硫酸钠(Na₂SO₄)为无机化合物，无水硫酸钠俗称元明粉，十水硫酸钠(Na₂SO₄·10H₂O)又称芒硝，由矿石或海水中得到的矿物质提炼而成。多用于造纸、玻璃、化工、燃料等行业，在家禽生产上的应用较少。

钠(Na)和硫(S)系家禽生长所必需的营养元素^[1]。动物机体中的Na多存在于细胞外液，约占其阳离子的90%。Na是维持细胞外液渗透压及其容积的决定性因素，对机体稳态、神经传递、动作电位也有重要的生理作用。S能刺激机体代谢，提高增重、产蛋率，改善肉、蛋品质^[2]。虽不能合成蛋氨酸，但硫酸根离子(SO^2-₄)能提供S，在蛋鸡体内合成牛磺酸、硫酸软骨素、胱氨酸、黏多糖类等^[3]，减少蛋氨酸在提供无机硫及胱氨酸和牛磺酸上的消耗。因此饲粮中含硫氨基酸缺乏时，添加Na₂SO₄能提高家禽生产性能，可改善产品品质，增加效益。一般认为饲粮中Na₂SO₄最佳剂量为0.3%~0.6%^[4]。因其能影响饲粮离子平衡(DCAB)，且在肠内形成高渗溶液，促进胃肠蟠动和增加肠壁细胞水分分泌，因此剂量超过1%会使动物腹泻、影响机体健康，从而影响生产性能^[5]。

Na₂SO₄系《饲料添加剂品种目录(2013)》(2045号公告)允许使用的矿物质元素添加剂，但在《饲料添加剂安全使用规范》(1224号公告)中未给出安全限量。本试验以0.6%为初始剂量，按其倍数设置添加梯度，旨在确定京红蛋鸡饲粮中Na₂SO₄的安全限量。以期为生产中Na₂SO₄在京红蛋鸡饲料中的正确使用提供科学依据。

无水Na₂SO₄(≥99.0%，批号20130923)，购自西陇化工有限公司。21周龄体重均匀、身体健康的京红产蛋鸡360只。

根据《饲料和饲料添加剂畜禽靶动物耐受性评价试验指南(试行)》(农牧办^[2011]21号)，及Na₂SO₄对家禽营养的特殊性设计京红蛋鸡耐受性试验。试验采用单因子随机区组设计，选取360生产性能相近的21周龄健康京红蛋鸡，随机分为5个组。每个组6个重复，每个重复12只鸡。试验预试期1周，正试验期8周。预试期各组均饲喂基础饲粮；试验期京红蛋鸡分别饲喂在基础饲粮上添加0、0.6%、1.2%、1.8%和3.0% Na₂SO₄的试验饲粮。

采用半开放式鸡舍3层立体笼养，每排相连的4个鸡笼(30 cm×30 cm×45 cm)作为1个重复，每笼3只鸡，各重复平均分布在上、中、下3排阶梯式笼养架上。

饲粮为干粉料，自由采食和饮水，每天08:00和14:30各喂料1次，匀料4次；每日14:30捡蛋1次；光照时间为16 h/d、强度20 lx，室内温度为(12.5±1.5) ℃，相对湿度50%～90%，纵向负压通风。每周带鸡消毒1次，每日清理鸡粪1次。

基础饲粮(表1)参照NRC(1994)和《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)，结合京红蛋鸡饲养手册配制。

以重复为单位记录每天产蛋数和蛋重，每2周记录鸡的耗料量1次，计算产蛋率(laying rate,LR)、平均蛋重(average egg weight,AEW)、平均日采食量(average feed intake,ADFI)、料蛋比(the ratio of feed to egg,F/E)等生产性能指标。

第4和8周末，每重复、每次随机选取大小相近的3枚蛋，测定蛋品质。蛋壳强度(eggshell strength,ES)、蛋白高度(albumen height,AH)、蛋黄颜色(yolk color,YC)和哈氏单位(Haugh unit,HU)采用以色列ORKA公司生产的系列鸡蛋品质仪测定；蛋形指数(egg shape index,ESI)采用日本富士坪公司生产的蛋形指数仪测定。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) % 项目 Items 含量 Content 原料 Ingredients 玉米 Corn 59.00 豆粕 Soybean meal 26.20 豆油 Soybean oil 0.80 石粉 Limestone 8.50 沸石粉 Zeolite powder 3.00 磷酸氢钙 CaHPO4 1.00 食盐 NaCl 0.30 预混料 Premix1) 1.20 合计 Total 100.00 营养水平 Nutrient levels2) 代谢能 ME/(MJ/kg) 10.93 粗蛋白质 CP 16.10 钙 Ca 3.28 总磷 TP 0.48 有效磷 AP 0.31 赖氨酸 Lys 0.78 蛋氨酸 Met 0.50   1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of the diet：VA 12 500 IU，VD3 4 125 IU，VE 15 IU，VK 2 mg，硫胺素 thiamine 1 mg，核黄素 riboflavin 8.5 mg，泛酸钙 calcium pantothenate 50 mg，烟酸 niacin 32.5 mg，吡哆醇 pyridoxine 8 mg，叶酸 folic acid 5 mg，VB12 5 mg，胆碱 choline 500 mg，Mn 65 mg，I 1 mg，Fe 60 mg，Cu 8 mg，Zn 66 mg，Se 0.3 mg。   2)营养水平为计算值。Nutrition levels were calculated values.

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis)

分别于第4和8周末，以重复为单位随机选择1只产蛋鸡，翅静脉采血2 mL，用血气分析仪(PL-2000血气分析仪)分析血液pH和钠离子(Na⁺)、钾离子(K⁺)、氯离子(Cl^-)含量。

试验结束时，以重复为单位随机选择1只产蛋鸡，翅静脉采血3 mL至抗凝管。采用血细胞计数板法测定新鲜血液中白细胞(WBC)、红细包(RBC)和血小板(PLT)数量。

试验结束时，以重复为单位随机选择1只产蛋鸡，颈动脉采血5 mL，抗凝管存放，3 000 r/min离心10 min制备血浆，上清液分装于1.5 mL eppendof管中，置-30 ℃冰箱保存待用。

用半自动生化分析仪(CHEM-5)测定血浆中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)活性，尿酸(UA)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、肌酐(CRE)、血浆葡萄糖(GLU)、总胆红素(TB)含量。

试验结束时，以重复为单位随机选择1只鸡，采集肝脏、肾脏、空肠肠道组织，置4%甲醛中固定，石蜡包埋，切片，苏木精-伊红(HE)染色，观测。组织切片制作与观测在北京吉普滕生物技术有限公司完成。

采用SPSS 15.0软件进行单因素方差分析 (one-way ANOVA)分析，LSD和Duncan氏法进行差异显著性检验，以P＜0.05为差异显著性标准，P＜0.01为极显著。

由表2可知,试验前期(第1~4周)AEW约59 g，各组差异不显著(P＞0.05)；后期(第5~8周)约62 g，各组未见显著差异(P＞0.05)；随周龄增加，AEW增重明显，每周约1 g。各组间ADFI差异不显著(P＞0.05)。鸡舍温度较低，后期ADFI较前期有所增长。各组间F/E差异不显著(P＞0.05)，后期F/E较前期有所增长。后期,1.8%和3.0%组LR降低，与0.6%组差异显著(P＜0.05)。试验结果表明，生产性能以0.6%组为最佳，3.0%组为最差。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 Na2SO4对京红蛋鸡生产性能的影响 Table 2 Effects of Na2SO4 on performance of Jinghong laying hens 项目 Items 时间 Time/周 Na2SO4添加水平 Na2SO4 supplemental levels/% P值 P-value SEM 0 0.6 1.2 1.8 3.0 平均蛋重 AEW/g 1-4 59.52 59.60 58.78 59.02 59.41 0.729 0.21 5-8 61.74 61.99 61.37 61.72 62.18 0.563 0.15 1-8 60.48 60.86 60.39 60.54 60.73 0.950 0.19 平均日采食量 ADFI/g 1-4 122.20 115.85 118.21 118.74 121.51 0.107 0.85 5-8 126.47 127.88 126.53 120.46 124.56 0.111 0.96 1-8 125.44 122.41 124.20 119.52 121.66 0.571 1.11 料蛋比 F/E 1-4 2.46 2.33 2.39 2.41 2.58 0.212 0.04 5-8 2.50 2.34 2.42 2.44 2.61 0.138 0.04 1-8 2.48 2.34 2.39 2.40 2.56 0.217 0.03 产蛋率 LR/% 1-4 77.94 81.74 77.93 78.91 74.83 0.815 1.70 5-8 87.32ab 91.35a 89.34ab 83.52b 83.33b 0.028 1.04 1-8 82.72 85.75 83.68 81.02 78.79 0.663 1.46   同行数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P＞0.05)，不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P＜0.01)。下表同。   In the same row,values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P＞0.05),while with different small letter superscripts mean significant difference (P＜0.05),and with different capital letter superscripts mean significant difference (P＜0.01). The same as below.

表2 Na2SO4对京红蛋鸡生产性能的影响 Table 2 Effects of Na2SO4 on performance of Jinghong laying hens

图1表明，在Na₂SO₄剂量在0~1.8%，第 5~8周京红蛋鸡产蛋率随硫酸钠剂量增加先升高 后降低，呈现二次相关。第5~8周和第1~8周，1.8%和3.0%组产蛋率低于对照组。

图1(Figure 1)

Fig. 1

图1 京红蛋鸡产蛋率和硫酸钠剂量的相关性 Fig. 1 Correlation between LR of Jinghong laying hens and sodium sulfate levels

由表3可知，Na₂SO₄对ESI和YC无显著影响(P＞0.05)。第4周Na₂SO₄对ES、AH、HU均有 显著影响(P＜0.05)。0.6%组ES最佳，极显著高于其他组(P＜0.01)。试验组AH、HU都显著高于对照组(P＜0.05)。第8周，1.8%和3.0%组ES极显著低于其他各组(P＜0.01)。试验结果表明，1.8%和3.0%组在试验后期显著降低蛋品质，有一定的积累效应。

图2表明，在Na₂SO₄剂量在0~1.8%间，第8周蛋壳强度呈现出随硫酸钠剂量增加先升高后降低的二次性相关。第8周，1.8%和3.0%组蛋壳强度均低于对照组。

由表4可知，第4周各组间血液离子含量及pH差异不显著(P＞0.05)。第8周，各组间血液Na⁺含量及pH差异不显著(P＞0.05)。试验组血液K⁺含量显著低于对照组(P＜0.05)。K⁺含量与Na₂SO₄剂量呈现出二项式关系(y=0.051x-0.428x+4.584,R²=0.914)。与对照组相比，Na₂SO₄有提高血液Cl^-含量的趋势(P＜0.10)。试验结果表明，Na₂SO₄能影响京红蛋鸡血液K⁺、Cl^-含量。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 Na2SO4对京红蛋鸡蛋品质的影响 Table 3 Effects of Na2SO4 on egg quality of laying hens 项目 Items 时间 Time/周 Na2SO4添加水平 Na2SO4 supplemental levels/% P值 P-value SEM 0 0.6 1.2 1.8 3.0 蛋壳强度 ES/(N/m2) 第4周 On week 4 40.05Bbc 43.42Aa 39.60Bc 41.38Bb 39.58Bc 0.001 0.38 第8周 On week 8 37.58Aa 39.07Aa 38.80Aa 34.11Bb 33.94Bb 0.000 0.56 蛋形指数 ESI 第4周 On week 4 1.35 1.36 1.34 1.36 1.36 0.800 0.01 第8周 On week 8 1.31 1.31 1.31 1.34 1.31 0.124 0.00 蛋白高度 AH/mm 第4周 On week 4 7.22b 7.98a 8.05a 7.91a 8.42a 0.026 0.13 第8周 On week 8 7.96 8.03 7.98 7.99 8.04 0.999 0.09 哈氏单位 HU 第4周 On week 4 84.71b 89.06a 89.63a 89.09a 91.32a 0.019 0.69 第8周 On week 8 88.26 89.41 90.99 89.53 90.18 0.530 0.50 蛋黄颜色 YC 第4周 On week 4 5.78 6.20 6.39 5.61 5.84 0.286 0.13 第8周 On week 8 5.67 5.33 6.17 5.78 5.61 0.494 0.14

表3 Na2SO4对京红蛋鸡蛋品质的影响 Table 3 Effects of Na2SO4 on egg quality of laying hens

由表5可知，Na₂SO₄对京红蛋鸡血液中的WBC数量没有显著影响(P＞0.05)。与对照组相比，试验组的PLT数量都显著低于对照组(P＜0.05)。各组间RBC数量差异显著(P＜0.05)，其中3.0%组RBC数量极显著高于对照组(P＜0.01)。试验结果表明，3.0%组能够显著增加血液RBC数量，降低PLT数量。

由表6可知，Na₂SO₄对京红蛋鸡血浆UA、CRE、TB含量及AKP、ALT、AST活性没有影响(P＞0.05)。3.0%组血浆TP、ALB含量都低于其他各组，差异显著或极显著(P＜0.05或P＜0.01)。血浆GLU含量随Na₂SO₄添加水平的升高呈线性降低(y=-0.414x+16.49,R²=0.877,P＜0.10)，3.0%组与对照组相比差异极显著(P=0.006)。试验结果表明，3.0%组降低了血浆GLU、ALB、TP含量。

图2(Figure 2)

Fig. 2

图2 蛋壳强度和硫酸钠添加水平的相关性 Fig. 2 Correlation between ES and Na2SO4 supplemental levels

由图3可知，各组间肝脏切片组织结构清晰。局部散在肝细胞内可见脂滴(轻度脂肪变)，脂肪变明显部位的肝窦隙内可见少量炎细胞散在浸润。

由图4可知，对照组、0.6%、1.2%组肾脏组织结构清晰，未见异常。1.8%和3.0%组局部肾小球肿胀，肾小球间质细胞增生，肾小囊萎缩，肾间质可见散在炎细胞浸润，局部有明显的炎症。

由图5知，各组间空肠结构清晰，1.8%和3.0%组局部肠绒毛间质炎细胞浸润，其余剂量组未见异常。

上述结果表明，1.8%和3.0%组使肾脏和肠道组织出现病理性病变。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 Na2SO4对京红蛋鸡血液离子含量和pH的影响 Table 4 Effects of Na2SO4 on pH and ion concentration in blood of Jinghong laying hens 项目 Items 时间 Time/周 Na2SO4添加水平 Na2SO4 supplemental levels/% P值 P-value SEM 0 0.6 1.2 1.8 3.0 钾离子 K+/(mmol/L) 第4周 On week 4 4.30 4.33 4.36 4.34 4.13 0.929 0.09 第8周 On week 8 4.25a 3.83b 3.81b 3.73b 4.01ab 0.033 0.06 钠离子 Na+/(mmol/L) 第4周 On week 4 134.74 139.60 138.80 137.97 137.68 0.731 1.10 第8周 On week 8 135.30 133.82 131.50 134.94 140.02 0.692 1.79 氯离子 Cl-/(mmol/L) 第4周 On week 4 106.33 108.82 106.90 108.17 106.85 0.732 0.65 第8周 On week 8 104.93 111.75 118.20 116.48 121.15 0.066 1.89 pH 第4周 On week 4 7.39 7.38 7.35 7.37 7.35 0.236 0.01 第8周 On week 8 7.36 7.36 7.38 7.39 7.35 0.563 0.01

表4 Na2SO4对京红蛋鸡血液离子含量和pH的影响 Table 4 Effects of Na2SO4 on pH and ion concentration in blood of Jinghong laying hens

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 Na2SO4对京红蛋鸡血常规的影响 Table 5 Effects of Na2SO4 on blood routine of Jinghong laying hens 项目 Items Na2SO4添加水平 Na2SO4 supplemental levels/% P值 P-value SEM 0 0.6 1.2 1.8 3.0 白细胞 WBC/(×109个/L) 2.69 2.70 2.60 2.50 2.68 0.263 0.03 红细胞 RBC/(×1012个/L) 53.40bc 52.83bc 50.41c 59.99ab 63.62a 0.023 1.50 血小板 PLT/(×109个/L) 7.67a 3.20b 3.50b 3.00b 2.20b 0.015 0.59

表5 Na2SO4对京红蛋鸡血常规的影响 Table 5 Effects of Na2SO4 on blood routine of Jinghong laying hens

表6

Table 6

表6(Table 6)

表6 Na2SO4对京红蛋鸡血液生化指标的影响 Table 6 Effects of Na2SO4 on blood biochemical index of Jinghong laying hens 项目 Items Na2SO4添加水平 Na2SO4 supplemental levels/% P值 P-value SEM 0 0.6 1.2 1.8 3.0 总蛋白 TP/(g/L) 61.33a 62.25a 62.64a 63.85a 56.30b 0.037 0.87 肌酐 CRE/(μmol/L) 48.44 46.40 47.65 47.54 46.97 0.933 0.73 葡萄糖 GLU/(mmol/L) 16.15 15.53 15.29 14.88 14.40 0.061 0.20 白蛋白 ALB/(g/L) 23.61Aab 23.32Ab 24.97Aa 24.02Aab 21.40Bc 0.004 0.33 尿酸 UA/(U/L) 139.75 153.50 173.60 173.00 198.60 0.121 7.30 碱性磷酸酶 AKP/(U/L) 628.33 792.88 606.88 689.73 729.02 0.453 34.58 谷丙转氨酶 ALT/(U/L) 1.67 1.63 1.50 1.62 1.86 0.727 0.08 谷草转氨酶 AST/(U/L) 185.83 190.50 181.83 200.83 164.50 0.209 4.93 总胆红素 TB/(U/L) 3.88 2.25 2.85 4.27 3.28 0.255 0.31

表6 Na2SO4对京红蛋鸡血液生化指标的影响 Table 6 Effects of Na2SO4 on blood biochemical index of Jinghong laying hens

图3(Figure 3)

Fig. 3

图3 肝脏病理切片 Fig. 3 The pathological sections of liver

本试验表明，Na₂SO₄对前期和全期(第1~8周)京红蛋鸡生产性能没有显著影响。后期1.8%和3.0%组LR差异显著降低。研究表明高Na⁺饲粮会显著降低LR^[6]，可能是由于Na₂SO₄改变DCAB，影响了京红蛋鸡血液离子平衡，从而影响京红蛋鸡生产性能^[5]。

本研究表明，1.8%和3.0%组在第8周显著降低ES。血液Cl^-的含量会影响钙离子(Ca²⁺)的代谢，高Cl^-含量会抑制Ca²⁺的分泌，是影响蛋壳质量的重要因素^[7]。推断，高Na饲粮有提高京红蛋鸡血液Cl^-含量的趋势(表4)，降低蛋壳腺Ca²⁺分泌，从而降低ES。研究表明，改变饲粮中Na⁺与Cl^-的比例、DCAB，会影响ES^[8]。本试验中，饲粮Na⁺过高会降低蛋壳强度。

综上，高剂量的Na₂SO₄对生产性能的不良影响，始于试验后期，可能具有累积效应；生产性能及蛋品质0.6%组为最佳，3.0%组为最差。

饲粮K⁺、Na⁺、Cl^-含量相互影响，3种离子最佳含量不能被独立确定，京红蛋鸡饲粮Na⁺含量改变会影响血液K⁺、Cl^-含量^[9]。RBC是血液中数量最多的一种血细胞，是动物体内通过血液运送氧气最主要的媒介，还具有免疫功能。本试验中，1.8%和3.0%组京红蛋鸡血液RBC数量急剧升高，可能是高Na₂SO₄摄入加快体内代谢，需要更多的RBC进行转运。PLT在体内主要参与止血与血栓形成，生理功能非常重要^[10]。Na₂SO₄减少了血液PLT含量，影响京红蛋鸡凝血，危害其健康。血浆AST、ALT的活性被广泛用于判断动物肝脏健康状况^[11]，本试验中，各组间血浆AST、ALT活性差异不显著，表明Na₂SO₄未影响京红蛋鸡肝脏健康。血浆ALB含量也是反映肝功的重要指标之一^[12]，但本试验中3.0%组血浆ALB含量显著降低。非肝原因的低蛋白血症由肾病综合征造成^[12]，这与肾脏组织切片结果相互印证，且高Na⁺饲粮会损害肾脏、降低肾功能^[13]。饲粮阴阳离子平衡(DCAB)过高、血浆ALB含量降低也会引起TP含量的降低。本试验可看出，3.0%组血浆GLU含量显著降低，可能是由于Na₂SO₄促进机体代谢，降低了血浆GLU含量。而血浆GLU含量降低会损害大脑，引起脑功能改变，影响机体健康。

图4(Figure 4)

Fig. 4

图4 肾脏病理切片 Fig. 4 The pathological sections of kidney

图5(Figure 5)

Fig. 5

图5 空肠病理切片 Fig. 5 The pathological sections of jejunum

综上，1.8%和3.0%组显著影响京红蛋鸡血液指标，致使其健康状况发生改变；1.2%组没有显著影响京红蛋鸡血液指标，不影响京红蛋鸡健康。

通过肝脏切片观察，各组间京红蛋鸡肝脏健康状况相同，都有轻微的炎症。肾脏切片观察，1.8%和3.0%组肾脏组织出现炎症。研究表明高Na+饲粮会损害肾脏，降低肾功能^[13]。因Na₂SO₄易溶于水又不易被肠壁吸收，对肠黏膜产生机械性刺激，引起肠蠕动和排便反射。所以高剂量的Na₂SO₄(超过1%)一般用于治疗大肠便秘。推断由于长期食用高剂量Na₂SO₄饲粮，长期刺激肠道及肠黏膜。因此使损伤肠道组织，使其出现炎症。

结合血液生化指标结果，得出过高的Na⁺摄入，会加重肾负担，使肾小球水肿；损害肠道健康，致使肠道组织出现炎症。

综上，饲粮添加Na₂SO₄达到或超过1.8%，可能会超出京红蛋鸡耐受能力范围，导致其健康受损,1.2%组则没有显著影响京红蛋鸡的健康生长与生产。

饲粮添加Na₂SO₄，1.8%和3.0%组降低试验后期LR和蛋壳质量；影响京红蛋鸡部分血常规和血液生化指标；致使京红蛋鸡肾小球肿大，肠道出现炎症。因此，京红蛋鸡对Na₂SO₄的耐受剂量为不影响其健康生长及生产的1.2%。