丁酸在断奶仔猪上的应用

古 燕，敖 翔，陈 才，张 明，周建川

（四川铁骑力士集团冯光德实验室，四川 绵阳 621006）

早期断奶使得肠道和免疫系统尚未发育完全的仔猪在断奶阶段遭受来自营养源、环境改变等多种应激因子的刺激。丁酸目前常被作为饲料酸化剂，具有提升饲料消化率、抗氧化、调节肠道微环境等多种有益作用。值得注意的是，丁酸主要在前肠（主要在胃中）水解代谢，很难到达后肠，而丁酸主要在后肠发挥其生物学功能。因此丁酸在实际应用中更多的是以丁酸盐、丁酸甘油酯或包被丁酸进行应用。作为酸化剂，丁酸能降低动物肠道pH，抑制有害菌定植肠道，对菌群失调及消化不良引起的腹泻、肠炎等有良好的预防效果，且无任何副作用，因此在绿色养殖中具有深远的意义。

1 丁酸对断奶仔猪肠道形态的作用

断奶仔猪遭受多种应激因子的影响，包括社会等级的变化，与母猪分离，转移到新环境，饲料由易吸收的液态变为固态、且营养成分发生了巨大的变化，加之仔猪肠道形态结构还未发育完善，使得断奶阶段肠道屏障和吸收功能受损，仔猪的采食量急剧下降。这些变化往往引起小肠绒毛高度降低，隐窝深度加深，肠道上皮的紧密连接结构遭到破坏，肠道通透性增加，降低对营养物质、水及离子的消化吸收，使得仔猪在这一阶段易发生腹泻。

Galfi等（1990）用0.17%丁酸钠饲粮，将仔猪从6 kg断奶阶段饲喂到102 kg肥育阶段，机体回肠绒毛高度和隐窝深度增加[1]。Piva等（2002）将10 g/kg丁酸甘油酯和3 g/kg乳糖醇联合添加到21日龄断奶仔猪饲粮中，饲喂42 d后，肠绒毛高度较对照组显著提高12%，降低了隐窝深度[2]。Kotunia等（2004）在每100 g人工配方乳中加入3 g丁酸钠（干物质），饲喂新生仔猪7 d，仔猪十二指肠绒毛高度和黏膜厚度显著降低，而空肠末端和回肠的隐窝深度和绒毛高度及黏膜厚度增加[3]。Manzanilla等（2006）的报道中指出，0.3%丁酸钠与0.04%卑霉素合用增加了空肠隐窝深度[4]。Le等（2009）分析了丁酸促进仔猪生长性能的原因，指出丁酸可能是通过延迟胃排空，降低肠黏膜厚度，提高饲料消化率，增加肠道消化酶的分泌和活性，从而促进动物的生长[5]。Hou等（2006）在18日龄断奶仔猪饲粮中添加0.5 g/kg三丁酸甘油酯，增加了十二指肠和回肠的隐窝深度，并且对肠道消化酶活性还具有显著的促进作用[6]。

以上研究表明，丁酸具有增加动物肠道绒毛高度，降低隐窝深度，提高肠绒毛高度与隐窝深度比值，维持肠道屏障功能的作用。根据以上的研究报道可知，丁酸能促进仔猪肠道发育，这些都会在一定程度上影响消化吸收功能，从而提升生长性能。

2 丁酸对断奶仔猪肠道微生态系统的作用

饲料中添加丁酸相关制剂可通过影响肠道微生物类型、数量，改善肠道微环境，而这些微生物的改变会影响后肠的发酵模式，进而改变肠腔内发酵产物，促进肠道微生物稳态，降低腹泻发生率，从而作为抗生素替代品促进宿主生长。

Galfi（1990）的报道中指出，从断奶仔猪到肥育猪这一阶段（从7 kg到102 kg）饲粮中添加0.17%丁酸钠，降低了仔猪回肠大肠杆菌数，增加了乳酸杆菌数[1]。Castillo等（2006）指出丁酸对各肠段定植的微生物无显著影响，但可影响空肠和大肠微生物组成和微生态系统结构[7]。Lu等（2008）在饲粮中添加1 000 mg/kg丁酸钠，降低了肠道梭菌和大肠杆菌计数[8]。Roca等（2014）在饲粮中添加0.3%丁酸钠，饲喂断奶仔猪3周，用PCRRFLP方法分析肠内容物微生物，结肠微生物多样性显著增加[9]。Huang等（2015）用16S rDNA基因序列（V3和V4区域）分析了丁酸对仔猪回肠和结肠食糜微生物的影响[10]，发现丁酸增加了仔猪结肠微生物的多样性和均匀度，显著降低了回肠和结肠肠腔中乳杆菌科数量，增加了梭菌科、结肠中瘤胃菌科、毛螺菌科和拟杆菌科数量。周腊枚等（2021）在饲粮中添加丁酸钠可显著提高断奶仔猪肠道中拟杆菌门丰度，显著降低厚壁菌门丰度，提高阿克曼氏菌属丰度[11]。拟杆菌门和厚壁菌门与机体自身免疫调节密切相关，这两种均可清除机体自由基和抑制炎症反应。阿克曼氏菌属可维持肠道完整性，同时具有调节肠道免疫反应，缓解氧化应激的作用。

以上研究报道表明，丁酸可调节肠道微生物平衡，改善肠道微环境，同时也可能通过这些微生物影响肠道的免疫状态。

3 丁酸对断奶仔猪生长性能的作用

丁酸能改善仔猪生长性能，降低腹泻率。Piva等（2002）在仔猪[（9.2±1.4）kg]饲粮中添加0.8 g/kg丁酸钠，显著增加了仔猪断奶后第1～2周平均日增重和平均日采食量，但在随后的两周内，饲料转化效率反而降低[2]。Galfi等（1990）报道中指出，从仔猪到肥育猪这一阶段（从7 kg到102 kg）在饲粮中添加0.17%丁酸钠，猪只的平均日增重显著高于对照组[1]。Kotunia等（2004）在每100 g人工配方乳中加入3 g丁酸钠，饲喂新生仔猪7 d，仔猪平均日增重显著高于对照组[3]。Weber等（2008）在断奶仔猪[初始体重（6.5±0.4）kg]饲粮中添加不同剂量的丁酸钠（0.05%、0.1%、0.2%和0.4%），在试验进行的两周内仔猪平均日采食量和平均日增重随着添加剂量的增加呈线性降低，但是对断奶后4周内的总体生长性能无显著影响[12]。另一研究者对丁酸在仔猪应用上的时间段进行了研究，他分别在哺乳期（4～28日龄）和断奶后（29～40日龄）两个阶段给仔猪饲喂丁酸饲粮。饲粮添加丁酸对断奶前后仔猪生长性能具有促进作用[13]。Le等（2009）的试验报道中也得到相似的结果，报道指出，0.3%丁酸钠对仔猪的生长性能具有积极作用，特别是在出生早期食用丁酸对仔猪的日增重和日采食量促进效果更佳显著[5]。周腊枚等在2021年的研究中指出，饲粮添加丁酸钠可显著提高断奶仔猪的平均日增重，降低料重比，同时降低仔猪28～42日龄的腹泻率[11]。

丁酸在仔猪上的应用研究得出的结果并不一致，这可能与各个试验中使用的剂量、试验动物生理阶段、饲养环境不同等有关。

综上所述，饲粮添加丁酸类制剂可提升仔猪的生长性能，降低腹泻率，并在一定程度上具有替代或部分替代抗生素的潜力，但对丁酸类制剂的不同，其有效添加量不同。

4 丁酸对断奶仔猪免疫的作用

仔猪在断奶阶段由于其免疫系统尚未发育完全，而且失去了来自母乳的免疫球蛋白等免疫物质，加之肠道屏障功能失调，因此更易受到病原微生物的侵害。因此通过饲料中营养性添加剂改善仔猪健康状态就变得尤为重要。

在仔猪上面的研究发现，丁酸对机体炎症和免疫都具有一定的调节能力。Weber等（2008）将0.2%丁酸钠添加到断奶仔猪饲粮中，饲喂28 d，并在试验第14天肌肉注射LPS（脂多糖），结果发现丁酸钠与LPS交互作用于骨骼肌IL-6 mRNA丰度，并且饲喂丁酸的仔猪在攻毒后血浆中皮质醇水平较对照组高[12]。另一试验中，饲粮中添加1 000 mg/kg丁酸钠，显著降低了周围血TNF-α（α-干扰素）和IL-6（白细胞介素-6）水平，但500 mg/kg丁酸钠并未影响机体细胞因子水平[8]。Huang等（2015）饲喂仔猪丁酸饲粮28 d，肠黏膜TNF-α较对照组低63%[10]。Gu等（2017）试验证明饲粮添加丁酸甘油酯可显著降低免疫应激条件下仔猪血浆皮质醇水平，显著增加回肠抑炎因子FGF-19表达丰度[14]。

根据以上研究报道，我们发现丁酸除了作为上皮细胞的重要能量源，还能调控仔猪免疫状态。

5 小结

丁酸是肠道微生物发酵产生的短链脂肪酸之一，同时也是肠道上皮细胞重要的能量源。饲粮中添加丁酸类制剂可促进断奶仔猪肠道发育、改善肠道微环境、调节机体免疫应激状态，从而改善生产性能，降低腹泻率。丁酸类制剂在实现绿色养殖中具有良好的应用前景。