甲酸和二甲酸鉀對肉雞生長、免疫和腸道健康的影響

何 博，王 勤，鄭淑容

（達州職業技術學院，四川達州 635001）

飼料中的抗生素作為促生長劑已在家禽行業使用多年，其目的是提高動物健康狀況和生長性能。抗生素促生長劑提高生長性能的機制尚不清楚，人們認為抗生素可能導致腸道微生物菌群發生改變，這對宿主有益。但由于抗生素對環境和人類健康存在很大影響，歐盟10 年前已禁止在單胃動物飼料中使用抗生素，這給動物營養學家帶來很大壓力，亟需尋找和開發抗生素替代品，以填補飼料行業取消抗生素促生長劑后留下的空白。有機酸等酸化劑已被用作飼料防腐劑，以保護飼料免受微生物和真菌破壞（Christian，2015）。因此，酸化劑可以作為維持家禽胃腸道健康的有效添加劑，提高家禽生長性能。酸化劑通過抑制大腸桿菌、沙門氏菌和產氣莢膜梭菌等耐酸性細菌的生長，起到促進生長性能的作用，同時有機酸降低胃pH，增強胃蛋白酶活性，增加氮、磷和礦物質的消化率（Naseri 等，2012）。雖然有機酸可以提高動物生長性能，但由于其強烈的氣味和腐蝕性導致使用受到限制。此外，有機酸在家禽胃腸道前段（嗉囊到胃）被快速代謝，降低其對生長性能的影響。腸道酸化劑是一種有機酸鹽，如二甲酸鉀，由于其易于處理，很少或沒有腐蝕作用，而且對整個胃腸道的病原菌也有效，因此，作為甲酸替代品受到關注，它是一種結晶性粉末，其中甲酸的羰基與甲酸鉀的羥基通過氫鍵連接，氫鍵在腸道中解離出甲酸和甲酸鉀，從而使甲酸完好無損地進入小腸（Selle 等，2004）。本研究旨在探討甲酸和二甲酸鉀對肉雞生長性能、蛋白質消化率、腸道健康（pH、組織形態、盲腸微生物）的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗選擇360 只1 日齡肉雞，隨機分為3 組，每組3 個重復（40 只/重復。在整個試驗期間（5 周），肉雞在一個開放的系統中飼養，試驗期間自由采光、飲水和采食，按照常規免疫程序進行疫苗接種。對照組飼喂以玉米- 豆粕- 玉米蛋白粉為基礎日糧，甲酸組在基礎日糧中添加0.5% 甲酸，二甲酸鉀組在基礎日糧中添加0.5%二甲酸鉀。日糧組成及營養水平見表1。

表1 日糧組成及營養水平

1.2 數據與樣品收集 在試驗結束前先對不同試驗組的雞只每周進行稱重，計算體增重、采食量、飼料轉化率。在試驗第28 ～35 天每組隨機選擇3 只雞，用二氧化鈦作為指示劑開展代謝試驗，測定蛋白消化率，測定方法參考Short 等（1996）的研究方法。試驗結束后每組隨機選擇6 只雞翅下靜脈采血，分離血清，-80℃保存。采血后進行屠宰，稱量屠體重，分離胸肌和腿肌后稱重。分離嗉囊、肌胃、十二指腸、空腸、回腸，測定pH。同時收集盲腸內容物，分析微生物含量。測定空腸絨毛高度、隱窩深度，計算絨毛高度與隱窩深度比值。用試劑盒測定血清谷丙轉氨酶（ALT）、谷草轉氨酶（AST）、尿酸和肌酸酐水平。參考Biljana 等（2008）的研究結果分析脾臟淋巴細胞數量。

1.3 統計分析 所得數據使用SPSS 軟件（14.0版）進行計算和統計分析。采用單因素方差分析，以P ＜0.05 為差異顯著水平，確定各組間的差異。試驗結果以“平均數± 標準誤差”表示。

2 結果與分析

2.1 生長和屠宰性能 由表2 和表3 可知，與對照組相比，甲酸組和二甲酸鉀組肉雞末重、體增重和蛋白質消化率分別提高了4.81%、3.13%，4.92%、5.50% 和1.84%、2.15%（P ＜0.05），同時料重比顯著改善（P ＜0.05）。甲酸組和二甲酸鉀組較對照組顯著提高了肉雞屠體重，二甲酸鉀組胸肌重最高（P ＜0.05），分別較其他兩組提高了13.64% 和8.21%。其次是甲酸組和對照組。各處理對肉雞屠宰率、胸肌產率、腿肌重和腿肌產率的影響均無顯著差異（P ＞0.05）。

表2 二甲酸鉀和甲酸對肉雞生長性能的影響

表3 二甲酸鉀和甲酸對肉雞屠宰性能的影響

2.2 組織器官pH 和盲腸微生物含量 由表4 可知，飼糧中添加甲酸和二甲酸鉀可顯著降低嗉囊、肌胃、十二指腸、空腸、回腸的pH（P ＜0.05），其中二甲酸鉀組較對照組和甲酸組有降低盲腸pH的趨勢（P=0.07）。

表4 二甲酸鉀和甲酸對肉雞組織器官pH 的影響

由表5 可知，與對照組相比，甲酸和二甲酸鉀組盲腸中分離到的梭菌和沙門氏菌總數顯著減少（P ＜0.05），其中梭菌數量分別較對照組減少了28.40% 和28.82%。與對照組相比，二甲酸鉀組盲腸中大腸桿菌的數量有所減少，但差異不顯著（P ＞0.05）。

2.3 空腸形態 由表6 可知，甲酸組和二甲酸鉀組回腸絨毛高度、絨毛高度與隱窩深度比值較對照組均有顯著升高（P ＜0.05），日糧處理對肉雞回腸隱窩深度的影響無顯著差異（P ＞0.05）。

2.4 免疫反應和血清生化指標 由于家禽免疫系統比較復雜，由幾個細胞和可溶性因子組成，它們必須協同工作才能使機體產生保護性的免疫反應。淋巴器官是家禽免疫系統的主要組成部分，由表7 可知，甲酸和二甲酸鉀組脾淋巴細胞計數均顯著高于對照組（P ＜0.05）。

由表8 可知，日糧補充甲酸和二甲酸對肉雞血清AST、ALT、尿酸和肌酸酐含量均無顯著影響（P ＞0.05）。

3 討論

3.1 甲酸和二甲酸鉀對肉雞生長和屠宰性能的影響 有機酸或其鹽對肉雞生長性能的改善作用可以歸因于有機酸及其鹽提高蛋白質和能量消化率，降低微生物與宿主的營養競爭和內源氮損失，降低發病率，減少氨的產生和抑制有害微生物代謝（Chowdhury 等，2008）。此外，腸道酸化刺激胰腺酶的分泌和活性，從而優化幼畜對營養物質的消化和吸收，使氨基酸更容易在體內沉積蛋白質，從而提高胴體瘦肉率。本試驗結果發現，二甲酸鉀和甲酸提高了肉雞體增重、改善料重比，這與Adil 等（2011）的研究結果一致。Garcia 等（2007）認為，日糧添加0.1% ～1.0% 對肉雞生長性能具有促進作用，其中0.5% 甲酸對體增重和料重比的改善最佳。

表5 二甲酸鉀和甲酸對肉雞盲腸微生物含量的影響

表6 二甲酸鉀和甲酸對肉雞回腸形態的影響

表7 二甲酸鉀和甲酸對肉雞脾臟淋巴細胞計數的影響

表8 二甲酸鉀和甲酸對肉雞血清生化指標的影響

Christian 和Mellor（2011）討論了日糧添加二甲酸鉀對體增重和料重比的促進作用，其認為達到小腸的二甲酸鉀和二甲酸鈉等有機酸的雙鹽對營養利用率具有顯著影響。同樣Helen 和Christian（2010）報道，日糧添加0.1%、0.3% 和0.5% 雙甲酸鹽可以提高個體活重，改善料肉比，其中在0.3% 雙甲酸鹽的劑量下得到的結果最好。關于二甲酸鉀對肉雞屠宰性能的影響本試驗得到的結果與Tohru 等（2011）的結果一致，其發現1%的二甲酸鉀顯著增加胸肌、腿肌重量。

3.2 二甲酸鉀對肉雞蛋白質消化率的影響 粗蛋白質消化率系數的增加可能與Samanta 等（2010）報道的有機酸提高胃蛋白水解，提高蛋白質和氨基酸消化率有關。有機酸降低胃腸道前段的pH，增加胃蛋白酶活性，從而提高蛋白質消化率。胃蛋白酶對蛋白質的水解產生肽能激活包括胃泌素和膽囊收縮素在內激素的釋放，同時由于胰蛋白酶原、凝乳蛋白酶原A、凝乳蛋白酶原B、原羧肽酶A 和原羧肽酶B 的濃度較高，有機酸增加胰腺分泌，導致蛋白質更好消化（Adil 等，2011）。

3.3 二甲酸鉀對肉雞胃腸道pH 和盲腸微生物含量的影響 本試驗結果顯示，飼糧中添加甲酸和二甲酸鉀可顯著降低嗉囊、肌胃、十二指腸、空腸、回腸的pH，也降低沙門氏菌和梭菌含量。關于有機酸的抗菌作用，人們認為有機酸的非解離形式是其發揮抗菌作用的基本形式，未解離的有機酸是脂溶性形式，它們能通過微生物細胞壁被動擴散破壞某些類型的細菌。酸進入細胞后，在堿性較強的環境中釋放質子，導致細胞內pH 降低，使微生物酶和營養轉運系統的作用下降，從而抑制細菌繁殖。

3.4 二甲酸鉀對肉雞腸道組織形態、免疫和血清生化指標的影響 絨毛高度的增加可能歸因于有機酸化劑的抗菌作用，其減少了許多致病菌的生長和繁殖，降低腸道黏膜炎癥過程，增加絨毛高度和分泌功能（Loddi 等，2004）。Paul 等（2007）發現，肉雞日糧中添加有機酸鹽（甲酸銨、丙酸鈣和乳酸鈣）增加了小腸不同節段的絨毛高度，這與本試驗研究結果一致。此外，有機酸能刺激家禽自身免疫反應，家禽免疫力的提高可能與有機酸對腸道系統病原體的抑制作用有關（Ghazalah 等，2011）。

4 結論

綜上所述，無論飼料中添加何種形式的甲酸都對肉雞生產性能和免疫力有有益作用，且對血清生化指標無顯著影響。此外，甲酸對盲腸中的大腸桿菌、沙門氏菌、梭菌等耐酸性細菌具有一定的抑制作用。但二甲酸鉀比甲酸更有效，因為少量的甲酸可以通過代謝和吸收作用到達小腸，而二甲酸鉀可以使甲酸以一定比例完整地過胃進入小腸。