第58期：丁酸对家禽肠道健康的影响
虽然丁酸的功能可能许多人都很熟悉，但是在不同的胃肠道段中丁酸对消化功能，微生物群组成和免疫应答的影响是否相同？这些都需要做进一步探究。
根据Moquet在肉鸡中的研究结果，Poultry World杂志上更多地介绍了丁酸对胃肠道不同片段的影响，因为它有助于肉鸡的肠道健康。
要回答的有趣问题是：
l 日粮添加丁酸对肉鸡消化功能，微生物群组成和免疫应答有什么影响？
l 这些作用是否受丁酸在胃肠道分布的影响？
当前，几乎很少有人研究丁酸在胃肠道的分布。因此，仍然不确定丁酸对机体的作用是否会受到其在胃肠道片段分布的影响。如果不了解这一点，可能会影响作为家禽业的一种营养策略的丁酸添加剂的推广使用。
丁酸不仅会对细菌产生直接影响，还能间接通过影响微生物群的组成而对宿主产生影响。 照片来源：Peter Roek
关键词：肠道健康；饲料添加剂；营养；研究；肉鸡
1.丁酸的功能
丁酸作为一种饲料添加剂，可以不加保护形式或以受保护的添加剂形式加入到饲料中，例如：丁酸甘油酯（单丁酸甘油酯，二丁酸甘油酯，三丁酸甘油酯）或不同物质包被的丁酸（脂肪或微胶囊化）。
在家禽中，日粮添加丁酸已被证明不仅可以促进肠道健康和生长性能，维持肠道形态，改善胴体性状（减少脂肪率），还能够提高机体对营养物质的消化率，增加能量来源，抑制病原菌繁殖和改善家禽的免疫应答。
2.丁酸在肠道中的作用形式
丁酸已被证明可通过抑制细胞质激酶的活性而下调促炎通路，最终导致促炎细胞因子如：TNF-α或IL-1β，IL-2和IL-6的分泌增加（Barnes和Karin，1997）。在家禽中，这些促炎细胞因子可诱导相关应答，改变机体在炎症反应期间营养物质的分配。此外，丁酸还可通过产生对脂质代谢有积极作用的促炎细胞因子而减少应激引起的脂肪酮体的变化。
丁酸改善上皮细胞层的完整性。肠功能的正常发挥依赖于上皮屏障的完整性，上皮的损伤可能导致肠道发生炎症。丁酸可通过增加TJ蛋白的表达而增加肠上皮的完整性。
此外，日粮添加丁酸还可增加梭状芽胞杆菌和瘤胃球菌的活性，同时降低了产气荚膜梭菌的相对丰度。此外，人们还发现丁酸可下调与鼠伤寒沙门氏菌致病性相关基因的表达。它还可以减少肠炎沙门氏菌的盲肠定植和粪便脱落。
丁酸在胃肠道中可促进胆囊收缩素，酪酪肽和胰高血糖素样肽-2水平的升高，并降低胰多肽的水平。这种变化可促进肠和胃粘膜的发育，增加食物在胃的滞留时间并刺激胃腺和胰腺的分泌。最终改善机体对营养物质的消化和吸收。
3.丁酸释放位置的重要性
然而，目前丁酸释放在胃肠道的准确片段尚不清楚。考虑到家禽胃肠道中细胞类型和pH的多样性，以及不同肠段中微生物群的组成差异，丁酸释放位置的不同可能会影响到丁酸的实际作用效果，从而我们对丁酸作用方式的理解会受到阻碍。因此，现有添加剂的表征和靶向释放制剂的开发对于深入了解丁酸在肉鸡中引起的不同生理效应是很重要的。
4.不同胃肠道片段中的丁酸
在肉鸡中，Moquet等（2018）表明，丁酸在肉鸡不同胃肠道片段食糜中浓度的差异会影响食糜的消化时间，肠道形态和蛋白水解酶活性，最终导致蛋白质消化率的差异。在他们的研究中，观察到以下情况：当结肠和盲肠内容物中存在丁酸和/或丙酸时，甲硫氨酸的表观回肠消化率趋于增加，这可能是由于胃肠道发育和食糜转运时间发生了相应改变。然而与此相反的是，嗉囊，腺胃和肌胃的食糜中的丁酸倾向于降低几种氨基酸的表观回肠消化率。
此外，肌胃外的丁酸可能会引起厌食效应，这种现象可能归因于肠道L-细胞分泌活性的变化。该研究表明：丁酸对消化过程的影响受到胃肠道片段的限制，丁酸可能对氨基酸的消化功能和生物利用度有一定的影响。
5.丁酸对机体摄取食物，代谢和免疫应答的影响
在他的研究工作中，Moquet观察到机体对丁酸的摄取是胃部区域的被动过程，同时在小肠和大肠中是由假定的（钠依赖性）单羧酸转运蛋白促进。增加胃区域食糜的丁酸浓度似乎相应的增加了脂质的β-氧化。在回肠和结肠中也观察到了类似的效应。然而，十二指肠的食糜中丁酸浓度的增加似乎促进了糖酵解。因此，丁酸对肠道中的能量代谢具有位置依赖性影响。尽管存在这些特异性，但是食物和胃肠道片段中丁酸的浓度仍然很低。丁酸可增加十二指肠中胆囊收缩素的分泌。上述内容可以解释家禽日粮添加丁酸可能产生的厌食效应。
5.1免疫应答
肉鸡的一项研究表明，当肉鸡受到非传染性免疫攻击时，不同胃肠道片段的食糜中丁酸浓度的差异会导致机体产生不同的免疫应答。他们观察到天然抗体水平受到胃肠道内丁酸浓度的影响。
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