表4所示，膳食丁酸钠对粗蛋白、醚提取物、粗灰分或水分没有显著影响。
丁酸钠对喂食高植物蛋白饲料的幼年鲤鱼生长的影响
丁酸是肠道上皮细胞的直接能量来源，可促进细胞增殖，改善肠道形态，并增强营养物质的消化和吸收，从而支持动物生长（Zhou等人，2019年）。在本研究中，用高植物蛋白替代鱼粉显著降低了幼年鲤鱼的生长表现，表明高植物蛋白饲料对鱼类健康产生了不利影响。
结论
在高植物蛋白饲料中添加0.5和1.0克/千克的丁酸钠可以增强幼年鲤鱼的抗氧化和免疫能力。它提高了抗氧化酶的活性，减少了氧化损伤，并保护了肝脏和肠道组织。此外，适量的丁酸钠补充通过增加厚壁菌门和椰酸杆菌的数量，同时减少变形菌门的数量，优化了肠道微生物群组成。
然而，丁酸钠
伦理声明
本研究遵循ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。本研究得到了山东农业大学的批准。
动物伦理声明
本研究在中国山东省泰安市的山东农业大学动物实验站进行。所有实验程序均符合实验室动物护理和使用的机构准则。动物实验经过山东农业大学动物保护与利用委员会的审查和批准（批准编号SDAUA-2022-50）。
资助
本研究得到了中国山东省重点研发计划（项目编号2019GNC106078）的资助，资助者为王继婷；同时还得到了山东省“双顶计划”资金的支持。
孟 fantao：验证、资源。 庞 jiawei：验证、软件、资源。 马 shibo：验证、资源。 王 jiting：写作-审阅与编辑、项目管理、方法论、概念构建。 王 yanli：写作-初稿、数据管理、概念构建。 张 wenjing：验证、软件。 李 qi：验证、软件。 范 zhicheng：写作-初稿、调查、概念构建。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
范志成|王艳丽|王继婷|李琦|张文静|孟 fantao|马志博|庞家伟
