甲酸和二甲酸钾对肉鸡生长、免疫和肠道健康的影响

何 博，王 勤，郑淑容

（达州职业技术学院，四川达州 635001）

饲料中的抗生素作为促生长剂已在家禽行业使用多年，其目的是提高动物健康状况和生长性能。抗生素促生长剂提高生长性能的机制尚不清楚，人们认为抗生素可能导致肠道微生物菌群发生改变，这对宿主有益。但由于抗生素对环境和人类健康存在很大影响，欧盟10 年前已禁止在单胃动物饲料中使用抗生素，这给动物营养学家带来很大压力，亟需寻找和开发抗生素替代品，以填补饲料行业取消抗生素促生长剂后留下的空白。有机酸等酸化剂已被用作饲料防腐剂，以保护饲料免受微生物和真菌破坏（Christian，2015）。因此，酸化剂可以作为维持家禽胃肠道健康的有效添加剂，提高家禽生长性能。酸化剂通过抑制大肠杆菌、沙门氏菌和产气荚膜梭菌等耐酸性细菌的生长，起到促进生长性能的作用，同时有机酸降低胃pH，增强胃蛋白酶活性，增加氮、磷和矿物质的消化率（Naseri 等，2012）。虽然有机酸可以提高动物生长性能，但由于其强烈的气味和腐蚀性导致使用受到限制。此外，有机酸在家禽胃肠道前段（嗉囊到胃）被快速代谢，降低其对生长性能的影响。肠道酸化剂是一种有机酸盐，如二甲酸钾，由于其易于处理，很少或没有腐蚀作用，而且对整个胃肠道的病原菌也有效，因此，作为甲酸替代品受到关注，它是一种结晶性粉末，其中甲酸的羰基与甲酸钾的羟基通过氢键连接，氢键在肠道中解离出甲酸和甲酸钾，从而使甲酸完好无损地进入小肠（Selle 等，2004）。本研究旨在探讨甲酸和二甲酸钾对肉鸡生长性能、蛋白质消化率、肠道健康（pH、组织形态、盲肠微生物）的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计 试验选择360 只1 日龄肉鸡，随机分为3 组，每组3 个重复（40 只/重复。在整个试验期间（5 周），肉鸡在一个开放的系统中饲养，试验期间自由采光、饮水和采食，按照常规免疫程序进行疫苗接种。对照组饲喂以玉米- 豆粕- 玉米蛋白粉为基础日粮，甲酸组在基础日粮中添加0.5% 甲酸，二甲酸钾组在基础日粮中添加0.5%二甲酸钾。日粮组成及营养水平见表1。

表1 日粮组成及营养水平

1.2 数据与样品收集 在试验结束前先对不同试验组的鸡只每周进行称重，计算体增重、采食量、饲料转化率。在试验第28 ～35 天每组随机选择3 只鸡，用二氧化钛作为指示剂开展代谢试验，测定蛋白消化率，测定方法参考Short 等（1996）的研究方法。试验结束后每组随机选择6 只鸡翅下静脉采血，分离血清，-80℃保存。采血后进行屠宰，称量屠体重，分离胸肌和腿肌后称重。分离嗉囊、肌胃、十二指肠、空肠、回肠，测定pH。同时收集盲肠内容物，分析微生物含量。测定空肠绒毛高度、隐窝深度，计算绒毛高度与隐窝深度比值。用试剂盒测定血清谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、尿酸和肌酸酐水平。参考Biljana 等（2008）的研究结果分析脾脏淋巴细胞数量。

1.3 统计分析 所得数据使用SPSS 软件（14.0版）进行计算和统计分析。采用单因素方差分析，以P ＜0.05 为差异显著水平，确定各组间的差异。试验结果以“平均数± 标准误差”表示。

2 结果与分析

2.1 生长和屠宰性能 由表2 和表3 可知，与对照组相比，甲酸组和二甲酸钾组肉鸡末重、体增重和蛋白质消化率分别提高了4.81%、3.13%，4.92%、5.50% 和1.84%、2.15%（P ＜0.05），同时料重比显著改善（P ＜0.05）。甲酸组和二甲酸钾组较对照组显著提高了肉鸡屠体重，二甲酸钾组胸肌重最高（P ＜0.05），分别较其他两组提高了13.64% 和8.21%。其次是甲酸组和对照组。各处理对肉鸡屠宰率、胸肌产率、腿肌重和腿肌产率的影响均无显著差异（P ＞0.05）。

表2 二甲酸钾和甲酸对肉鸡生长性能的影响

表3 二甲酸钾和甲酸对肉鸡屠宰性能的影响

2.2 组织器官pH 和盲肠微生物含量 由表4 可知，饲粮中添加甲酸和二甲酸钾可显著降低嗉囊、肌胃、十二指肠、空肠、回肠的pH（P ＜0.05），其中二甲酸钾组较对照组和甲酸组有降低盲肠pH的趋势（P=0.07）。

表4 二甲酸钾和甲酸对肉鸡组织器官pH 的影响

由表5 可知，与对照组相比，甲酸和二甲酸钾组盲肠中分离到的梭菌和沙门氏菌总数显著减少（P ＜0.05），其中梭菌数量分别较对照组减少了28.40% 和28.82%。与对照组相比，二甲酸钾组盲肠中大肠杆菌的数量有所减少，但差异不显著（P ＞0.05）。

2.3 空肠形态 由表6 可知，甲酸组和二甲酸钾组回肠绒毛高度、绒毛高度与隐窝深度比值较对照组均有显著升高（P ＜0.05），日粮处理对肉鸡回肠隐窝深度的影响无显著差异（P ＞0.05）。

2.4 免疫反应和血清生化指标 由于家禽免疫系统比较复杂，由几个细胞和可溶性因子组成，它们必须协同工作才能使机体产生保护性的免疫反应。淋巴器官是家禽免疫系统的主要组成部分，由表7 可知，甲酸和二甲酸钾组脾淋巴细胞计数均显著高于对照组（P ＜0.05）。

由表8 可知，日粮补充甲酸和二甲酸对肉鸡血清AST、ALT、尿酸和肌酸酐含量均无显著影响（P ＞0.05）。

3 讨论

3.1 甲酸和二甲酸钾对肉鸡生长和屠宰性能的影响 有机酸或其盐对肉鸡生长性能的改善作用可以归因于有机酸及其盐提高蛋白质和能量消化率，降低微生物与宿主的营养竞争和内源氮损失，降低发病率，减少氨的产生和抑制有害微生物代谢（Chowdhury 等，2008）。此外，肠道酸化刺激胰腺酶的分泌和活性，从而优化幼畜对营养物质的消化和吸收，使氨基酸更容易在体内沉积蛋白质，从而提高胴体瘦肉率。本试验结果发现，二甲酸钾和甲酸提高了肉鸡体增重、改善料重比，这与Adil 等（2011）的研究结果一致。Garcia 等（2007）认为，日粮添加0.1% ～1.0% 对肉鸡生长性能具有促进作用，其中0.5% 甲酸对体增重和料重比的改善最佳。

表5 二甲酸钾和甲酸对肉鸡盲肠微生物含量的影响

表6 二甲酸钾和甲酸对肉鸡回肠形态的影响

表7 二甲酸钾和甲酸对肉鸡脾脏淋巴细胞计数的影响

表8 二甲酸钾和甲酸对肉鸡血清生化指标的影响

Christian 和Mellor（2011）讨论了日粮添加二甲酸钾对体增重和料重比的促进作用，其认为达到小肠的二甲酸钾和二甲酸钠等有机酸的双盐对营养利用率具有显著影响。同样Helen 和Christian（2010）报道，日粮添加0.1%、0.3% 和0.5% 双甲酸盐可以提高个体活重，改善料肉比，其中在0.3% 双甲酸盐的剂量下得到的结果最好。关于二甲酸钾对肉鸡屠宰性能的影响本试验得到的结果与Tohru 等（2011）的结果一致，其发现1%的二甲酸钾显著增加胸肌、腿肌重量。

3.2 二甲酸钾对肉鸡蛋白质消化率的影响 粗蛋白质消化率系数的增加可能与Samanta 等（2010）报道的有机酸提高胃蛋白水解，提高蛋白质和氨基酸消化率有关。有机酸降低胃肠道前段的pH，增加胃蛋白酶活性，从而提高蛋白质消化率。胃蛋白酶对蛋白质的水解产生肽能激活包括胃泌素和胆囊收缩素在内激素的释放，同时由于胰蛋白酶原、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 的浓度较高，有机酸增加胰腺分泌，导致蛋白质更好消化（Adil 等，2011）。

3.3 二甲酸钾对肉鸡胃肠道pH 和盲肠微生物含量的影响 本试验结果显示，饲粮中添加甲酸和二甲酸钾可显著降低嗉囊、肌胃、十二指肠、空肠、回肠的pH，也降低沙门氏菌和梭菌含量。关于有机酸的抗菌作用，人们认为有机酸的非解离形式是其发挥抗菌作用的基本形式，未解离的有机酸是脂溶性形式，它们能通过微生物细胞壁被动扩散破坏某些类型的细菌。酸进入细胞后，在碱性较强的环境中释放质子，导致细胞内pH 降低，使微生物酶和营养转运系统的作用下降，从而抑制细菌繁殖。

3.4 二甲酸钾对肉鸡肠道组织形态、免疫和血清生化指标的影响 绒毛高度的增加可能归因于有机酸化剂的抗菌作用，其减少了许多致病菌的生长和繁殖，降低肠道黏膜炎症过程，增加绒毛高度和分泌功能（Loddi 等，2004）。Paul 等（2007）发现，肉鸡日粮中添加有机酸盐（甲酸铵、丙酸钙和乳酸钙）增加了小肠不同节段的绒毛高度，这与本试验研究结果一致。此外，有机酸能刺激家禽自身免疫反应，家禽免疫力的提高可能与有机酸对肠道系统病原体的抑制作用有关（Ghazalah 等，2011）。

4 结论

综上所述，无论饲料中添加何种形式的甲酸都对肉鸡生产性能和免疫力有有益作用，且对血清生化指标无显著影响。此外，甲酸对盲肠中的大肠杆菌、沙门氏菌、梭菌等耐酸性细菌具有一定的抑制作用。但二甲酸钾比甲酸更有效，因为少量的甲酸可以通过代谢和吸收作用到达小肠，而二甲酸钾可以使甲酸以一定比例完整地过胃进入小肠。