硫是家禽所必需的一种营养成分，在机体中间代谢过程中发挥重要作用。硫在体内不能合成，必须外源添加。研究表明，在机体代谢过程中，一方面用无机硫作为硫源来满足机体对硫的部分需要，从而减少含硫氨基酸的氧化，另一方面畜禽在无机硫利用上，以硫酸钠吸收效果最好^[1]。无机硫对家禽具有促进生长作用是由Gordon等^[2]首先发现并报告的，此后，各国学者对畜禽利用无机硫的问题作了大量的研究和探讨^{[3, 4]}。王彦新等^[5]报道，在肉仔鸡育雏期，饲粮中添加适量的硫酸钠可强化或代替部分含硫氨基酸的作用，可进一步提高和完善禽饲料营养水平，提高饲料的利用率。Ross等^[4]研究表明，在饲粮中添加0.05%~0.50%硫酸钠可以显著提高肉鸡的体重。Gordon等^[2]研究结果表明，在缺乏胱氨酸、无机硫酸盐的饲粮中添加0.5%硫酸钠对肉鸡具有促生长作用。Machlin等^[3]研究表明，蛋鸡体内能够将硫酸盐转变成胱氨酸，但不能转化为蛋氨酸，可以起到节省含硫氨基酸的作用。国内外研究发现，硫酸钠作为一种新型的饲料蛋白质营养强化剂，除了节省含硫氨基酸、促生长外，还具有改善蛋壳质量、提高受精率、抗热应激和提高机体免疫力的功能^{[6, 7, 8, 9, 10, 11]}，但其在肠道的作用机理尚不清楚，且目前国内硫酸钠应用于蛋鸡的研究尚未见报道。为此，本试验以海兰白蛋鸡为研究对象，探讨硫酸钠对蛋鸡生产性能、抗氧化能力、肠道形态及盲肠微生物菌群的影响，旨为硫酸钠在畜禽饲料中的实际应用提供科学依据。

硫酸钠：白色粉末，含量为99.3%，由中国农业科学研究院饲料所提供，且添加水平均已折合成饲粮中无水硫酸钠。

选取采食[(88.81±1.06) g/d]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)，试验采用单因子试验设计，随机分成5个组，每个组6个重复，每个重复15只鸡。对照组饲喂基础饲粮，试验1~4组分别饲喂在基础饲粮中添加0.3%、0.6%、1.5%、3.0%硫酸钠替代沸石粉的试验饲粮。预试期2周，正试期8周。基础饲粮在参照NRC(1994)^[12]和《鸡饲养标准》(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。

试验蛋鸡采用封闭式鸡舍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±5) ℃，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。

表1

Table 1

表1(Table 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) % 原料 Ingredients 含量 Content 营养水平 Nutrient levels2) 含量 Content 玉米 Corn 56.83 代谢能 ME/(MJ/kg) 11.14 大豆粕 Soybean meal 27.67 粗蛋白质 CP 16.50 大豆油 Soybean oil 1.91 粗脂肪 EE 4.30 沸石粉 Zeolite power 3.00 钙 Ca 3.40 磷酸氢钙 CaHPO4 0.90 磷 P 0.47 石粉 Limestone 8.90 有效磷 AP 0.30 食盐 NaCl 0.30 赖氨酸 Lys 0.81 预混料 Premix1) 0.37 蛋氨酸 Met 0.38 蛋氨酸 Met 0.12 盐分 Salinity 0.32 合计 Total 100.00 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 acid 32.5 mg，吡哆醇 pyridoxine 8 mg，叶酸 folic acid 5 mg，VB12 5 mg，氯化胆碱 choline chloride 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。Nutrient levels were calculated values.

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，每重复随机选取2只体重相近的蛋鸡，翅下静脉采血6 mL，其中4 mL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的Eppendof管中，置于-80 ℃保存待用。

血液样品采集后，每重复随机选择1只健康体重相近的蛋鸡进行屠宰，按组织学区分十二指肠、回肠和盲肠。十二指肠和回肠各取2 cm，浸入装有4%福尔马林溶液的烧杯中涮洗掉内容物后，放入装有4%福尔马林溶液的棕色瓶中固定，进行肠道形态观察；无菌采集盲肠并结扎，立即浸入液氮中，并保存在-80 ℃进行菌群分析。

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，计算全期的日产蛋重、平均蛋重、平均日采食量、产蛋率、料蛋比等生产性能指标。

谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和总抗氧化能力(T-AOC)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。

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，在光学显微镜(40×)下选择典型视野(绒毛完整、走向平直)观察肠道形态，采用DigiLabⅡ-C图像分析软件测量十二指肠和回肠的绒毛高度与隐窝深度，并计算绒隐比(绒毛高度/隐窝深度)。

盲肠双歧杆菌(Bifidobacteria)、乳杆菌(Lactobacillus)、肠杆菌(Enterobacteria)、大肠杆菌(Escherichia coli)数量指标采用Step One Plus^TM Real-Time PCR测定，2×SYBR Premix Ex Taq Ⅱ (Tli RNaseH Plus)购于Takara公司。以对照组细菌数量为1.00，其他组结果以相对于对照组的数量表示。

数据采用SPSS 16.0软件中的Bonferroni法进行单因素方差分析(one-way ANOVA)检验组间差异显著性，试验结果均以平均值和集合标准误(SEM)表示，P＜0.05为差异显著，P＜0.01为差异极显著。

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、产蛋率和料蛋比均未产生显著影响(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上升(P=0.106)，且以0.6%组促产蛋效果较佳；而与0.6%组相比，高剂量(1.5%和3.0%)组的产蛋率下降(P=0.106)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

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 项目 Items 硫酸钠添加水平 Sodium sulfate supplemental levels/% SEM P值 P-value 0 0.3 0.6 1.5 3.0 日产蛋重 Daily egg weight/(g/d) 588.56 621.32 639.94 605.48 557.91 9.922 0.171 平均蛋重 Average egg weight/(g/个) 51.40 51.72 51.95 51.36 51.65 0.239 0.926 平均日采食量 Average daily feed intake/[g/(只·d)] 100.49 101.49 100.73 100.46 100.16 0.736 0.986 产蛋率 Laying rate/% 75.82 79.70 82.41 77.35 73.57 1.042 0.106 料蛋比 The ratio of feed to egg 2.73 2.58 2.45 2.59 2.76 0.045 0.217 同行数据肩标无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 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 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，在饲喂硫酸钠8周后，与对照组相比，饲粮中添加硫酸钠对血浆和肝脏GSH-Px活性、T-SOD活性、T-AOC及MDA含量均无显著影响(P>0.05)。与0.6%组相比，高剂量(1.5%和3.0%)组血浆的GSH-Px活性和肝脏的T-SOD活性显著或极显著降低(P＜0.05或P＜0.01)，3.0% 组的血浆T-AOC和肝脏GSH-Px活性显著降低(P＜0.05)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 硫酸钠对蛋鸡抗氧化能力的影响 Table 3 Effects of sodium sulfate on antioxidant capacity of laying hens 项目 Items 硫酸钠添加水平 Sodium sulfate supplemental levels/% SEM P值 P-value 0 0.3 0.6 1.5 3.0 血浆 Plasma 谷胱甘肽过氧化物酶 GSH-Px/(U/mL) 2 479.82ABabc 2 533.89ABab 2 655.80Aa 2 234.77ABbc 2 120.77Bc 43.882 ＜0.001 总超氧化物歧化酶 T-SOD/(U/mL) 22.04 22.97 26.68 20.79 20.68 1.222 0.531 丙二醛 MDA/(nmol/mL) 8.13 6.10 4.63 9.87 10.63 0.731 0.046 总抗氧化能力 T-AOC/(U/mL) 5.52ab 6.28ab 7.00a 5.13ab 4.74b 0.243 0.021 肝脏 Liver 谷胱甘肽过氧化物酶 GSH-Px/(U/mg) 275.50ab 324.57a 310.85a 237.43ab 138.17b 21.879 0.018 总超氧化物歧化酶 T-SOD/(U/mg) 78.79ABab 85.08Aa 85.01Aa 74.52ABb 72.22Bb 1.584 0.002 丙二醛 MDA/(nmol/mg) 1.62 1.28 1.41 1.77 1.85 0.093 0.263 总抗氧化能力 T-AOC/(U/mg) 0.93 1.22 0.94 0.92 0.91 0.039 0.025

表3 硫酸钠对蛋鸡抗氧化能力的影响 Table 3 Effects of sodium sulfate on antioxidant capacity of laying hens

由表4可知，与对照组相比，0.6%组十二指肠和回肠的绒毛高度分别提高了30.51%和42.63%(P＜0.01)，0.6%组十二指肠的隐窝深度显著降低(P＜0.05)，绒隐比显著提高(P＜0.05)，回肠的绒隐比有升高的趋势(P=0.075)。与0.6%组相比，高剂量(1.5%和3.0%)组十二指肠和回肠的绒毛高度及十二指肠的绒隐比极显著降低(P＜0.01)，3.0%组十二指肠和回肠的隐窝深度极显著增加(P＜0.01)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 硫酸钠对蛋鸡肠道形态的影响 Table 4 Effects of sodium sulfate on intestinal morphology of laying hens 项目 Items 硫酸钠添加水平 Sodium sulfate supplemental levels/% SEM P值 P-value 0 0.3 0.6 1.5 3.0 十二指肠 Duodenum 绒毛高度 Villus height/μm 1 162.63Bb 1 173.39Bb 1 517.32Aa 1 005.05Bc 802.92Cd 55.464 ＜0.001 隐窝深度 Crypt depth/μm 186.69Bb 155.61BCbc 140.29Cc 237.95Aa 249.88Aa 10.345 ＜0.001 绒隐比 V/C 6.07ABb 6.30ABb 7.58Aa 5.73BCb 4.23Cc 0.269 ＜0.001 回肠 Ileum 绒毛高度 Villus height/μm 854.55Bb 882.91Bb 1 218.82Aa 752.55BCbc 645.07Cc 41.649 ＜0.001 隐窝深度 Crypt depth/μm 144.90ABab 127.02ABab 102.62Bb 147.20ABab 169.20Aa 6.179 0.003 绒隐比 V/C 6.49 7.21 7.52 6.05 5.14 0.299 0.075

表4 硫酸钠对蛋鸡肠道形态的影响 Table 4 Effects of sodium sulfate on intestinal morphology of laying hens

由表5可知，饲粮中添加适量的硫酸钠对盲肠内容物中双歧杆菌数量、乳杆菌/肠杆菌和双歧杆菌/大肠杆菌均无显著影响(P>0.05)。与对照组相比，低剂量(0.3%和0.6%)组极显著降低了大肠杆菌数量(P＜0.01)；0.6%组提高了蛋鸡盲肠内双歧杆菌和乳杆菌数量，降低了肠杆菌数量，升高了乳杆菌/肠杆菌和双歧杆菌/大肠杆菌，但差异均不显著(P>0.05)。与0.6%组相比，高剂量(1.5%和3.0%)组肠杆菌和大肠杆菌数量显著或极显著增加(P＜0.05或P＜0.01)。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 硫酸钠对蛋鸡盲肠微生物菌群的影响 Table 5 Effects of sodium sulfate on cecal microflora population of laying hens 项目 Items 硫酸钠添加水平 Sodium sulfate supplemental levels/% SEM P值 P-value 0 0.3 0.6 1.5 3.0 双歧杆菌 Bifidobacteria 1.00 1.05 1.37 0.57 0.43 0.129 0.070 乳杆菌 Lactobacillus 1.00ab 0.86ab 1.19a 0.36ab 0.26b 0.129 0.016 肠杆菌 Enterobacteria 1.00Bbc 0.88Bbc 0.26Bc 1.25Bb 3.35Aa 0.353 ＜0.001 大肠杆菌 Escherichia coli 1.00Aa 0.15Bb 0.24Bb 1.24Aa 1.34Aa 0.169 ＜0.001 乳杆菌/肠杆菌 Lactobacillus/Enterobacteria 1.00 0.99 6.04 0.29 0.08 0.904 0.173 双歧杆菌/大肠杆菌 Bifidobacteria/Escherichia coli 1.00 6.81 7.18 0.46 0.33 1.206 0.086

表5 硫酸钠对蛋鸡盲肠微生物菌群的影响 Table 5 Effects of sodium sulfate on cecal microflora population of laying hens

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(22.6%)能改善饲料中氮素及其他营养物质的吸收利用，促进畜禽体内含硫氨基酸、核糖核酸、牛磺酸以及维生素、酶和胆碱等的生物合成，增加畜禽组织中的硫基(—SH)和谷胱甘肽含量，进一步刺激畜禽体内代谢过程，进而提高畜禽抗病力和生产性能^{[6, 13, 14]}。Gordon等^[2]研究发现在缺乏胱氨酸、无机磷酸盐的饲粮中添加硫酸钠对肉鸡具有促生长作用，当添加水平为0.5%时，15周后试验组生长鸡较对照组增长31.4%。殷裕斌等^[15]研究表明，添加0.3%硫酸钠能极显著地增加4~21日龄肉仔鸡的日增重，降低其料重比。王瑞云^[16]在蛋鸡饲粮中添加0.3%、0.5%、0.7%硫酸钠，发现添加0.5%促产蛋效果最佳。此外，很多学者认为硫酸钠也能提高其他动物的生产性能。李振等^[13]指出，在基础饲粮中添加0.3%硫酸钠能显著提高长毛幼兔的增重比和平均产毛量。Qi等^[17]发现在饲粮中添加适宜的硫水平可通过提高瘤胃内细菌蛋白质合成和改善氨基酸平衡的方式来提高反刍动物生产性能。上述研究结果中，硫酸钠改善畜禽生产性能呈不同剂量反应可能与其添加形式、动物品种及饲养环境等因素有关。本试验表明，饲粮中添加硫酸钠对生产性能指标未见显著影响，与对照组相比，低剂量(0.3%和0.6%)组有促进蛋鸡产蛋的趋势，且以0.6%组的效果较佳，此结果与Gordon等^[2]、殷裕斌等^[15]和王瑞云^[16]的研究结果存在一定的差异，但在促蛋效果上具有相同趋势。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，在产蛋期、高峰上升期、高峰持续期和高峰后期时蛋鸡的生理代谢不同等所致。

机体抗氧化系统的首要职责是抑制自由基的生成和维持脂质过氧化水平，过量的自由基可导致蛋白质、核酸等生物大分子物质受到损伤，产生大量的MDA，损伤组织细胞，影响机体内环境的稳态，从而诱发许多疾病的发生^[18]，通过测定血浆和肝脏中MDA含量，GSH-Px活性、T-SOD活性和T-AOC可以反映机体抗氧化性能，反映机体抗氧化酶系统和非酶促系统对外来刺激的代偿能力及机体自由基代谢状况^{[19, 20]}，从而评价机体的健康。硫酸钠中的硫能使畜禽组织中的硫基和谷胱甘肽含量迅速增加，提高机体免疫力和抗氧化能力^{[6, 13]}。目前，国内硫酸钠应用于蛋鸡上的研究，尚未见其影响抗氧化能力的相关报道，本试验表明，在20周龄海兰白蛋鸡饲粮中分别添加0.3%、0.6%、1.5%、3.0%的硫酸钠饲喂8周，与对照组相比，血浆和肝脏GSH-Px活性、T-SOD活性、T-AOC及MDA含量均无显著影响；与0.6%组相比，高剂量(1.5%和3.0%)组血浆GSH-Px活性和肝脏T-SOD活性显著或极显著降低，3.0%组的血浆T-AOC和肝脏GSH-Px活性显著降低，说明饲粮中添加适量硫酸钠可提高蛋鸡血浆GSH-Px活性和T-AOC，增加肝脏GSH-Px和T-SOD活性，表现了较强的抗氧化能力，对机体具有保护作用，而过量添加对机体抗氧化能力具有负面影响。

肠道的完整性是保证饲料中营养成分得到完全的消化和吸收的先决条件。小肠绒毛是营养物质消化、吸收的主要场所，其中绒毛高度、隐窝深度及绒隐比等是衡量小肠消化吸收功能的重要指标，其消化吸收的主要细胞是绒毛上皮细胞。绒毛高度影响小肠吸收面积，绒毛高度越高，营养物质吸收越快。隐窝深度反映细胞的生成率，隐窝越浅，越有利于细胞成熟，分泌功能越强。绒隐比则综合反映小肠的功能状态，比值下降，表明黏膜可能受损，降低消化吸收功能；比值上升，表明黏膜得到改善，增强消化吸收功能^{[21, 22, 23, 24]}。动物的肠道是一个复杂的微生态系统。通常，机体肠道内的各种微生物区系都处于一个平衡的状态，机体的健康情况也与肠道菌群平衡密切相关，一旦这个平衡被打破，便会引起肠道菌群的失调，机体消化机能紊乱，从而引起生产性能的降低和相关疾病的发生^{[25, 26]}。肠道菌群中最具有生理意义的是乳酸菌属的双歧杆菌和乳杆菌^[27]，它们和其他肠道益生菌紧密黏附在肠黏膜上皮细胞，构成一层生物膜屏障，抵制有害菌的入侵和定植。据王寅^[28]报道，硫酸钠中的硫元素可以加速反刍动物瘤胃内纤毛虫和肠道微生物的繁殖。本试验表明，饲粮中添加0.6%的硫酸钠蛋鸡十二指肠和回肠的绒毛高度显著提高，十二指肠的隐窝深度和绒隐比显著降低，回肠的隐窝深度和绒隐比有变浅和升高的趋势，盲肠内大肠杆菌数量极显著减少；盲肠内双歧杆菌和乳杆菌数量增加，肠杆菌数量减少，乳杆菌/肠杆菌和双歧杆菌/大肠杆菌升高，但差异不显著。此结果和王寅^[28]报道结果基本一致，表明在产蛋高峰期蛋鸡饲料中添加适量硫酸钠能有效改善肠道形态，调节肠道菌群，促进机体肠道健康。

① 饲粮中添加0.6%硫酸钠可以提高蛋鸡十二指肠和回肠的绒毛高度，降低盲肠内容物中大肠杆菌数量；而与0.6%组相比，高剂量(1.5%和3.0%)硫酸钠会降低血浆GSH-Px活性和肝脏T-SOD活性，对机体的抗氧化能力具有负面的影响。

② 本试验结果表明，蛋鸡饲粮中硫酸钠适宜添加水平为0.6%。