丁酸在斷奶仔豬上的應(yīng)用

古 燕，敖 翔，陳 才，張 明，周建川

（四川鐵騎力士集團(tuán)馮光德實(shí)驗(yàn)室，四川 綿陽(yáng) 621006）

早期斷奶使得腸道和免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完全的仔豬在斷奶階段遭受來自營(yíng)養(yǎng)源、環(huán)境改變等多種應(yīng)激因子的刺激。丁酸目前常被作為飼料酸化劑，具有提升飼料消化率、抗氧化、調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境等多種有益作用。值得注意的是，丁酸主要在前腸（主要在胃中）水解代謝，很難到達(dá)后腸，而丁酸主要在后腸發(fā)揮其生物學(xué)功能。因此丁酸在實(shí)際應(yīng)用中更多的是以丁酸鹽、丁酸甘油酯或包被丁酸進(jìn)行應(yīng)用。作為酸化劑，丁酸能降低動(dòng)物腸道pH，抑制有害菌定植腸道，對(duì)菌群失調(diào)及消化不良引起的腹瀉、腸炎等有良好的預(yù)防效果，且無任何副作用，因此在綠色養(yǎng)殖中具有深遠(yuǎn)的意義。

1 丁酸對(duì)斷奶仔豬腸道形態(tài)的作用

斷奶仔豬遭受多種應(yīng)激因子的影響，包括社會(huì)等級(jí)的變化，與母豬分離，轉(zhuǎn)移到新環(huán)境，飼料由易吸收的液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)、且營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生了巨大的變化，加之仔豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)還未發(fā)育完善，使得斷奶階段腸道屏障和吸收功能受損，仔豬的采食量急劇下降。這些變化往往引起小腸絨毛高度降低，隱窩深度加深，腸道上皮的緊密連接結(jié)構(gòu)遭到破壞，腸道通透性增加，降低對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、水及離子的消化吸收，使得仔豬在這一階段易發(fā)生腹瀉。

Galfi等（1990）用0.17%丁酸鈉飼糧，將仔豬從6 kg斷奶階段飼喂到102 kg肥育階段，機(jī)體回腸絨毛高度和隱窩深度增加[1]。Piva等（2002）將10 g/kg丁酸甘油酯和3 g/kg乳糖醇聯(lián)合添加到21日齡斷奶仔豬飼糧中，飼喂42 d后，腸絨毛高度較對(duì)照組顯著提高12%，降低了隱窩深度[2]。Kotunia等（2004）在每100 g人工配方乳中加入3 g丁酸鈉（干物質(zhì)），飼喂新生仔豬7 d，仔豬十二指腸絨毛高度和黏膜厚度顯著降低，而空腸末端和回腸的隱窩深度和絨毛高度及黏膜厚度增加[3]。Manzanilla等（2006）的報(bào)道中指出，0.3%丁酸鈉與0.04%卑霉素合用增加了空腸隱窩深度[4]。Le等（2009）分析了丁酸促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)性能的原因，指出丁酸可能是通過延遲胃排空，降低腸黏膜厚度，提高飼料消化率，增加腸道消化酶的分泌和活性，從而促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)[5]。Hou等（2006）在18日齡斷奶仔豬飼糧中添加0.5 g/kg三丁酸甘油酯，增加了十二指腸和回腸的隱窩深度，并且對(duì)腸道消化酶活性還具有顯著的促進(jìn)作用[6]。

以上研究表明，丁酸具有增加動(dòng)物腸道絨毛高度，降低隱窩深度，提高腸絨毛高度與隱窩深度比值，維持腸道屏障功能的作用。根據(jù)以上的研究報(bào)道可知，丁酸能促進(jìn)仔豬腸道發(fā)育，這些都會(huì)在一定程度上影響消化吸收功能，從而提升生長(zhǎng)性能。

2 丁酸對(duì)斷奶仔豬腸道微生態(tài)系統(tǒng)的作用

飼料中添加丁酸相關(guān)制劑可通過影響腸道微生物類型、數(shù)量，改善腸道微環(huán)境，而這些微生物的改變會(huì)影響后腸的發(fā)酵模式，進(jìn)而改變腸腔內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)物，促進(jìn)腸道微生物穩(wěn)態(tài)，降低腹瀉發(fā)生率，從而作為抗生素替代品促進(jìn)宿主生長(zhǎng)。

Galfi（1990）的報(bào)道中指出，從斷奶仔豬到肥育豬這一階段（從7 kg到102 kg）飼糧中添加0.17%丁酸鈉，降低了仔豬回腸大腸桿菌數(shù)，增加了乳酸桿菌數(shù)[1]。Castillo等（2006）指出丁酸對(duì)各腸段定植的微生物無顯著影響，但可影響空腸和大腸微生物組成和微生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[7]。Lu等（2008）在飼糧中添加1 000 mg/kg丁酸鈉，降低了腸道梭菌和大腸桿菌計(jì)數(shù)[8]。Roca等（2014）在飼糧中添加0.3%丁酸鈉，飼喂斷奶仔豬3周，用PCRRFLP方法分析腸內(nèi)容物微生物，結(jié)腸微生物多樣性顯著增加[9]。Huang等（2015）用16S rDNA基因序列（V3和V4區(qū)域）分析了丁酸對(duì)仔豬回腸和結(jié)腸食糜微生物的影響[10]，發(fā)現(xiàn)丁酸增加了仔豬結(jié)腸微生物的多樣性和均勻度，顯著降低了回腸和結(jié)腸腸腔中乳桿菌科數(shù)量，增加了梭菌科、結(jié)腸中瘤胃菌科、毛螺菌科和擬桿菌科數(shù)量。周臘枚等（2021）在飼糧中添加丁酸鈉可顯著提高斷奶仔豬腸道中擬桿菌門豐度，顯著降低厚壁菌門豐度，提高阿克曼氏菌屬豐度[11]。擬桿菌門和厚壁菌門與機(jī)體自身免疫調(diào)節(jié)密切相關(guān)，這兩種均可清除機(jī)體自由基和抑制炎癥反應(yīng)。阿克曼氏菌屬可維持腸道完整性，同時(shí)具有調(diào)節(jié)腸道免疫反應(yīng)，緩解氧化應(yīng)激的作用。

以上研究報(bào)道表明，丁酸可調(diào)節(jié)腸道微生物平衡，改善腸道微環(huán)境，同時(shí)也可能通過這些微生物影響腸道的免疫狀態(tài)。

3 丁酸對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的作用

丁酸能改善仔豬生長(zhǎng)性能，降低腹瀉率。Piva等（2002）在仔豬[（9.2±1.4）kg]飼糧中添加0.8 g/kg丁酸鈉，顯著增加了仔豬斷奶后第1～2周平均日增重和平均日采食量，但在隨后的兩周內(nèi)，飼料轉(zhuǎn)化效率反而降低[2]。Galfi等（1990）報(bào)道中指出，從仔豬到肥育豬這一階段（從7 kg到102 kg）在飼糧中添加0.17%丁酸鈉，豬只的平均日增重顯著高于對(duì)照組[1]。Kotunia等（2004）在每100 g人工配方乳中加入3 g丁酸鈉，飼喂新生仔豬7 d，仔豬平均日增重顯著高于對(duì)照組[3]。Weber等（2008）在斷奶仔豬[初始體重（6.5±0.4）kg]飼糧中添加不同劑量的丁酸鈉（0.05%、0.1%、0.2%和0.4%），在試驗(yàn)進(jìn)行的兩周內(nèi)仔豬平均日采食量和平均日增重隨著添加劑量的增加呈線性降低，但是對(duì)斷奶后4周內(nèi)的總體生長(zhǎng)性能無顯著影響[12]。另一研究者對(duì)丁酸在仔豬應(yīng)用上的時(shí)間段進(jìn)行了研究，他分別在哺乳期（4～28日齡）和斷奶后（29～40日齡）兩個(gè)階段給仔豬飼喂丁酸飼糧。飼糧添加丁酸對(duì)斷奶前后仔豬生長(zhǎng)性能具有促進(jìn)作用[13]。Le等（2009）的試驗(yàn)報(bào)道中也得到相似的結(jié)果，報(bào)道指出，0.3%丁酸鈉對(duì)仔豬的生長(zhǎng)性能具有積極作用，特別是在出生早期食用丁酸對(duì)仔豬的日增重和日采食量促進(jìn)效果更佳顯著[5]。周臘枚等在2021年的研究中指出，飼糧添加丁酸鈉可顯著提高斷奶仔豬的平均日增重，降低料重比，同時(shí)降低仔豬28～42日齡的腹瀉率[11]。

丁酸在仔豬上的應(yīng)用研究得出的結(jié)果并不一致，這可能與各個(gè)試驗(yàn)中使用的劑量、試驗(yàn)動(dòng)物生理階段、飼養(yǎng)環(huán)境不同等有關(guān)。

綜上所述，飼糧添加丁酸類制劑可提升仔豬的生長(zhǎng)性能，降低腹瀉率，并在一定程度上具有替代或部分替代抗生素的潛力，但對(duì)丁酸類制劑的不同，其有效添加量不同。

4 丁酸對(duì)斷奶仔豬免疫的作用

仔豬在斷奶階段由于其免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完全，而且失去了來自母乳的免疫球蛋白等免疫物質(zhì)，加之腸道屏障功能失調(diào)，因此更易受到病原微生物的侵害。因此通過飼料中營(yíng)養(yǎng)性添加劑改善仔豬健康狀態(tài)就變得尤為重要。

在仔豬上面的研究發(fā)現(xiàn)，丁酸對(duì)機(jī)體炎癥和免疫都具有一定的調(diào)節(jié)能力。Weber等（2008）將0.2%丁酸鈉添加到斷奶仔豬飼糧中，飼喂28 d，并在試驗(yàn)第14天肌肉注射LPS（脂多糖），結(jié)果發(fā)現(xiàn)丁酸鈉與LPS交互作用于骨骼肌IL-6 mRNA豐度，并且飼喂丁酸的仔豬在攻毒后血漿中皮質(zhì)醇水平較對(duì)照組高[12]。另一試驗(yàn)中，飼糧中添加1 000 mg/kg丁酸鈉，顯著降低了周圍血TNF-α（α-干擾素）和IL-6（白細(xì)胞介素-6）水平，但500 mg/kg丁酸鈉并未影響機(jī)體細(xì)胞因子水平[8]。Huang等（2015）飼喂仔豬丁酸飼糧28 d，腸黏膜TNF-α較對(duì)照組低63%[10]。Gu等（2017）試驗(yàn)證明飼糧添加丁酸甘油酯可顯著降低免疫應(yīng)激條件下仔豬血漿皮質(zhì)醇水平，顯著增加回腸抑炎因子FGF-19表達(dá)豐度[14]。

根據(jù)以上研究報(bào)道，我們發(fā)現(xiàn)丁酸除了作為上皮細(xì)胞的重要能量源，還能調(diào)控仔豬免疫狀態(tài)。

5 小結(jié)

丁酸是腸道微生物發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸之一，同時(shí)也是腸道上皮細(xì)胞重要的能量源。飼糧中添加丁酸類制劑可促進(jìn)斷奶仔豬腸道發(fā)育、改善腸道微環(huán)境、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫應(yīng)激狀態(tài)，從而改善生產(chǎn)性能，降低腹瀉率。丁酸類制劑在實(shí)現(xiàn)綠色養(yǎng)殖中具有良好的應(yīng)用前景。