包被型丁酸鈉對(duì)豬生產(chǎn)性能和腸道形態(tài)的影響

摘 要：本研究對(duì)包被型丁酸鹽對(duì)生長豬的生產(chǎn)性能、腸道內(nèi)容物組成以及腸道形態(tài)的作用進(jìn)行了檢驗(yàn)，目的旨在評(píng)估包被型丁酸鹽（Butirex C4）對(duì)腸道參數(shù)、豬生長性能和飼料轉(zhuǎn)化率的影響。結(jié)果表明飼喂Butirex C4能夠有效地提高豬的生產(chǎn)性能，促進(jìn)腸道發(fā)育和腸絨毛生長，使腸道更健康。

關(guān)鍵詞：生長豬；生產(chǎn)性能；腸道發(fā)育；腸絨毛

中圖分類號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2015）04-0073-03

在仔豬日糧中添加有機(jī)酸可有助于預(yù)防斷奶期的腸道問題，提高動(dòng)物的生長性能。

丁酸鹽在提高斷奶仔豬生長性能方面具有特定的作用。丁酸是小腸和回腸上皮細(xì)胞的主要能量來源。

對(duì)生長豬的試驗(yàn)表明，丁酸鹽不僅能提高豬的生長，而且還可以增加回腸絨毛的長度和盲腸黏膜隱窩的深度，促進(jìn)產(chǎn)生可刺激結(jié)腸、回腸、空腸上皮細(xì)胞增殖和有絲分裂的多肽。

丁酸鹽可以促進(jìn)仔豬腸道發(fā)育，改善豬仔腸的消化吸收能力。

小腸隱窩是小腸上皮（Ki67陽性細(xì)胞）的增殖隔間（圖1）。這些分化的隔間由分化的細(xì)胞組成，擅長食物加工，存在于小腸絨毛上。

小腸隱窩含有緩慢分化的多功能干細(xì)胞。在隱窩中，這些干細(xì)胞的子細(xì)胞快速增殖，被稱為過境擴(kuò)增（Transit Amplifying，TA）細(xì)胞。

在這些TA子細(xì)胞遷移到腸絨毛表面的過程中，它們會(huì)分化為4種成熟的上皮細(xì)胞。

腸吸收細(xì)胞產(chǎn)生酶以消化糖類和蛋白質(zhì)。其他3種細(xì)胞屬于分泌型細(xì)胞。

杯狀細(xì)胞能夠產(chǎn)生黏液，因而可以保護(hù)上皮細(xì)胞免受應(yīng)激和化學(xué)損傷。

腸內(nèi)分泌型細(xì)胞可以分泌多種激素，如腸促胰激素、腸胺、肽物質(zhì)和生長激素抑制素。

當(dāng)潘氏細(xì)胞轉(zhuǎn)移到其功能區(qū)域（隱窩底部）時(shí)會(huì)發(fā)生分化。它們專門分泌抗菌肽和酶類，如溶菌酶和磷酸酯酶。

Ki67抗原在增殖期細(xì)胞中而非靜止期細(xì)胞中表達(dá)，是一種新的核增殖標(biāo)記。Ki67細(xì)胞可以利用單克隆抗體檢測(cè)，此抗體會(huì)與增殖標(biāo)記Ki67反應(yīng)。

有絲分裂率是一種可以進(jìn)行檢測(cè)的過程很短（<1 h）的形態(tài)學(xué)標(biāo)志，這是為何有絲分裂率低于Ki67細(xì)胞陽性率的原因。研究還表明Ki67細(xì)胞水平與pH值之間具有相關(guān)性（圖2）。腸道內(nèi)容物pH值的線性下降會(huì)增加Ki67細(xì)胞的水平，即增殖細(xì)胞的水平。

動(dòng)物日糧中添加丁酸鹽對(duì)絨毛吸收面積的擴(kuò)大以及每個(gè)皺褶上絨毛數(shù)的比例有積極影響。

開發(fā)和利用氧化還原電位測(cè)量，結(jié)合pH值，可以作為一種判斷腸道發(fā)酵過程是否處于正常狀態(tài)的早期指示劑。

細(xì)菌的生長很大程度上依賴于環(huán)境條件，如pH值、氧化還原電位和抑制劑。

乳酸菌能夠通過其代謝產(chǎn)物，如乳酸，改變腸道的氧化還原反應(yīng)電位。

在乳酸菌的生長過程中，pH值和氧化還原反應(yīng)電位的下降可改變細(xì)胞膜的滲透性，結(jié)果表明氧化還原反應(yīng)電位在-170 mV時(shí)有利于乳酸的形成。

保護(hù)動(dòng)物免受沙門氏菌和志賀氏桿菌的感染也似乎與腸內(nèi)容物中高水平的揮發(fā)性酸、低pH值和較低的氧化還原電位有關(guān)。

正常菌群與腸道上皮細(xì)胞的關(guān)系是與高等真核細(xì)胞有關(guān)系的復(fù)雜微生物群的一個(gè)很好例子。腸道菌群能夠產(chǎn)生大量且多樣化的代謝產(chǎn)物，具體情況因解剖位置、營養(yǎng)成分和宿主健康狀況的不同而不同。

將這些正常菌群看作一個(gè)整體的生物群，而非調(diào)節(jié)“有益”或“有害”影響的半獨(dú)立微生物集合可能更具啟示性。一些試驗(yàn)結(jié)果表明，這種復(fù)雜的生物群可以通過一種新機(jī)制共同影響重要的上皮細(xì)胞信號(hào)通路。

在真核細(xì)胞或原核細(xì)胞表面的代謝產(chǎn)物或小分子可以解釋細(xì)菌菌群對(duì)腸道正常功能產(chǎn)生的一些眾所周知的影響，并可能會(huì)影響真核細(xì)胞一系列的調(diào)控過程。

乳酸菌能將糖發(fā)酵成乳酸，這可以給大腸提供一個(gè)酸性環(huán)境以保護(hù)其免受感染。L-乳酸也可從宿主組織進(jìn)入腸道并快速代謝。

L-乳酸濃度是乳酸菌活性的一個(gè)指示劑。D-乳酸由胃腸道中的細(xì)菌產(chǎn)生，但哺乳動(dòng)物沒有可快速代謝D-乳酸的酶。

因此，積聚在血液中的D-乳酸通常源自全身感染或胃腸道紊亂，因此可以作為敗血病的一個(gè)指示劑。

1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

在本研究中，對(duì)包被型丁酸鹽對(duì)生長豬的生產(chǎn)性能、腸道內(nèi)容物以及腸道形態(tài)的作用進(jìn)行了檢測(cè)。

該試驗(yàn)的目的旨在評(píng)估包被型丁酸鹽（Butirex C4）對(duì)腸道參數(shù)的影響，以及對(duì)生長性能和飼料轉(zhuǎn)化率的作用。

本試驗(yàn)從腸道內(nèi)容物的pH值、氧化還原電位、乳酸菌數(shù)量、乳酸和揮發(fā)性脂肪酸（Volatile Fatty Acids，VFA）含量以及Ki67細(xì)胞比率來評(píng)估Butrirex C4對(duì)腸道健康和腸道參數(shù)的影響。

2 材料和方法

本試驗(yàn)在布達(dá)佩斯進(jìn)行，歷經(jīng)4周完成。試驗(yàn)以8頭體重40 kg的豬為試驗(yàn)動(dòng)物。并分成2組，即不含丁酸鹽的對(duì)照組和添加1.5 kg/t Butirex C4（包被型丁酸鈉的濃度為54 %）的處理組。

試驗(yàn)期間，記錄試驗(yàn)豬的初始體重、終末體重以及飼料采食量，以計(jì)算日增重（Daily Weight Gain，DWG）、日采食量（Daily Feed Intake，DFI）和飼料轉(zhuǎn)化率（Feed Conversion Rate，F(xiàn)CR）。

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，所有試驗(yàn)豬均進(jìn)行安樂死，采集不同的腸道內(nèi)容物樣本，以測(cè)定腸道pH值、氧化還原電位、VFA含量、乳酸菌數(shù)以及Ki67細(xì)胞。

3 試驗(yàn)結(jié)果

由于試驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量少或重復(fù)少，生產(chǎn)性能參數(shù)沒有見到顯著的差異（表1）。終末體重的差異表明飼喂Butirex C4的效果最好，為63.8 kg（圖3）。

相似的情況可見于DWG和FCR上。

豬腸道參數(shù)顯示添加與不添加丁酸鹽存在差異。在腸道缺乏營養(yǎng)時(shí)，腸道pH值由對(duì)照組的5.9降低至飼喂Butirex C4的5.5，而且胃腸道的氧化還原電位也有所降低（表2）。腸道pH值這一變化的原因可能是由于腸道菌群發(fā)生變化。

添加丁酸鹽后回腸乳酸菌數(shù)顯著增加（P<0.05），由對(duì)照組的2.5×108 UFC/g增至Butirex C4試驗(yàn)組的2.65×109 UFC/g。乳酸菌數(shù)量的這一增加可能是Butirex C4組試驗(yàn)豬回腸L-乳酸增加的原因（P<0.05，表2）。

在Butirex C4組試驗(yàn)豬樣本中，受乳酸產(chǎn)量影響的代謝通量明顯受到氧化還原電位降低的影響。利用電化學(xué)測(cè)量方法的敏感性測(cè)得的氧化還原電位電化學(xué)測(cè)量值是一個(gè)理想的發(fā)酵過程控制參數(shù)。

小腸菌群組成的選擇性改變和pH值的下降可促使腸道VFA含量顯著增加（P<0.05）以及試驗(yàn)豬盲腸菌群組成發(fā)生變化。

盲腸VFA濃度從對(duì)照組試驗(yàn)豬的108 mM/kg增加到丁酸鈉試驗(yàn)組試驗(yàn)豬的142 mM/kg。

VFA濃度的增加主要是由于乙酸和丙酸的增加所致，在Butirex C4試驗(yàn)組中，試驗(yàn)豬盲腸中的VFA含量明顯較高（P<0.05，表2）。

根據(jù)Wang等（2004）的研究，飼喂Butirex C4的試驗(yàn)豬腸道參數(shù)改變可以促使VFA的產(chǎn)生，增加進(jìn)入擁政愛民的回腸內(nèi)容物。

這些VFA在大腸中具有生理活性，通過腸壁被吸收，能夠?yàn)樗拗魈峁╊~外的能量來源。短鏈脂肪酸在大腸中會(huì)快速地被吸收。

丁酸鹽的主要作用是通過增加腸絨毛的長度和數(shù)量在回腸絨毛面積上表現(xiàn)出來。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加Butirex C4可顯著增加試驗(yàn)豬回腸中的Ki67陽性細(xì)胞/隱窩（細(xì)胞增殖標(biāo)志）（P<0.1，圖5、6）。

4 結(jié)論

生產(chǎn)性能參數(shù)的結(jié)果表明飼喂Butirex C4能夠有效地提高豬的生產(chǎn)性能。包被型Butirex C4在豬小腸中可以釋放丁酸鹽以促進(jìn)腸道發(fā)育和腸絨毛生長。在腸道水平上進(jìn)行評(píng)估獲得的不同參數(shù)表明，與對(duì)照日糧相比，日糧中添加Butirex C4能使豬腸道更健康。

根據(jù)本研究獲得的豬生產(chǎn)性能和腸道結(jié)果，可以得到結(jié)論，具有緩沖作用的丁酸鈉對(duì)豬的總體性能的提高具有良好的效果。

原題名：Effect of protected sodium butyrate on performance and intestinal morphology（英文）

原作者：Daniel Diaz