饮水中添加二甲酸钾对土杂鸡生产性能、免疫功能和抗氧化能力的影响

廖维连

（将乐县动物疫病预防控制中心，福建三明 353300）

长期以来，我国规模养殖企业采用在饲料中添加抗生素等方式，以降低畜禽疫病的发生概率，提高畜禽生产性能。由于长期、大量使用抗生素，造成动物源细菌耐药性上升，导致兽用抗菌药物治疗效果降低，迫使养殖环节用药量、药物使用频率增加，从而加剧兽用抗菌药物毒副作用和药物残留超标风险，严重威胁畜禽水产品质量安全。因此，我国从2020 年7月1 日起全面禁止在饲料中添加抗生素。各企业纷纷寻求新的防病和促进生长的方案，一些“替抗”产品不断进入畜禽养殖环节。目前，常见的“替抗”产品包括天然植物提取物、化学益生素、有机酸、酶制剂、有机矿物元素、生物活性肽、中草药制剂等。

二甲酸钾的分子式为HCOOH·HCOOK，由甲酸和甲酸钾通过分子间氢键结合而成，是一种具有双酸型结构的复合物，在中性或弱酸、弱碱环境中易解离出甲酸分子，甲酸根和钾离子甲酸能够穿过细菌细胞壁，尤其是大肠杆菌等病原菌，降低或抑制细菌内酶的活性，破坏细菌的营养转运系统，最终导致细菌死亡[1,2]。甲酸盐离子能够分解细菌细胞壁蛋白质，发挥杀菌作用，二甲酸钾通过改变消化道内pH 值，刺激胃蛋白酶及酶原的分泌，增强机体对营养物质的消化吸收[3-4]。有研究发现，二甲酸钾的酸化作用强于普通的酸化剂，具有促进采食、促进机体生长，提高饲料报酬、提高机体免疫、防止饲料里细菌和霉菌滋生等效果，被养殖者广泛使用[5]。

目前，二甲酸钾对土杂鸡的免疫功能和抗氧化能力影响的研究鲜有报道，二甲酸钾具有极易吸潮、高温易分解等特性，使得固体二甲酸钾的保存、运输和使用条件变得更高，但其易溶于水的特性，方便其在饮水中添加[1]。因此，本试验旨在通过研究饮水中添加二甲酸钾对闽西北土杂鸡的生产性能、免疫指标、抗氧化能力的影响，以期为养殖生产中抗生素替代产品的选择及添加途径提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

二甲酸钾由福建旭牧联生物科技有限公司提供。微量元素、维生素等添加剂、膨化大豆由南平市邵武县某品牌饲料厂提供，玉米、豆粕、低毒素小麦麸等原料由三明市将乐县某饲料销售商提供。试验鸡苗为三明市永安文龙种禽场选育的永安当地饲养的土杂鸡（永安当地青脚麻鸡与河田鸡杂交后代）。

1.2 试验设计

1.2.1 确定试验二甲酸钾浓度

试验设计前，取养殖试验基地水样，在福建旭牧联生物科技有限公司与将乐县农业农村局联合实验室检测，结果如表1 所示。

表1 水样检测报告单

根据山东龙昌华瑞生物科技有限公司《饲料级二甲酸钾对白羽肉鸡生产性能影响的试验报告》指出的饲料中添加1000g/t 二甲酸钾对肉鸡生产指标和经济指标的影响优于添加1500g/t 的报道，结合水样检测结果，确定二甲酸钾3 个试验组分别为在饮水中添加350、550、750mg/L。

1.2.2 试验分组

选取健康、体重一致的1 日龄雏公鸡480 只随机分为4 个组，每组6 个重复，每个重复20只。试验1、2、3 组分别在饮水中添加二甲酸钾350、550 和750mg/L；对照组饮水中不添加二甲酸钾。试验期为2022 年9月4 日至10月28 日。

1.3 饲养管理

试验在将乐县一养殖场专用育雏舍中进行。试验鸡单层网笼饲养，每个网格饲养20 只鸡。试验期为54d，期间根据鸡的生长阶段控制温度、湿度、光照和通风等条件以及管理、免疫操作一致。试验期间，人工配料，人工喂料，自由采食和饮水。

1.4 试验日粮

日粮参照《鸡饲养标准》（NY/T 33—2004）中各对应阶段鸡的蛋白、氨基酸等各种营养水平要求自配。不同阶段鸡饲料配方组成见表2。

表2 原料配方

1.5 数据和样品收集及指标测定方法

1.5.1 生产性能

根据该品种鸡生长特性，养殖分成3 个阶段，1～21 日龄为小鸡阶段，22～42 日龄为中鸡阶段，43 日龄之后为大鸡阶段。试验期间，以重量为单位，在试验第1、22、42、55 天早晨8:00前空腹称重，计算平均日增重；每日称量饲料投入量与剩余量，统计总给料量和总余料量，计算平均日采食量；根据平均日增重、平均日采食量计算料重比；以重复为单位统计死亡数，计算成活率。

当鸡饲养至54d 时，禁食12h 后，在第55天每个重复中随机选取3 只鸡。翅静脉采血5mL，3000r/min 离心10min 后，取上清液分装于1.5mL 冷冻管，-20℃冷冻保存备测。将鸡放血致死后，解剖取出胸腺、法氏囊、脾脏并称重，根据式（1）计算各免疫器官指数。

胸腺称重后立即放于-20℃冷冻保存备测。

1.5.2 肠道组织结构

每组各重复中随机抽1 只鸡取十二指肠、空肠、回肠各1cm，用生理盐水冲洗内容物后迅速置于4%多聚甲醛缓冲固定液中固定备测。固定好的组织经冲洗、脱水、透明、浸蜡、包埋、修块、切片、烤片等步骤，制作成6μm 厚的石蜡切片，HE 染色后，显微镜下观察拍照并测量肠绒毛高度和隐窝深度，计算平均肠绒毛高度、平均隐窝深度及二者比值（V/C 值）。

1.5.3 血液指标

血清总蛋白（Total protein，TP）、白蛋白（Albumin，ALB）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、羟自由基（OH·-）、DPPH 自由基、超氧阴离子自由基（O2-）、溶菌酶（Lysozyme，LZM）等试剂盒购自于南京建成，并按照试剂盒说明书方法检测。鸡免疫球蛋白（IgA、IgG、IgM），白细胞介素-6、（Interleukin-6，IL-6）、白细胞介素-8（Interleukin-8，IL-8），肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）等试剂盒购自于上海酶联生物科技有限公司，并按照试剂盒说明书方法检测。

1.6 数据统计分析

试验结果使用Excel 2019 统计后，采用SPSS 17.0 软件进行单因素方差分析，多重比较用LSD法进行，结果以“平均值±标准差”方式表示。P＜0.01 表示差异极显著，P＜0.05 表示差异显著，P＞0.05 表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 二甲酸钾对土杂鸡生产性能的影响

由表3 可知，添加二甲酸钾对各组生产性能指标均无显著影响（P＞0.05）。

表3 各组养殖生产情况（1～54 日龄）

2.2 二甲酸钾对土杂鸡肠道组织的影响

由表4 可知，二甲酸钾对免疫器官指数均无显著影响（P＞0.05）。但饮水中添加不同剂量的二甲酸钾均能显著提高鸡十二指肠、空肠、回肠的绒毛高度（P＜0.05），十二指肠的绒毛高度分别提高40.21%、37.00%、10.05%，空肠的绒毛高度分别提高48.39%、63.47%、34.24%，回肠的绒毛高度分别提高161.90%、25.06%、43.36%；试验1、3 组可显著提高鸡十二指肠的隐窝深度（P＜0.05）。与对照组相比，试验1 组可显著提高回肠的肠绒毛高度/ 隐窝深度（V/C）值，试验2 组可显著提高十二指肠和空肠和的V/C 值（P＜0.05）。十二指肠、空肠、回肠切片染色图见图1。

图1 肠道组织结构切片

表4 免疫器官和肠道组织结构

2.3 血清总蛋白和白蛋白的影响

由图2 可知，与对照组相比，试验1、2 组显著提高鸡血清TP 浓度（P＜0.05），试验1 组显著提高鸡血清ALB 浓度（P＜0.05），试验2、3组极显著提高鸡血清ALB 浓度（P＜0.01)。

图2 血清总蛋白和白蛋白含量

2.4 血清免疫指标的影响

由图3 可知，与对照组相比，试验1 组显著提高鸡血清中IgA、IgG、TNF-α 的含量（P＜0.05）；试验2 组极显著提高鸡血清IgA、IgG、IgM、IL-8 的含量（P<0.01)；试验3 组极显著提高鸡血清中TNF-α、IgA、IgG、IgM、IL-8 的含量（P＜0.01)；试验2、3 组显著提高鸡血清IL-6、TNF-α 含量（P＜0.05）。

图3 血清免疫指标的含量

2.5 二甲酸钾对土杂鸡血清抗氧化指标的影响

由图4 可知，与对照组相比，试验1 组显著提高鸡DPPH 自由基清除能力（P＜0.05），极显著提高鸡抑制羟自由基能力（P＜0.01）；试验2、3 组显著提高鸡DPPH 自由基清除能力（P＜0.05），极显著提高鸡SOD 活力、抑制羟自由基能力（P＜0.01）。

图4 血清抗氧化指标的含量

3 讨论

3.1 二甲酸钾对土杂鸡生产性能的影响

二甲酸钾是欧盟在2001 年批准使用的第一个替代抗生素的绿色饲料添加剂[6]。李晓珍等[7]研究表明，日粮中添加0.35%和0.60%的二甲酸钾，提高了肉鸡生长前期的饲料转化率，生长后期提高肉鸡增重速度；周寰宇等[8]研究表明，日粮中添加0.3%二甲酸钾能显著降低白羽肉鸡料重比，提高白羽肉鸡的生长性能，有效地提高了肠道菌群的物种多样性。陈焱等[9]研究表明在罗斯308肉鸡基础日粮中添加0.6%的二甲酸钾，可以显著提高日增重，显著降低料肉比；黄小春等[10]研究表明，饲料添加二甲酸钾可提高肉仔鸡饲料转化率。但本试验在饮水中加入二甲酸钾对土杂鸡的生产性能无显著影响，可能与添加方式、添加剂量、或者试验鸡营养水平不同及肠道菌群不同等多种原因导致，具体原因有待进一步研究。

3.2 二甲酸钾对土杂鸡免疫功能的影响

鸡的免疫器官如胸腺、法氏囊、脾脏的生长发育直接影响到机体的免疫功能。另外，鸡的肠道不仅是营养吸收的重要场所，也是重要免疫器官。肠道作为动物最大的免疫器官，其功能完善、结构完整对于动物的免疫功能至关重要[11]。因此，免疫器官指数和肠道组织结构指数的提高意味着鸡的免疫功能增强。李燕平等[12]研究表明，兔日粮中组合添加复合酶制剂、柠檬酸、二甲酸钾对胸腺、脾脏、法氏囊也没有显著影响。本试验中二甲酸钾对鸡的免疫器官指数无显著影响。

血清TP、ALB、血清中的免疫球蛋白（IgG、IgA 与IgM）、促炎细胞因子（IL-6、IL-8、TNF-α）、LZA 等在抗感染免疫中起重要作用，也是评估免疫的重要指标。血清总蛋白是血清中白蛋白和球蛋白的总和，测定血清总蛋白一方面可以反应机体的营养状态，另一方面还可用于免疫功能评估；IgG 在自然被动免疫中起重要作用；IgA 能在局部发挥抗感染的重要作用；IgM 是初次免疫应答中最早产生的，是机体抗感染的先锋。促炎细胞因子IL-6 和IL-8，具有刺激B 细胞增殖分化及分泌抗体、促进炎性反应进程等功效；TNF-α 是巨噬细胞等分泌的一类细胞因子，其有杀灭肿瘤细胞、抗感染等功能。溶菌酶是机体内一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶，其不仅能使细菌细胞壁破裂，还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合使病毒失活。这些指标的提升，侧面反映了机体免疫功能的提升。李燕平等[12]研究表明，兔日粮中组合添加复合酶制剂、柠檬酸、二甲酸钾极显著提高了血清中IgA、IgG 含量，血清IgM 含量等免疫指标也呈升高趋势。赵莉等[13]研究表明，肉鸡饲料中添加酶联微生态制剂和酸化剂显著提高了血清中IgA、IgG、IgM 等免疫指标。

目前，二甲酸钾对兔、猪等动物的免疫功能影响的研究均有报道，而对鸡免疫功能影响的研究较少。本试验1 组能显著提升总蛋白、白蛋白、IgA、IgG、TNF-α；试验2、3 组能显著提升白蛋白、IgA、IgG、IgM、IL-6、IL-8、TNF-α，说明在饮水中添加二甲酸钾能提高土杂鸡免疫功能。

3.3 二甲酸钾对土杂鸡血清抗氧化指标的影响

动物机体代谢会产生自由基，损害机体健康的自由基几乎都与活性较强的含氧物质有关，它们对机体的损害实际上是一种氧化过程。超氧化物歧化酶（SOD）活力、羟自由基（OH·-）清除能力、DPPH 自由基清除能力、超氧阴离子自由基清除能力，都是衡量机体抗氧化能力的重要指标。超氧阴离子在体内可与过氧化氢反应生成羟自由基，羟自由基对细胞有很大的伤害性。SOD对超氧阴离子有催化作用，是最重要的且最佳的自由基清除剂。DPPH 是一种很稳定的氮中心自由基，其清除率越大，表明抗氧化能力越强。陈丹蝶等[14]运用此指标评价添加剂对机体抗氧化能力的影响。本试验1 组能显著提高DPPH 自由基清除能力、抑制羟自由基能力；试验2、3 组均能显著提高鸡SOD 活性、DPPH 自由基清除能力、抑制羟自由基能力。

4 结论

饮水中添加二甲酸钾对本地土杂鸡的生产性能无显著影响，但能提高鸡的免疫功能和抗氧化能力，其中以550mg/L 的添加量效果较好。