Los efectos beneficiosos del ácido butírico en la producción avícola están bien documentados, mientras que la relación entre el butirato de sodio (SB) y el butirato de sodio de liberación sostenida en microcápsulas (MSSB), especialmente en pollos de engorde amarillos, sigue siendo poco investigada. Este estudio fue diseñado para elucidar la función así como los posibles mecanismos de SB y MSSB en la mejora de la salud en pollos de engorde amarillos. En total, 360 pollos de engorde amarillos de un día fueron asignados a tres grupos de tratamiento. El grupo de control (CON) recibió una dieta básica, mientras que al grupo SB se le proporcionó 1000 mg/kg de butirato de sodio (SB), y el MSSB recibió butirato de sodio de liberación sostenida en microcápsulas (MSSB), todo durante un período de 56 días. En comparación con el grupo CON, la suplementación dietética de SB y MSSB mostró una menor relación de alimentación:ganancia (< 0.01). No se observó una diferencia significativa (> 0.05) en la capacidad antioxidante entre los tres grupos. Observamos niveles significativamente más altos (< 0.05) de inmunoglobulinas y una reducción en las concentraciones en ambos grupos SB y MSSB en comparación con el grupo CON. Además, tanto SB como MSSB indujeron alteraciones en la diversidad, estructura y función de la microbiota intestinal. MSSB demostró efectos beneficiosos aún más pronunciados que SB, particularmente en lo que respecta al nivel de IgA sérica (= 0.05), la concentración de isovalerato cecal (< 0.05) y la altura de las vellosidades (< 0.01). La secuenciación de la microbiota intestinal reveló que MSSB llevó a un aumento significativo en la abundancia relativa de UCG-014, RF39 y UCG-005. Las predicciones de la función bacteriana indicaron cambios en las vías de KEGG, incluyendo un enriquecimiento del metabolismo del triptófano (ko00380), y una reducción en el metabolismo de fructosa y manosa (ko00051), degradación de cloroalcanos y cloroalquenos (ko00625), y degradación de naftaleno (ko00626) en pollos de engorde amarillos alimentados con MSSB. Entre estos, el análisis de mediación reveló un efecto causal entre el UCG-014 en el intestino y la IgA sérica, siendo el metabolismo del triptófano un mediador clave en esta relación. Nuestros resultados sugieren que el MSSB dietético puede mejorar el rendimiento de crecimiento, la inmunidad y la microbiota intestinal de los pollos de engorde amarillos. MSSB aumentó la abundancia de UCG-014 y activó la vía de metabolismo del triptófano (ko00380), contribuyendo a los niveles de IgA en pollos de engorde amarillos a través de este mecanismo.