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丁酸钠的研究进展
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近年来,饲用抗生素所引发的诸多食品安全问题日益引起人们的关注,因此开发应用新型绿色添加剂成为目前饲料研究及生产应用中的热门问题。丁酸钠作为被农业部在 2003 年列入《饲料添加剂品种目录》中的新型饲料添加剂,可部分替代抗生素,起到酸化、电解质平衡调节、胃肠道微生态平衡调节、诱食等作用,具有良好的应用前景。本文就丁酸钠的生物学特性、作用特点及其在畜禽养殖上的应用效果作了综合性的阐述。

丁酸钠(Sodium Butyrate)分子式 C4H7O2Na,分子量 110.09,广泛应用于食品、医药、化工、饲料、养殖等行业。工业上生产的丁酸钠为白色粉末,有吸潮性,对光、热稳定。丁酸钠的有效成分是一种短链挥发性脂肪酸—丁酸。游离的丁酸具有特殊的气味,不同于醋酸或丙酸等其它短链挥发性脂肪酸,丁酸既可溶于脂类,又可溶于水。

1 丁酸钠的生物学效应

丁酸钠可抑制沙门氏杆菌、大肠杆菌和梭状芽孢杆菌等病原微生物,增加乳酸杆菌和粪链球菌等有益微生物数量,具有一定的抑菌作用。丁酸进入细菌细胞内后分解为丁酸根离子(阴离子)和氢离子(阳离子),随着胞内氢离子浓度提升,对氢离子耐受性差的细菌如沙门氏菌、大肠杆菌和梭状芽孢杆菌等大量消亡,而对氢离子耐受性强的细菌如乳酸杆菌和粪链球菌则存活下来,并且大量繁殖,从而使整个肠道趋于健康状态。

1.1 维护胃肠道内有益微生物菌群

正常胃肠道的一个非常重要特征是内部细菌的协调平衡,尤其是幼畜。猪、家禽和兔子日粮内添加丁酸钠增加了有益菌如乳酸杆菌的数量,进而影响到胃肠道有益菌(如乳酸杆菌)和有害菌(如大肠杆菌)之间的平衡。丁酸钠可以显著降低猪沙门氏杆菌的繁殖和经粪排放。同理,丁酸钠可降低十二指肠、回肠,特别是盲肠内大肠杆菌的数量。

1.2 促进胃肠道细胞的增殖和成熟

幼年动物小肠上皮细胞绒毛较短,并有未成熟的隐窝,分泌消化酶和吸收日粮营养素的能力也弱。日粮改变、母源抗体缺失、转群和断奶等应激因子抑制了肠上皮细胞绒毛膜的生长。损伤的肠绒毛完全恢复可能需要高达40%~50%的可利用能。因此,这些能量不能供增重所需,从而降低了饲料利用率。而丁酸钠为快速分化细胞的一种能源,它通过直接促进细胞更新而刺激损伤的肠绒毛得到恢复。丁酸钠可使断奶仔猪肠绒毛长度提高 30%,从而改善了养分消化和吸收能力。

1.3 为肠道细胞提供快速能量来源

短链挥发性脂肪酸(SCFA),主要是丁酸、醋酸和丙酸,为动物提供了高达 30% 的维持能。短链挥发性脂肪酸是肠细胞偏爱的能量,且极易从肠腔内吸收。试验表明,在肠腔内灌注短链挥发性脂肪酸后,结肠血流可快速增加,揭示了短链脂肪酸有扩张结肠血管的作用,而丁酸在扩张结肠血管的能力是最强的。
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