硫酸钠(sodium sulfate,Na2SO4)是养殖业中常用的饲料添加剂,俗称芒硝、皮硝等,为无色透明、无毒结晶颗粒或结晶性粉末,易溶于水,性味苦、咸,是一种新型的饲料蛋白质营养强化剂[1,2]。一方面,硫酸钠中所含硫元素(22.6%)能改善饲料中的氮及其他营养物质的吸收利用,促进畜禽体内蛋氨酸、胱氨酸等含硫氨基酸的生物合成及其氧化还原过程,提高饲料蛋白质和其他营养素的利用率,进而改善生产性能[3,4];另一方面,补充硫的同时,还能为动物补充钠盐,用于平衡蛋鸡饲粮中的钠和氯离子。研究表明,在蛋鸡、蛋鸭、肉鸡饲粮中添加适量的硫酸钠来弥补畜禽体内硫的不足,不仅可以提高蛋鸡生产性能,同时有利于改善蛋壳质量、提高受精率、抗热应激[3,4,5,6,7,8]。硫酸钠作为一种新型的饲料蛋白质营养强化剂,对蛋鸡生产具有重要意义。但长期添加高剂量是否具有副作用以及其安全性问题,目前尚未见报道。本试验在前人基础上,研究饲粮中长期添加高剂量硫酸钠对蛋鸡生产性能、蛋品质、血液学指标和组织病理学的影响,确定硫酸钠在蛋鸡饲粮中的安全添加范围,从而为科学指导硫酸钠在生产实践中的应用提供参考和理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料硫酸钠:白色粉末,含量为99.3%(中国农业科学研究院饲料所,添加水平均已折合成饲粮中无水硫酸钠)。
1.2 饲养管理与试验设计选取采食[(88.81±1.06) g]正常、体重[(1.28±0.02) kg]相近、产蛋率[(47.94±1.67)%]一致的健康海兰白蛋鸡450只(20周龄),采用封闭式鸡舍3层阶梯式笼养,每层5个鸡笼(45 cm×30 cm×30 cm),每笼养3只鸡,每层15只鸡为1个重复,各组间的试验鸡保证分布在上、中、下层的数量相等。依鸡场常规方法进行饲养管理,鸡舍采用自动控制人工光照,16 ∶ 8(L/D),光照强度为20 lx,室温(25.0±5.0 ℃),相对湿度40%~70%。自由采食,每天08:00和14:30各喂料1次,匀料4次;乳头式饮水器,自由饮水;每周带鸡消毒和清理鸡粪1次。预试期2周,正试期8周。
试验采用单因子试验设计,随机分成5个组,每组6个重复,每个重复15只鸡。根据以往研究报道蛋鸡饲粮中硫酸钠的适宜添加水平为0.3%~0.5%[3,6],本试验将0.3%作为蛋鸡饲粮硫酸钠的推荐有效剂量,依据农业部颁布的《饲料和饲料添加剂畜禽靶动物耐受性评价试验指南(试行)》中的有关规定,设置5个组:不添加硫酸钠组、推荐有效剂量组及推荐有效剂量组的2倍、5倍和10倍添加组。5组基础饲粮中分别添加0、0.3%、0.6%、1.5%和3.0%硫酸钠替代沸石粉。
基础饲粮在参照NRC(1994)[9]和鸡的饲养标准(NY/T 33—2004),并结合《海兰白蛋鸡饲养手册》配制,基础饲粮组成及营养水平见表1。
![]() | 表1 基础饲粮组成及营养水平(饲喂基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (as-fed basis) |
试验第8周(27周龄)末,以重复为单位,每重复、每次采蛋5枚,进行蛋品质测定。同时,每重复随机选取2只体重相近的蛋鸡,翅下静脉采血6 mL:2 mL血液加抗凝剂用于血液常规指标测定;4mL血液抗凝管存放,3 000 r/min离心10 min制备血浆,上清液分装于1.5 mL Eppendorf管中,-80 ℃保存待用。
每重复选择1只健康体重相近的蛋鸡,取部分心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏,放入装有4%福尔马林溶液的棕色瓶中固定,进行组织病理学检查。 1.4 测定指标与方法 1.4.1 生产性能
每天10:00收蛋,以重复为单位每天记录产蛋数(包括软壳蛋、破壳蛋)、蛋重,每周统计耗料量,计算日产蛋重、平均蛋重、平均日采食量、产蛋率、料蛋比等生产性能指标。
1.4.2 蛋品质采用日产DET 6000蛋品质测定仪检测。
1.4.3 血常规指标白细胞计数(WBC)、红细胞计数(RBC)、血红蛋白(HGB)、红细胞压积(HCT)、血小板计数(PLT)等采用Sysmex XE-2100全自动血液分析仪测定。
1.4.4 血浆生化指标碱性磷酸酶(ALP)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性及总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿酸(UA)、尿素氮(UN)、肌酐(CRE)、葡萄糖(GLU)和总胆红素(TBILI)含量采用SpectraMax M5多功能酶标仪测定,试剂盒购于南京建成生物工程研究所。
1.4.5 组织病理学检测将固定的标本经水洗,透明,浸蜡,包埋等处理后,制成3~5 μm的切片,经苏木精-伊红(HE)染色后,在显微镜下观察组织病理学形态变化,并用图像采集系统采集相应组织图像。
1.5 数据分析数据经Excel 2003整理后,采用SPSS 16.0软件的单因素方差分析(one-way ANOVA)程序进行统计分析,用Bonferroni法进行差异显著性检验。试验结果均以平均值表示,以P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著。
2 结果与分析 2.1 硫酸钠对蛋鸡生产性能的影响由表2可知,饲粮中添加硫酸钠对日产蛋重、平均蛋重、平均日采食量、产蛋率和料蛋比均无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,低剂量(0.3%和0.6%)组的蛋鸡产蛋率随着饲粮硫酸钠添加水平的增加而上升(P=0.106),且以0.6%组产蛋率最高。
![]() | 表2 硫酸钠对蛋鸡生产性能的影响 Table 2 Effects of sodium sulfate on performance of laying hens |
由表3可知,与对照组相比,0.3%和0.6%组鸡蛋的蛋白高度、蛋黄颜色、哈氏单位、蛋壳厚度和蛋壳强度有改善趋势(P>0.05),且以0.6%组效果最佳;与0.6%组相比,高剂量(1.5%和3.0%)组的蛋品质各项指标均显著降低(P<0.05)。
![]() | 表3 硫酸钠对蛋鸡蛋品质的影响 Table 3 Effects of sodium sulfate on egg quality of laying hens |
由表4可知,饲粮中添加硫酸钠对血液中的 白细胞计数、红细胞计数、血小板计数、血红蛋白 浓度、红细胞压积和平均血红蛋白浓度等各项血液常规指标均无显著影响(P>0.05)。
![]() | 表4 硫酸钠添对蛋鸡血常规指标的影响 Table 4 Effects of sodium sulfate on blood routine parameters of laying hens |
由表5可知,饲粮中添加硫酸钠对血浆GLU、UA、CRE、TP、ALB、UN含量及ALP和AST活性均无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,低剂量(0.3%和0.6%)组有降低血浆ALT活性的趋势(P>0.05),3.0%组的TBILI含量显著升高(P<0.05);与0.3%组相比,3.0%组的TBILI含量提高了316.67%(P<0.05),ALT活性提高了354.74%(P<0.01);与0.6%组相比,高剂量(1.5%和3.0%)组极显著提高了ALT活性(P<0.01)。
![]() | 表5 硫酸钠对蛋鸡血浆生化指标的影响 Table 5 Effects of sodium sulfate on plasma biochemical parameters of laying hens |
组织病理切片图1显示,心脏:A、B、C和D组的心脏结构基本正常,纵切肌纤维呈条带状平行排列,横纹清楚;细胞核呈圆形或椭圆形,其长轴与肌原纤维的方向一致,位于肌细胞的中央。E组的心肌细胞之间的闰盘结构及横纹间质有1例明显的炎性细胞浸润。
![]() | 图1 硫酸钠对蛋鸡脏器组织病理变化的影响 Fig. 1 Effects of sodium sulfate on viscera hispathological changes of laying hens (400×) |
肝脏:A组肝脏结构基本正常,肝细胞以中央静脉为中心呈放射状排列,界限清晰,呈均匀的网状结构;门管区结构基本正常;小叶分界清楚。B、C、D、E组的镜下观察结果与A组相似。E组有轻度的脂肪变性,且有1例出现炎性细胞浸润。
脾脏:A、B、C和D组的脾脏结构基本正常,红髓和白髓界限清楚,结构完整;脾小结结构清晰,边界清楚;淋巴细胞排列密集、胞核着色深。E组的脾脏有1例出现明显的炎性细胞浸润、聚集。
肺脏:A、B和C组的肺结构均基本正常,肺被覆一层光滑的浆膜;三级支气管上皮细胞无炎性渗出物,表面微绒毛粗细一致,分布均匀。D组的肺泡间隔毛细血管充血较为明显,间隔结缔组织轻度增生,E组更加明显,各有1例出现炎性细胞浸润、聚集。
肾脏:A、B、C和D组的肾脏结构均基本正 常,肾小球外有肾小囊包绕,结构完整清晰;肾小管上皮细胞结构正常,胞浆均质红染。E组可偶见肾小管充血,肾小管上皮细胞有轻度肿胀,且E组有1例出现明显的炎性细胞浸润、聚集。
以上结果表明,在本试验条件下,饲粮中添加推荐量剂量的5倍(1.5%)的硫酸钠会引起肺脏的损伤和病变,10倍(3.0%)以上的硫酸钠会引起主要器官组织的损伤和病变。 3 讨 论 3.1 硫酸钠对蛋鸡生产性能的影响
硫元素是动物所必需的矿物元素之一,动物体内含硫约15%,主要以有机形式存在于含硫氨基酸、维生素、黏多糖以及肝素、辅酶A和谷胱甘肽中。硫酸钠中的硫能改善饲料中氮素及其他营养物质的吸收利用,促进畜禽体内蛋氨酸、胱氨酸和半胱氨酸等含硫氨基酸以及维生素、酶和胆碱的生物合成,能提高畜禽抗病力和生产性能[4,10]。王福明等[11]研究发现,硫酸钠饮水对蛋鸡的饲料转化率和产蛋率均高于对照组,当添加水平为0.6 g/L时,饲料转化率和经济效益最佳。李荣等[12]报道,在3种蛋鸭饲料中分别添加0.2%、0.4%、0.6%的硫酸钠,产蛋率分别比对照组提高了5.1%、7.8%、5.8%;马金秀等[13]报道,在基础饲粮中添加0.8%的硫酸钠时,试验组奶牛比对照组每头平均多产奶1.07 kg/d,产奶量提高7.6%。本试验显示,饲粮中添加硫酸钠对蛋鸡生产性能未见显著影响,这与王福明等[11]和李荣等[12]的研究结果不同。究其原因,可能是由于影响蛋形成的因素较多,调控机制较为复杂,不同阶段蛋鸡的生理代谢不同等所致。
3.2 硫酸钠对蛋鸡蛋品质的影响硫酸钠中的硫元素可刺激畜禽体内代谢过程,可提高产蛋力,改善蛋白质品质。此外,硫酸钠的S35集中包含在蛋壳膜的卵角蛋白中,增加输卵管组织中黏多糖类的生物合成,对蛋品质呈良好影响,有利于鸡蛋的保存和运输[4]。本试验显示,饲粮中添加适量的硫酸钠显著提高了鸡蛋的蛋白高度、蛋黄颜色、哈氏单位、蛋壳厚度和蛋壳强度等指标。此结果说明在产蛋高峰期蛋鸡饲粮中添加适量的硫酸钠有改善蛋品质的功效。
3.3 硫酸钠对蛋鸡血常规指标的影响血液在动物机体不断循环参与每项代谢活动,对保证机体的正常新陈代谢、功能调节及动物体内外环境平衡起着非常重要的作用。本试验显示,饲粮中添加适量的硫酸钠对蛋鸡白细胞计数、红细胞计数、血小板计数和血红蛋白等各项血液常规指标均无显著影响。此结果说明在产蛋高峰期蛋鸡饲粮中添加适量的硫酸钠对蛋鸡本身健康状态没有负面的影响。
3.4 硫酸钠对蛋鸡血浆生化指标的影响TBILI和转氨酶都是和肝脏变化有关的指标,TBILI主要用来诊断是否有肝脏疾病或胆道是否发生异常,转氨酶在肝脏中的作用主要是催化氨基酸脱氢基反应,转氨酶活性的降低表明机体利用蛋白质的能力提高[14]。本试验显示,在20周龄海兰白蛋鸡基础饲粮中分别添加0.3%、0.6%、1.5%和3.0%硫酸钠8周,对血浆ALB、TP和GLU含量等指标均无显著差异,而0.3%的血浆TBILI含量和ALT活性均有所降低,这表明饲粮中添加0.3%硫酸钠对蛋鸡可以起到保肝护肝作用,提高了机体利用蛋白质的能力。
3.5 饲粮硫酸钠对主要脏器组织病理变化的影响病理切片是评价动物本身健康状态的辅助性指标,目前在蛋鸡上开展的安全性和病理性研究较少,未见蛋鸡方面组织病理变化的相关报道,本试验显示,饲粮中添加添加推荐剂量的5倍(1.5%)以上的硫酸钠会引起心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏的损伤和病变。这表明饲粮中添加0.3%~0.6%的硫酸钠不会引起肉仔鸡重要组织的病理变化。
4 结 论饲粮中添加0~0.6%的硫酸钠对产蛋鸡是安全的,当添加水平达到推荐剂量的5倍(1.5%)以上时,会影响蛋鸡生产性能、蛋品质、血常规和血浆生化等部分指标,并致使主要器官组织发生损伤。
[1] | 熊平文,钟为治,李肖梁,等.硫酸钠作为饲料添加剂在畜禽生产中的作用机理及应用效果[J]. 浙江畜牧兽医,2014,39(5):70-71. (![]() |
[2] | 叶成远,张惠云.新型饲料蛋白质营养强化剂——硫酸钠[J]. 四川畜禽,1997(10):42-43. (![]() |
[3] | 杜炳旺,韩战荣,解晓鹏,等.硫酸钠应用于蛋鸡效果[J]. 中国饲料,1996(11):30-31. (![]() |
[4] | 陈念华.硫酸钠在动物生产中的应用[J]. 畜禽业,2008(8):24-25. (![]() |
[5] | 孙延鸣,赵宗胜,向春和,等.硫酸钠饮水对蛋鸡生产性能的影响[J]. 中国家禽,1997(3):21-22. (![]() |
[6] | 廖元才,吕风林,廖福建,等.芒硝对蛋鸡生产性能的影响[J]. 中国家禽,1996(7):4-5. (![]() |
[7] | 李荣,左艳君.蛋鸭日粮中添加硫酸钠对生产性能的影响[J]. 四川畜禽,1997(2):34-35. (![]() |
[8] | 蒋宗泽.硫酸钠在畜禽饲养中的应用[J]. 饲料工业,1992,13(4):19-20. (![]() |
[9] | NRC.Nutrient requirements of poultry[S].Washington,D.C.:National Academy Press,1994. (![]() |
[10] | 王乃英.浅谈硫酸钠在畜牧业上的应用[J]. 当代畜牧,1995(1):29. (![]() |
[11] | 王福明,黄志秋.Na2SO4对蛋鸡生产性能的影响[J]. 西昌学院学报:自然科学版,2006,19(1):63-64. (![]() |
[12] | 李荣,左艳君.蛋鸭日粮中添加硫酸钠对生产性能的影响[J]. 饲料工业,1997,18(5):35. (![]() |
[13] | 马金秀,钟莲.日粮中添加硫酸钠对奶牛产奶量的影响[J]. 中国畜牧兽医,2008,35(7):82. (![]() |
[14] | 扈添琴,韩兆玉,王群,等.酶制剂和植物甾醇复合物对泌乳奶牛生产性能和血清指标的影响[J]. 动物营养学报,2014,26(1):236-244. (![]() |