抗生素作為飼料添加劑所表現(xiàn)出的耐藥性和藥物殘留對人類健康產(chǎn)生重大潛在危害性的負(fù)面效應(yīng)日益突出?；趯κ称钒踩叭祟惤】档目紤]，歐盟已于2006年1月1號起全面禁止在飼料中添加抗生素，抗生素作為促生長劑在世界范圍內(nèi)的禁用也已成必然趨勢^[1]。因此，尋找綠色、高效、安全的抗生素促生長劑替代品成為當(dāng)今飼料添加劑領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

國內(nèi)外諸多文獻(xiàn)與試驗(yàn)證實(shí)丁酸鈉是一種功能性的新型飼料添加劑，在我國 2003年就被農(nóng)業(yè)部列入《飼料添加劑品種目錄》。丁酸鈉因具有誘食、為腸道細(xì)胞快速提供能量、防治腹瀉、抑制腸道炎癥發(fā)生等多重功效，尤其在幼齡動物誘食和腸道保健方面效果更加顯著，目前在飼料中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，并取得了顯著飼養(yǎng)效果^[2][3]。本文主要針對丁酸鈉的理化性質(zhì)、作用機(jī)理及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，以期為實(shí)際生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 丁酸鈉的理化性質(zhì)

丁酸鈉(Sodium Butyrate)分子式 C₄H₇O₂Na，分子量 110.09，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、飼料等行業(yè)。丁酸鈉鏡檢為白色微球囊狀，有吸潮性，對光、熱穩(wěn)定。丁酸鈉在腸道中以丁酸的形式發(fā)揮作用。由于丁酸具有游離性和揮發(fā)性的特點(diǎn)，常將其制成相對穩(wěn)定的鈉鹽。丁酸鈉屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，在水溶液中能完全解離，主要以丁酸根形式存在，部分以丁酸形式存在。不同于醋酸或丙酸等短鏈揮發(fā)性脂肪酸，丁酸水脂兩親，偏重親脂^[4]。

2 丁酸鈉的作用機(jī)理

2.1用作誘食劑，提高采食量

動物乳汁中含有丁酸鹽，其中豬乳干物質(zhì)中含有超過 3.8%的丁酸鹽，干的乳汁有特殊的酸奶酪樣脂臭味，即母乳中丁酸鹽的味道。幼齡動物都有戀母情結(jié)，斷奶后幼畜對飼糧中母源性物質(zhì)仍然保留依賴性。丁酸鈉作為母源性物質(zhì)，具有天然誘食劑的作用，提高采食量。

2.2 丁酸鈉具有為腸細(xì)胞快速能量的作用

短鏈揮發(fā)性脂肪酸(SCFA)，主要是丁酸，醋酸和丙酸，為動物提供了高達(dá) 30 %的維持能，丁酸在腸道內(nèi)可直接被腸細(xì)胞吸收，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)無需經(jīng)過復(fù)雜的三羧酸循環(huán)直接氧化供能，是腸細(xì)胞偏愛的快速能量源^[5]。

丁酸鈉在腸道中作用的有效成分是丁酸，作為快速能量源，丁酸對結(jié)腸上皮細(xì)胞作用效果尤其明顯^[6]。結(jié)腸上皮 75%的氧消耗來自丁酸的氧化^[7]，體外研究表明，當(dāng)葡萄糖、酮體、谷氨酰胺、丁酸等作為呼吸能源時(shí)，結(jié)腸上皮細(xì)胞最先利用丁酸。

安東亞等^[8](2007)在酵母β-1,3/1,6-葡聚糖與丁酸鈉合用對斷奶仔豬生長性能和生理代謝的影響的研究中發(fā)現(xiàn)，丁酸鈉能顯著提高 56日齡仔豬血清甘油三酯和脂肪酸濃度(p<0.05)，說明丁酸鈉可以促進(jìn)短鏈脂肪酸的吸收，加快脂肪的合成，從而提高血清甘油三酯的含量。

2.3 促進(jìn)腸道細(xì)胞的增殖和成熟,提高腸道消化吸收能力

幼年動物小腸上皮細(xì)胞絨毛較短，并有未成熟的隱窩，分泌消化酶和吸收飼糧營養(yǎng)素的能力也弱。飼糧改變、母源抗體缺失、轉(zhuǎn)群和斷奶等應(yīng)激因子都會對腸上皮細(xì)胞絨毛膜造成損傷或破壞^[9]。損傷的腸絨毛完全恢復(fù)可能需要高達(dá)40%~50%的可利用能，動物所采食的能量不能全部供增重所需，從而降低了飼料轉(zhuǎn)化率。而丁酸鈉是腸道細(xì)胞，特別是結(jié)腸上皮細(xì)胞的快速能量源，它通過直接促進(jìn)細(xì)胞更新而刺激損傷的腸絨毛得到恢復(fù)^[l0][11]。

研究表明：丁酸鈉能增加腸黏膜上皮細(xì)胞的數(shù)量，并使柱狀細(xì)胞更加粗壯；還能增加豬腸絨毛高度達(dá) 30%，降低隱窩深度，提高二者的比值，尤其對于斷奶仔豬，丁酸鈉能修復(fù)因斷奶應(yīng)激造成的腸絨毛萎縮或損傷，維持腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的完整性。丁酸鈉對腸黏膜上皮細(xì)胞數(shù)量和腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，可增大小腸吸收面積，改善小腸吸收功能，有效提高小腸消化吸收能力。

Galfi D等^[12](1990)研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加丁酸鈉能增加生長豬空腸絨毛高度。羅海祥^[13](2006)報(bào)道，在斷奶仔豬飼糧中添加 0.1%的丁酸鈉，可顯著提高斷奶后第一周十二指腸和回腸絨毛高度與隱窩深度的比值(VIC 值)和降低隱窩深度(P<0.05)。Mazzoni M 等^[14](2008)研究表明:在28日齡斷奶仔豬飼糧中添加丁酸鈉，可以增加壁細(xì)胞的數(shù)目和胃黏膜厚度(p<0.05)。

2.4 改善腸道黏膜屏障功能，提高機(jī)體免疫力

腸道不僅是消化、吸收營養(yǎng)物質(zhì)的場所，而且具有重要的免疫功能。腸道黏膜屏障包括機(jī)械屏障和免疫學(xué)屏障等。腸黏膜機(jī)械屏障功能與腸黏膜上皮細(xì)胞數(shù)量的多少及其結(jié)構(gòu)的完整性有關(guān)，而免疫學(xué)屏障功能主要與腸道相關(guān)淋巴細(xì)胞(肥大細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和杯狀細(xì)胞)有著密切的關(guān)系。丁酸鈉可促進(jìn)腸道相關(guān)淋巴細(xì)胞(肥大細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和杯狀細(xì)胞)增殖，改善腸道免疫學(xué)屏障功能，提高機(jī)體免疫力^[15]。

ManzanillaEG等^[16](2006)報(bào)道：在18 到22 天早期斷奶仔豬飼糧中添加 0.3%丁酸鈉，可以提高杯狀細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)(p=0.001)。盧玉發(fā)等^[17](2008)研究指出，飼糧中添加丁酸鈉可以顯著提高斷奶仔豬血清中IgG的濃度。王繼風(fēng)等^[18](2008)研究表明:在1日齡健康 AA 肉仔雞飼糧中添加 0.05%的丁酸鈉，小腸肥大細(xì)胞、上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞及杯狀細(xì)胞數(shù)均顯著高于對照組(P<0.05)?？梢姡暭Z中添加丁酸鈉可以提高斷奶仔豬的免疫力。

2.5 降低胃腸道 pH，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡

丁酸鈉能促進(jìn)胃泌素的分泌，而胃泌素有調(diào)節(jié)胃酸分泌的作用，因此丁酸鈉可降低胃液 pH，改善胃腸道酸性環(huán)境。酸性環(huán)境有利于激活胃蛋白酶原，促進(jìn)蛋白質(zhì)的消化，另外，丁酸鈉進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)后解離出氫離子，隨著胞內(nèi)氫離子濃度提升，對氫離子耐受性差的細(xì)菌如沙門氏菌、大腸桿菌和梭狀芽孢桿菌等大量消亡，而對氫離子耐受性強(qiáng)的細(xì)菌如乳酸桿菌和糞鏈球菌則存活下來，并且大量繁殖，從而使整個(gè)腸道趨于健康狀態(tài)。

3 丁酸鈉在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 丁酸鈉在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

丁酸鈉具有特殊的酸奶酪樣脂臭味，這種典型的氣味正符合豬的嗜好，特別是對斷奶仔豬來說，其誘食效果更加明顯。PivaA等^[19](2002)在斷奶仔豬飼糧添加 0.08%的丁酸鈉，飼喂兩周結(jié)果顯示:丁酸鈉提高日增重達(dá) 20%(P<0.05)提高日采食量達(dá)16%(P<0.05)。在緊接其后的2周內(nèi)，試驗(yàn)組日采食量提高達(dá)10%，但料肉比減少14%，都達(dá)到差異顯著水平(P<0.05)。盧玉發(fā)等^[17](2008)在28日齡仔豬飼糧中添加0.08%和0.1%的丁酸鈉,在仔豬斷奶后 1~14 天內(nèi)平均日采食量分別比對照組提高了24.4%和 25.8%。徐光霞等^[20](2009)報(bào)道，在21日齡斷奶仔豬飼糧中添加 0.1%丁酸鈉，試驗(yàn)進(jìn)行到第三周，試驗(yàn)組平均日采食量比對照組提高了6.56%(p<0.05)。

Le Gall M 等^[21](2009)通過研究表明:在仔豬飼糧中(無論斷奶前還是斷奶后)添加丁酸鈉，可以增加試驗(yàn)豬采食量(p<0.05)。

丁酸能促進(jìn)胃泌素的分泌，調(diào)節(jié)胃的排空速度，調(diào)控胃的生理功能，促進(jìn)胃對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。Mazzoni M等^[14](2008)研究發(fā)現(xiàn)：在28日齡斷奶仔豬飼糧中添加丁酸鈉，飼喂12天可以增加胃泌素 mRNA 的表達(dá)量(p=0.09)。Le Gall M 等^[21](2009)通過試驗(yàn)表明:在仔豬斷奶前給仔豬飼喂丁酸鈉，可以減小胃排空的速度，增加營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率。

丁酸鈉能改善胃腸道形態(tài)，提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率，進(jìn)而減少營養(yǎng)性腹瀉的發(fā)生率，再加上其能提高動物的采食量，提高動物機(jī)體免疫力，因此對提高動物的生產(chǎn)性能有著積極的作用。Galfi D等^[12](1990)在仔豬斷奶后飼喂丁酸鈉飼糧，結(jié)果表明:試驗(yàn)組日增重提高23.5%，日采食增加了8.9%。由于提高了飼料報(bào)酬，實(shí)際飼料消耗減少了11.8%。盧玉發(fā)等^[17](2008)也報(bào)道，飼糧中添加0.08%和0.1%的丁酸鈉均可顯著降低斷奶仔豬的腹瀉率，而且兩者之間差異不顯著(p>0.05)。仔豬斷奶后1~14天內(nèi)，0.08%和0.1%丁酸鈉組平均日增重分別比對照組提高了26.2%和23.5%(p<0.05)；飼料轉(zhuǎn)化率分別提高4.9%和3.5%(p<0.05)。徐光霞等^[20](2009)指出：在21日齡斷奶仔豬飼糧中添加0.1%丁酸鈉，可顯著降低仔豬斷奶后1周的腹瀉發(fā)生率(p<0.05)，提高仔豬斷奶后7~21天的平均日增重(p<0.05)，降低料肉比(p>0.05)。LeGall M等^[21](2009)通過試驗(yàn)表明，給斷奶仔豬飼喂丁酸鈉，生長速度顯著高于對照組(p<0.05)。

3.2 丁酸鈉在家禽生產(chǎn)上的應(yīng)用

丁酸鈉為腸道細(xì)胞快速提供能量，可改善小腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)。崔蕾等^[22](2009)在肉仔雞飼糧中分別添加 0.025%、0.05%、0.075%和 0.1%的丁酸鈉，以研究其對肉仔雞小腸腸道形態(tài)的影響。結(jié)果表明：0.075%丁酸鈉組能顯著提高21日齡肉仔雞十二指腸和空腸的絨毛高度和V/C 值(p<0.05)，顯著提高 42日齡肉仔雞十二指腸的絨毛高度(p<0.05)；0.025%、0.05%和 0.075%丁酸鈉組能顯著提高21日齡肉仔雞空腸肌層厚度(p<0.05)。

丁酸具有較好的殺菌作用，通過擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，通過降低胞內(nèi)PH，抑制細(xì)胞內(nèi)某些大分子(如 DNA、RNA等)或者細(xì)胞膜的組成成分(如蛋白質(zhì)或脂類等)的代謝，從而達(dá)到殺菌作用。郭傳珍^[23]2009)以1日齡AA 肉維為試驗(yàn)材料，分別在基礎(chǔ)飼糧中添加0.01%、0.02%和0.04%的丁酸鈉，研究丁酸鈉對 AA 肉雞腸道 pH、微生物茵群的影響。結(jié)果表明：隨著丁酸鈉添加量的增加(從0.01%到0.04%)，肉雞消化道各段pH值均有一定程度的降低，尤其是對小腸后段及盲腸，作用效果更加明顯。21日齡時(shí)，肉雞飼糧中添加 0.02%丁酸鈉有提高乳酸桿菌數(shù)量，降低大腸桿菌數(shù)量的趨勢，42日齡時(shí)，0.01%丁酸鈉的作用效果最佳。

小腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的改善，營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收率的提高，腸道微生態(tài)平衡的改善，對提高動物生產(chǎn)性能有很大促進(jìn)作用。Hu等^[24](2007)在1日齡雄性 AA 肉仔雞飼糧中添加不同劑量丁酸鈉(0.05%、0.1%和 0.2%)，測定了其對肉仔雞生產(chǎn)性能的影響。結(jié)果表明，隨著飼糧中酸鈉添加量的增加，0~21日齡的體增重線性增加(P<0.05)。0~42日齡的飼料轉(zhuǎn)化率與丁酸鈉添加劑量成二次曲線關(guān)系(P<0.05)。劉麗華^[25](2009)報(bào)道，在AA 肉仔雞飼糧中分別添加0.025%、0.05%和0.1%的丁酸鈉，以探討其對肉仔雞生產(chǎn)性能的影響，試驗(yàn)期 21天。結(jié)果表明:14日齡試驗(yàn)組采食量、體增重、體重顯著高于對照組(P<0.05)，21日齡有增加趨勢:14日齡料重比顯著降低(P<0.05)，21日齡有降低趨勢。

3.3 丁酸鈉在犢牛上的應(yīng)用

P.Guilloteau 等^[26](2009)研究了在犢牛代乳料中用丁酸鈉代替黃霉素對犢牛生長性能和代謝指標(biāo)的影響，黃霉素和丁酸鈉添加量都是 0.3%，結(jié)果表明:與黃霉素組相比，丁酸鈉組提高了犢牛的生長速度和體增重。丁酸鈉的促生長效果可能與提高胃腸道消化能力有關(guān)，表現(xiàn)為消化酶產(chǎn)量的增加和小腸前段的吸收能力的提高。

4 丁酸鈉應(yīng)用前景

丁酸鈉作為一種綠色高效的飼料添加劑已廣泛的被畜牧工作者所接受，其使用效果也是在實(shí)踐中得到了肯定。丁酸鈉以其獨(dú)特的物理化學(xué)特性，可以作為天然誘食劑和腸道營養(yǎng)保健劑，并可以作為抗生素的替代產(chǎn)品。丁酸鈉在仔豬料上作用效果非常顯著，在肉仔雞、犢牛上使用的效果亦非常明顯。抗生素的濫用造成了畜禽腸道的損傷，飼料轉(zhuǎn)化效率降低，加上抗生素的殘留直接影響到畜禽和人類的健康。在未來的畜牧業(yè)發(fā)展中抗生素的取締是勢在必行的，因此抗生素的替代產(chǎn)品是將來占領(lǐng)市場的主要產(chǎn)品。丁酸鈉作為一種有效的營養(yǎng)性添加劑，具有多種生理功能，且無藥物殘留，對環(huán)境也無污染，因此在畜禽生產(chǎn)上將會有廣闊的應(yīng)用前景。