丁酸钠具有在体内吸收效果好、无污染、无耐药性以及无药物残留等特点，可以有效促进动物生长和胃肠道发育，调节肠道微生态平衡，提高机体抗氧化和免疫力[1-3]。未经过处理的丁酸钠存在吸湿性强、易结块、流动性差、易和其他营养物质发生反应的缺点，限制其在畜牧业中的应用。因此，在生产实践中需要采用包被技术对丁酸钠进行处理[4-5]。丁酸钠包被处理可以减少丁酸的不适气味，保证其过胃完整性，实现丁酸钠在胃肠道后段的精准释放，辅助调整后肠道微生物区系[4,6-7]。日粮添加包被丁酸钠可以显著改善动物的生长性能[8]，但有关包被丁酸钠提高断奶仔猪生长性能的作用机制及其在日粮中的最适添加量还有待进一步探讨。此外，通过16S rDNA扩增子测序分析包被丁酸钠对仔猪后肠微生物区系影响的研究报道目前仍然较少。因此，本试验研究日粮中添加不同水平包被丁酸钠对断奶仔猪生长性能、抗氧化功能、营养物质表观消化率以及肠道微生物组成的影响，为丁酸钠在生产实践中的应用提供参考。1材料与方法1.1试验材料包被丁酸钠由安迪苏生命科学制品（上海）有限公司提供。1.2试验设计选取胎次、体重相近的21日龄“杜×长×大”断奶仔猪250头，随机分为4组，每组6个重复，每个重复10~12头仔猪。对照组仔猪饲喂基础日粮，试验组分别在基础日粮中添加500（低浓度组）、1 000（中浓度组）、2 000 g/t（高浓度组）的包被丁酸钠。预试期（21~28日龄）7 d，仔猪全部饲喂基础日粮。正式试验期42 d。其中，28~42日龄为试验前期；43~70日龄为试验后期；28~70日龄为试验全期。基础日粮按照NRC（2012）推荐的营养需要量配制。基础日粮组成及营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.15.008.T001表1基础日粮组成及营养水平原料组成含量/%营养水平合计100.00膨化大豆（37%）8.00消化能/(MJ/kg)14.37豆粕（45%）18.00粗蛋白质/%18.55一级玉米28.64赖氨酸/%1.25膨化玉米25.00蛋氨酸+胱氨酸/%0.69超级蒸汽鱼粉2.00钙/%0.41磷酸氢钙1.10总磷/%0.57食盐0.10钠/%0.12高筋面粉10.00乳清粉（80%乳糖）2.00蔗糖2.00氧化锌0.10氯化胆碱（50%）0.10赖氨酸（98%）0.51DL-蛋氨酸0.18L-苏氨酸0.10L-色氨酸（98%）0.02柠檬酸1.00防霉剂0.06多维0.04有机矿精0.15富力泰（4万单位）0.02甜味剂0.01乳猪酶ST10000.10包膜VC（90%）0.02有机硒（0.2%）0.005米糠粕（15%）0.745注：超级蒸汽鱼粉购自天津荣海国际贸易有限公司，有机矿精购自长沙兴嘉生物工程股份有限公司，富力泰购自广东海纳川生物科技股份有限公司，乳猪酶ST1000购自武汉华扬动物保健集团，有机硒（0.2%）购自奥特奇生物制品（中国）有限公司，多维购自武汉华扬动物保健集团。1.3饲养管理试验在同一栋饲养舍内进行，所有圈舍保证仔猪适宜的环境温度和湿度，保持通风，干燥清洁。试验仔猪每天饲喂3次，饲喂时间分别为8：00、13：00和18：00，自由饮水。日常饲养管理和免疫程序按照猪场日常管理模式进行。1.4测定指标及方法1.4.1生长性能分别在仔猪第28、42和70日龄以重复（栏）为单位称量仔猪体重，记录仔猪每天的采食量。计算试验前期（28~42日龄）、后期（43~70日龄）和全期（28~70日龄）仔猪的平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）以及料重比（F/G）。每天详细观察仔猪粪便状况，记录28~42日龄每栏的腹泻头数，计算28~42日龄仔猪腹泻率。平均日增重=(每栏末重-每栏初重)/（每栏仔猪数×试验天数）(1)平均日采食量=总采食量/（每栏仔猪数×试验天数）料重比=平均日采食量/平均日增重(2)腹泻率=试验期间腹泻头次/（仔猪总头数×试验天数）×100%(3)1.4.2抗氧化指标仔猪第42和70日龄，每个重复随机选择1头仔猪，颈静脉采血3 mL，抗凝管存放，静置1~2 h，离心机3 000 r/min离心10 min，取上清液分装于1.5 mL EP管中，-20 ℃冰箱保存，待测。按试剂盒说明检测血清丙二醛（MDA）含量和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）及超氧化物歧化酶（SOD）活性。试剂盒购自江苏酶免实业有限公司。1.4.3营养物质表观消化率试验第40、41和42 d，以试验栏为单位，采集猪群刚排泄不久的新鲜粪便样品。混合3 d采集的粪便样品，烘干，采用酸不溶性灰分法作为内源指示剂测定干物质（DM）、粗脂肪（EE）和粗蛋白质（CP）含量，并计算其消化率。某营养物质表观消化率=(A/C-B/D)/(A/C)×100%(4)式中：A为日粮中该营养物质含量（%）；B为粪中该营养物质含量（%）；C为日粮中指示剂含量（%）；D为粪中指示剂含量（%）。1.4.4粪便微生物组成粪便样品使用QIAamp DNA stool Mini由天根生化科技（北京）有限公司提取DNA样本。应用16S rDNA扩增子测序技术进行PCR扩增，对扩增产物进行纯化获得400~450 bp长度的产物；委托杭州联川生物技术有限公司进行文库制备、库检、上机测序以及结果分析等。1.4.5数据统计与分析所有数据采用SPSS 22.0进行单因素方差分析（One way ANOVA），采用Duncan氏法进行多重比较，结果以“平均值±标准差”，表示P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1丁酸钠对各日龄阶段断奶仔猪生长性能的影响（见表2、表3）由表2可知，与对照组相比，试验组仔猪42日龄和70日龄体重均显著升高（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.15.008.T002表2丁酸钠对各日龄断奶仔猪体重的影响组别28日龄42日龄70日龄对照组7.20±0.0411.45±0.54b25.63±1.20b低丁酸钠组7.19±0.0512.52±0.84a27.73±0.76a中丁酸钠组7.22±0.0412.93±0.76a28.98±0.79a高丁酸钠组7.19±0.0813.04±0.49a28.66±0.96a注：同列数据肩标不同字母表示差异显著（P0.05），相同字母或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。kg由表3可知，28~42日龄时，与对照组相比，试验组仔猪平均日增重分别提高25.4%、34.7%和38.3%（P0.05），料重比分别降低14.7%、22.0%和22.6%（P0.05）；腹泻率分别降低29.7%、46.9%和47.3%（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.15.008.T003表3丁酸钠对各日龄阶段断奶仔猪生长性能的影响日龄组别平均日增重/kg平均日采食量/kg料重比28~42日龄腹泻率/%28~42日龄对照组0.303±0.039b0.537±0.0131.77±0.21a25.60±5.30a低丁酸钠组0.380±0.057a0.565±0.0411.51±0.20b18.00±2.40b中丁酸钠组0.408±0.054a0.557±0.0381.38±0.15c13.60±2.10c高丁酸钠组0.419±0.039a0.569±0.0461.37±0.18c13.50±2.40c43~70日龄对照组0.507±0.028b0.944±0.0831.87±0.15a低丁酸钠组0.543±0.034ab0.936±0.0681.72±0.08ab中丁酸钠组0.573±0.037a0.952±0.0781.67±0.18b高丁酸钠组0.558±0.035a0.945±0.0741.70±0.22ab28~70日龄对照组0.439±0.029c0.806±0.0581.84±0.13a低丁酸钠组0.489±0.018b0.812±0.0391.66±0.03b中丁酸钠组0.518±0.019a0.820±0.0591.58±0.13b高丁酸钠组0.511±0.023ab0.819±0.0611.61±0.16b43~70日龄时，与对照组相比，中丁酸钠组和高丁酸钠组仔猪平均日增重分别升高13.0%和10.1%（P0.05）；中丁酸钠组仔猪料重比显著降低10.7%（P0.05）。28~70日龄时，与对照组相比，试验组仔猪平均日增重分别升高11.4%、18.0%和16.4%（P0.05）；料重比分别降低9.8%、14.1%和12.5%（P0.05）。2.2丁酸钠对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响（见表4）由表4可知，42日龄时，试验组仔猪血清MDA含量显著低于对照组（P0.05）。42、70日龄时，试验组仔猪血清GSH-Px、CAT和SOD活性均显著高于对照组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.15.008.T004表4丁酸钠对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响日龄组别MDA/(μmol/L)GSH-Px/(U/mL)CAT/(U/mL)SOD/(U/mL)42日龄对照组2.08±0.36a446±36c15.5±2.3b67.7±10.8b低丁酸钠组1.62±0.23b554±49b21.1±3.2a81.0±10.5a中丁酸钠组1.46±0.26b580±31ab22.9±3.5a84.5±6.6a高丁酸钠组1.43±0.30b612±45a19.3±3.0a83.7±6.7a70日龄对照组1.75±0.34495±22b15.9±1.9b66.3±8.2b低丁酸钠组1.67±0.26572±42a19.3±1.6a79.9±10.2a中丁酸钠组1.50±0.29589±27a20.5±2.3a85.4±8.4a高丁酸钠组1.40±0.31608±30a21.6±4.2a83.3±10.7a2.3丁酸钠对断奶仔猪表观消化率的影响（见表5）由表5可知，与对照组相比，试验组断奶仔猪的干物质、粗脂肪和粗蛋白表观消化率无显著差异（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.15.008.T005表5丁酸钠对断奶仔猪表观消化率的影响组别干物质粗脂肪粗蛋白对照组83.57±1.6284.71±1.9783.00±1.95低丁酸钠组84.67±2.5885.13±2.0582.72±1.37中丁酸钠组85.22±1.9585.28±2.1884.30±2.26高丁酸钠组84.08±2.0383.93±2.1584.35±2.10%2.4丁酸钠对断奶仔猪粪便微生物组成的影响2.4.1丁酸钠对断奶仔猪肠道微生物物种数量与丰度的影响（见表6）由表6可知，与对照组和低丁酸钠组相比，中丁酸钠组仔猪肠道微生物物种数量与丰度显著升高（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.15.008.T006表6丁酸钠对断奶仔猪肠道微生物物种数量与丰度的影响组别OTU数量Chao1指数对照组921.00±108.63b926.95±110.14b低丁酸钠组849.71±69.47b854.77±70.47b中丁酸钠组1 036.43±70.66a1 041.86±71.27a高丁酸钠组951.14±72.24ab958.54±73.47ab2.4.2丁酸钠对断奶仔猪肠道微生物门水平组成的影响（见表7）由表7可知，在门水平上，与对照组相比，试验组仔猪肠道微生物中拟杆菌门的丰度显著升高，厚壁菌门的丰度显著降低。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.15.008.T007表7丁酸钠对断奶仔猪肠道微生物门水平组成的影响组别拟杆菌门厚壁菌门对照组32.59±3.83b56.19±3.48a低丁酸钠组55.25±1.88a36.02±1.53b中丁酸钠组59.07±6.69a35.05±6.65b高丁酸钠组54.30±3.51a40.37±3.16b2.4.3丁酸钠对断奶仔猪肠道微生物种水平组成的影响（见表8）由表8可知，在种水平上，与对照组相比，低丁酸钠组断奶仔猪肠道微生物中阿克曼氏菌属的丰度显著升高，高丁酸钠组乳杆菌属的丰度显著升高。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.15.008.T008表8丁酸钠对断奶仔猪肠道微生物种水平组成的影响组别阿克曼氏菌乳杆菌属对照组1.40±0.84b0.09±0.01c低丁酸钠组3.30±1.25a0.64±0.41b中丁酸钠组1.88±1.53b0.28±0.11bc高丁酸钠组0.02±0.02c2.57±2.30a3讨论3.1丁酸钠对断奶仔猪生长性能的影响仔猪的消化器官和消化系统发育不完全，断奶会对仔猪胃肠道产生极大的刺激和伤害，使仔猪出现不同程度的应激，导致采食量下降、腹泻率增加和生长缓慢[9]。包被丁酸钠可以掩盖和减少丁酸的不适气味[2,10]。包被丁酸钠可以为修复受损的肠黏膜细胞提供能量，改善肠道黏膜的完整性，有利于仔猪消化系统的发育完善、对营养物质的消化吸收以及改善生长性能[10-11]。包被丁酸钠能够有效减少仔猪的腹泻发生率，可以降低胃肠道pH值，具有抑制有害菌和促进有益菌增殖的作用[12]，可以提高肠道消化酶的活力和营养物质消化率[11]。有研究表明，在仔猪断奶后1~14 d（试验于28日龄开始），日粮中添加500和1 000 g/t包膜丁酸钠可以提高仔猪的日增重，降低料重比和腹泻率[11]。在本试验中，28~42日龄时，与对照组相比，日粮添加500、1 000和2 000 g/t丁酸钠的仔猪平均日增重分别提高25.4%、34.7%和38.3%；料重比分别降低14.7%、22.0%和22.6%。本试验结果对仔猪生长性能的改善效果更佳，且丁酸钠对仔猪采食量无显著影响。因此，本试验中添加包被丁酸钠对仔猪增重的影响与采食量无关，而主要与丁酸钠修复和营养肠道作用有关[7]。为早期断奶的仔猪补充0.1%丁酸钠可以显著降低仔猪断奶后7 d（21~28日龄）的腹泻率[13]。本试验中，在断奶仔猪日粮中添加包被丁酸钠可以显著降低断奶仔猪试验前期（28~42日龄）的腹泻率。丁酸钠作为酸化剂可以降低胃肠道pH值，抑制有害菌的繁殖[3]，修复受损的肠道，促进肠上皮细胞的成熟增殖，保障胃肠屏障功能[14]。丁酸钠对肠道通透性具有一定的调节作用，可以降低断奶仔猪的腹泻率[13]。3.2丁酸钠对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响断奶应激会破坏自由基代谢，降低抗氧化能力，导致机体产生严重的氧化应激反应[15]。丁酸钠可以促进机体抗氧化酶相关基因的表达，增强机体对自由基的清除能力，改善机体的抗氧化功能[1]。本试验中，日粮添加包被丁酸钠可以显著提高42日龄和70日龄断奶仔猪血清谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性，降低血清丙二醛的含量，与岳敏等[4]在妊娠期母猪上的研究结果一致。3.3丁酸钠对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响营养物质表观消化率可以反映动物机体对营养物质消化吸收的能力，与动物生长性能和生产效益紧密相关[16]。仔猪消化系统发育不完善，断奶应激会抑制肠上皮细胞绒毛膜的生长，降低胃肠道内蛋白酶、淀粉酶等消化酶的活性。包被丁酸钠可以实现在胃肠道内定点精准释放，能够更有效地为受损的肠道提供能量，直接促进细胞更新而刺激肠绒毛恢复，维持肠黏膜的完整性，增强肠道消化吸收功能[17]。丁酸钠还可以直接刺激消化酶的活力，进而提高养分的消化率[11]。孟玲[18]研究发现，日粮中添加1 000 g/t包被丁酸钠可以显著提高28日龄仔猪对粗蛋白质和粗脂肪的表观消化率。但本试验中，日粮中添加包被丁酸钠对断奶仔猪干物质、粗脂肪和粗蛋白表观消化率均无显著影响。丁酸钠对饲料营养物质消化率的作用可能受动物品种、年龄和性别的差异以及饲料的组成、营养水平等影响。3.4丁酸钠对断奶仔猪微生物组成的影响栖息在胃肠道的微生物有助于日粮中营养物质的吸收利用，菌群代谢产物可以调节肠道局部和全身免疫应答，阻止致病菌的侵入，维持肠道稳态[19]。断奶应激会改变仔猪肠道微生态的动态平衡，使仔猪的肠道屏障功能下降，使仔猪消化不良、腹泻和抑制生长。丁酸钠可以促进乳酸杆菌等有益菌的增殖，抑制大肠杆菌等有害菌的增长，维持胃肠道内微生物菌群的平衡，从而降低断奶仔猪的腹泻率[20]。本试验采用16S rDNA扩增子测序技术来分析不同浓度的包被丁酸钠对断奶仔猪肠道微生物组成的影响，因为16S rDNA扩增子测序技术通量高，而且准确性更高，能够检测到多种不能培养的细菌[21]。本试验结果显示，在门水平上，对照组和试验组的优势菌群均为厚壁菌门和拟杆菌门，与司景磊等[22]的研究结果相一致。与对照组相比，日粮中添加包被丁酸钠可以显著提高断奶仔猪肠道微生物拟杆菌门的丰度并降低厚壁菌门的丰度。拟杆菌门和厚壁菌门均为动物肠道常见的定植菌，拟杆菌门与肠道炎症相关，二者丰度的不同变化与机体自身免疫调控具有密切的关系。这两种菌还可以清除机体自由基和抑制炎症反应，有效阻止胃肠疾病的发生发展[23]。随着断奶仔猪日龄增长和外部环境的改变，会影响仔猪肠道菌群结构，进而对营养物质的消化吸收能力产生影响[24]。本试验结果显示，日粮中添加500 g/t丁酸钠可以显著提高阿克曼氏菌属的丰度，添加2 000 g/t丁酸钠可以显著提高乳杆菌属的丰度。乳杆菌属是肠道内最为常见的有益菌，能够促进肠道上皮细胞的生长。阿克曼氏菌属具有多种生物学功能，包括维持肠道屏障的完整性，调节免疫反应；缓解氧化应激反应和抑制肠道炎症[25]。肠道中阿克曼氏菌属和乳杆菌属数量的增加可以减少肠道菌群紊乱和炎症反应，可能是机体适应和抵抗肠道炎症反应的一种机制[26-27]。因此，包被丁酸钠可能通过提高肠道中有益菌丰度来发挥其作用。4结论日粮中添加丁酸钠可以显著改善断奶仔猪的生长性能，降低腹泻率和缓解断奶仔猪氧化应激；可以显著改善断奶应激导致的肠道菌群紊乱。丁酸钠可能通过改善肠道菌群结构发挥提高断奶仔猪生长性能的作用，且不同浓度丁酸钠对肠道菌群的影响不同。