硫酸钠对蛋鸡生产性能、抗氧化能力、肠道形态及盲肠微生物菌群的影响

熊平文 刘 兵 陈娜娜 何俊娜 余东游

(浙江大学动物科学学院，农业部华东动物营养与饲料重点实验室，杭州 310058)

硫是家禽所必需的一种营养成分，在机体中间代谢过程中发挥重要作用。硫在体内不能合成，必须外源添加。研究表明，在机体代谢过程中，一方面用无机硫作为硫源来满足机体对硫的部分需要，从而减少含硫氨基酸的氧化，另一方面畜禽在无机硫利用上，以硫酸钠吸收效果最好［1］。无机硫对家禽具有促进生长作用是由Gordon等［2］首先发现并报告的，此后，各国学者对畜禽利用无机硫的问题作了大量的研究和探讨［3-4］。王彦新等［5］报道，在肉仔鸡育雏期，饲粮中添加适量的硫酸钠可强化或代替部分含硫氨基酸的作用，可进一步提高和完善禽饲料营养水平，提高饲料的利用率。Ross等［4］研究表明，在饲粮中添加0.05%～0.50%硫酸钠可以显著提高肉鸡的体重。Gordon等［2］研究结果表明，在缺乏胱氨酸、无机硫酸盐的饲粮中添加0.5%硫酸钠对肉鸡具有促生长作用。Machlin等［3］研究表明，蛋鸡体内能够将硫酸盐转变成胱氨酸，但不能转化为蛋氨酸，可以起到节省含硫氨基酸的作用。国内外研究发现，硫酸钠作为一种新型的饲料蛋白质营养强化剂，除了节省含硫氨基酸、促生长外，还具有改善蛋壳质量、提高受精率、抗热应激和提高机体免疫力的功能［6-11］，但其在肠道的作用机理尚不清楚，且目前国内硫酸钠应用于蛋鸡的研究尚未见报道。为此，本试验以海兰白蛋鸡为研究对象，探讨硫酸钠对蛋鸡生产性能、抗氧化能力、肠道形态及盲肠微生物菌群的影响，旨为硫酸钠在畜禽饲料中的实际应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

硫酸钠:白色粉末，含量为99.3%，由中国农业科学研究院饲料所提供，且添加水平均已折合成饲粮中无水硫酸钠。

1.2 试验设计与饲养管理

选取采食［(88.81±1.06)g/d］正常、体重［(1.28 ± 0.02)kg］相 近、产 蛋 率 ［(47.94±1.67)%］一致的健康海兰白蛋鸡 450只(20周龄)，试验采用单因子试验设计，随机分成5个组，每个组6个重复，每个重复15只鸡。对照组饲喂基础饲粮，试验1～4组分别饲喂在基础饲粮中添加 0.3%、0.6%、1.5%、3.0%硫酸钠替代沸石粉的试验饲粮。预试期2周，正试期8周。基础饲粮在参照 NRC(1994)［12］和《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)，并结合海兰白蛋鸡饲养手册配制，基础饲粮组成及营养水平见表1。

试验蛋鸡采用封闭式鸡舍3层阶梯式笼养，每层5个鸡笼(45 cm×30 cm×30 cm)，每笼3只鸡，每层15只鸡为1个重复，各组间的试验鸡保证分布在上、中、下层的数量相等。依鸡场常规方法进行饲养管理，鸡舍采用自动控制人工光照，16∶8(L/D)，光照强度为 20 lx，室温(25±5)℃，相对湿度40%～70%。自由采食，每天08:00和14:30各喂料1次，匀料4次;乳头式饮水器，自由饮水;每周带鸡消毒和清理鸡粪1次。

表1 基础饲粮组成及营养水平(饲喂基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(as-fed basis) %

1.3 样品采集与保存

试验第8周(27周龄)末，以重复为单位，每重复随机选取2只体重相近的蛋鸡，翅下静脉采血6 m L，其中4 m L血液抗凝管存放，3 000 r/m in离心10 m in制备血浆，上清液分装于1.5 m L的Eppendof管中，置于-80℃保存待用。

血液样品采集后，每重复随机选择1只健康体重相近的蛋鸡进行屠宰，按组织学区分十二指肠、回肠和盲肠。十二指肠和回肠各取2 cm，浸入装有4%福尔马林溶液的烧杯中涮洗掉内容物后，放入装有4%福尔马林溶液的棕色瓶中固定，进行肠道形态观察;无菌采集盲肠并结扎，立即浸入液氮中，并保存在-80℃进行菌群分析。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生产性能

每天10:00收蛋，以重复为单位每天记录产蛋数(包括软壳蛋、破壳蛋)、蛋重，每周统计耗料量，计算全期的日产蛋重、平均蛋重、平均日采食量、产蛋率、料蛋比等生产性能指标。

1.4.2 抗氧化能力

谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和总抗氧化能力(T-AOC)采用SpectraMax M 5多功能酶标仪测定，试剂盒购于南京建成生物工程研究所。

1.4.3 肠道形态

将固定的标本经水洗，透明，浸蜡，包埋等处理后，制成3～5μm的切片，经苏木精-伊红(HE)染色后，在光学显微镜(40×)下选择典型视野(绒毛完整、走向平直)观察肠道形态，采用DigiLabⅡ-C图像分析软件测量十二指肠和回肠的绒毛高度与隐窝深度，并计算绒隐比(绒毛高度/隐窝深度)。

1.4.4 盲肠微生物菌群

盲肠双歧杆菌(Bifidobacteria)、乳杆菌(Lactobacillus)、肠 杆菌 (Enterobacteria)、大肠 杆菌(Escherichia coli)数量指标采用Step One PlusTMReal-Time PCR测定，2×SYBR Premix Ex TaqⅡ(Tli RNaseH Plus)购于Takara公司。以对照组细菌数量为1.00，其他组结果以相对于对照组的数量表示。

北宋官员苏易简22岁时参加殿试，宋太宗当廷赐题，他洋洋洒洒三千言，挥毫而就。宋太宗御览后龙颜大悦，赞赏道“君臣千载遇”，拔其为一甲第一名。

1.5 数据分析

数据采用 SPSS 16.0软件中的 Bonferroni法进行单因素方差分析(one-way ANOVA)检验组间差异显著性，试验结果均以平均值和集合标准误(SEM)表示，P＜0.05 为差异显著，P＜0.01 为差异极显著。

2 结果

2.1 硫酸钠对蛋鸡生产性能的影响

由表2可知，饲粮中添加硫酸钠对日产蛋重、平均蛋重、平均日采食量、产蛋率和料蛋比均未产生显著影响(P＞0.05)。与对照组相比，低剂量(0.3%和0.6%)组的蛋鸡产蛋率随着饲粮硫酸钠添加水平的增加上升(P=0.106)，且以0.6%组促产蛋效果较佳;而与0.6%组相比，高剂量(1.5%和3.0%)组的产蛋率下降(P=0.106)。

表2 硫酸钠对蛋鸡生产性能的影响Table 2 Effects of sodium sulfate on performance of laying hens

2.2 硫酸钠对蛋鸡抗氧化能力的影响

由表3可知，在饲喂硫酸钠8周后，与对照组相比，饲粮中添加硫酸钠对血浆和肝脏GSH-Px活性、T-SOD活性、T-AOC及MDA含量均无显著影响(P＞0.05)。与 0.6%组相比，高剂量(1.5%和3.0%)组血浆的GSH-Px活性和肝脏的T-SOD活性显著或极显著降低(P＜0.05 或 P＜0.01)，3.0%组的血浆T-AOC和肝脏GSH-Px活性显著降低(P＜0.05)。

表3 硫酸钠对蛋鸡抗氧化能力的影响Table 3 Effects of sodium sulfate on antioxidant capacity of laying hens

2.3 硫酸钠对蛋鸡肠道形态的影响

由表4可知，与对照组相比，0.6%组十二指肠和回肠的绒毛高度分别提高了30.51%和42.63%(P＜0.01)，0.6%组十二指肠的隐窝深度显著降低(P＜0.05)，绒隐比显著提高(P＜0.05)，回肠的绒隐比有升高的趋势(P=0.075)。与0.6%组相比，高剂量(1.5%和3.0%)组十二指肠和回肠的绒毛高度及十二指肠的绒隐比极显著降低(P＜0.01)，3.0%组十二指肠和回肠的隐窝深度极显著增加(P＜0.01)。

表4 硫酸钠对蛋鸡肠道形态的影响Table 4 Effects of sodium sulfate on intestinalmorphology of laying hens

2.4 硫酸钠对蛋鸡盲肠微生物菌群的影响

由表5可知，饲粮中添加适量的硫酸钠对盲肠内容物中双歧杆菌数量、乳杆菌/肠杆菌和双歧杆菌/大肠杆菌均无显著影响(P＞0.05)。与对照组相比，低剂量(0.3%和0.6%)组极显著降低了大肠杆菌数量(P＜0.01);0.6%组提高了蛋鸡盲肠内双歧杆菌和乳杆菌数量，降低了肠杆菌数量，升高了乳杆菌/肠杆菌和双歧杆菌/大肠杆菌，但差异均不显著(P＞0.05)。与 0.6%组相比，高剂量(1.5%和3.0%)组肠杆菌和大肠杆菌数量显著或极显著增加(P＜0.05 或 P＜0.01)。

表5 硫酸钠对蛋鸡盲肠微生物菌群的影响Table 5 Effects of sodium sulfate on cecalm icroflora population of laying hens

3 讨论

3.1 硫酸钠对蛋鸡生产性能的影响

3.2 硫酸钠对蛋鸡抗氧化能力的影响

机体抗氧化系统的首要职责是抑制自由基的生成和维持脂质过氧化水平，过量的自由基可导致蛋白质、核酸等生物大分子物质受到损伤，产生大量的MDA，损伤组织细胞，影响机体内环境的稳态，从而诱发许多疾病的发生［18］，通过测定血浆和肝脏中MDA含量，GSH-Px活性、T-SOD活性和T-AOC可以反映机体抗氧化性能，反映机体抗氧化酶系统和非酶促系统对外来刺激的代偿能力及机体自由基代谢状况［19-20］，从而评价机体的健康。硫酸钠中的硫能使畜禽组织中的硫基和谷胱甘肽含量迅速增加，提高机体免疫力和抗氧化能力［6，13］。目前，国内硫酸钠应用于蛋鸡上的研究，尚未见其影响抗氧化能力的相关报道，本试验表明，在20周龄海兰白蛋鸡饲粮中分别添加0.3%、0.6%、1.5%、3.0%的硫酸钠饲喂 8 周，与对照组相比，血浆和肝脏 GSH-Px活性、T-SOD活性、T-AOC及MDA含量均无显著影响;与0.6%组相比，高剂量(1.5%和3.0%)组血浆 GSH-Px活性和肝脏T-SOD活性显著或极显著降低，3.0%组的血浆T-AOC和肝脏GSH-Px活性显著降低，说明饲粮中添加适量硫酸钠可提高蛋鸡血浆GSH-Px活性和T-AOC，增加肝脏GSH-Px和T-SOD活性，表现了较强的抗氧化能力，对机体具有保护作用，而过量添加对机体抗氧化能力具有负面影响。

3.3 硫酸钠对蛋鸡肠道形态和盲肠微生物菌群的影响

肠道的完整性是保证饲料中营养成分得到完全的消化和吸收的先决条件。小肠绒毛是营养物质消化、吸收的主要场所，其中绒毛高度、隐窝深度及绒隐比等是衡量小肠消化吸收功能的重要指标，其消化吸收的主要细胞是绒毛上皮细胞。绒毛高度影响小肠吸收面积，绒毛高度越高，营养物质吸收越快。隐窝深度反映细胞的生成率，隐窝越浅，越有利于细胞成熟，分泌功能越强。绒隐比则综合反映小肠的功能状态，比值下降，表明黏膜可能受损，降低消化吸收功能;比值上升，表明黏膜得到改善，增强消化吸收功能［21-24］。动物的肠道是一个复杂的微生态系统。通常，机体肠道内的各种微生物区系都处于一个平衡的状态，机体的健康情况也与肠道菌群平衡密切相关，一旦这个平衡被打破，便会引起肠道菌群的失调，机体消化机能紊乱，从而引起生产性能的降低和相关疾病的发生［25-26］。肠道菌群中最具有生理意义的是乳酸菌属的双歧杆菌和乳杆菌［27］，它们和其他肠道益生菌紧密黏附在肠黏膜上皮细胞，构成一层生物膜屏障，抵制有害菌的入侵和定植。据王寅［28］报道，硫酸钠中的硫元素可以加速反刍动物瘤胃内纤毛虫和肠道微生物的繁殖。本试验表明，饲粮中添加0.6%的硫酸钠蛋鸡十二指肠和回肠的绒毛高度显著提高，十二指肠的隐窝深度和绒隐比显著降低，回肠的隐窝深度和绒隐比有变浅和升高的趋势，盲肠内大肠杆菌数量极显著减少;盲肠内双歧杆菌和乳杆菌数量增加，肠杆菌数量减少，乳杆菌/肠杆菌和双歧杆菌/大肠杆菌升高，但差异不显著。此结果和王寅［28］报道结果基本一致，表明在产蛋高峰期蛋鸡饲料中添加适量硫酸钠能有效改善肠道形态，调节肠道菌群，促进机体肠道健康。

4 结论

①饲粮中添加0.6%硫酸钠可以提高蛋鸡十二指肠和回肠的绒毛高度，降低盲肠内容物中大肠杆菌数量;而与 0.6%组相比，高剂量(1.5%和3.0%)硫酸钠会降低血浆 GSH-Px活性和肝脏T-SOD活性，对机体的抗氧化能力具有负面的影响。

②本试验结果表明，蛋鸡饲粮中硫酸钠适宜添加水平为0.6%。

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