饲料和饲料添加剂对断奶仔猪肠道健康和发育的影响

时间：2024-05-23

尹国友,王林嵩

(河南师范大学生命科学学院,河南新乡 453007)

在现代商业环境下，断奶会给猪带来环境、营养、心理和社会应激，并与胃肠道生理学、微生物学和免疫学的显著变化相关。因此，断奶后一般以生长不佳为特征，如采食量、体重、饲料效率下降，细菌引起的腹泻和饲料引起的肠道紊乱发生率高，进而导致发病率或死亡率升高（侯振平等，2017）。在实际生产条件下，断奶后仔猪的生长潜力可能低于50%。为了促进断奶仔猪生长，抗生素和一些矿物质化合物被大量使用。但由于饲料中抗生素可能会产生耐药性及药物残留问题，同时高锌也可能会引起环境污染，农业部在2018年7月1日将断奶后前2周的仔猪日粮中锌水平限制在1600 mg/kg以下，同时2020年7月1日将全面禁止饲料中使用抗生素。抗生素禁用后可能导致断奶仔猪生长性能下降。为了提高断奶仔猪的生长性能和健康，找到合适的替代品广受人们关注。

1 断奶对仔猪胃肠道发育的影响

胃肠道是一个复杂的组织器官，小猪在断奶前后胃肠道的大小、蛋白质转化率、菌群数量和组成等都发生迅速变化，消化、吸收、屏障和免疫功能也发生迅速而显著的变化（Domeneghini等，2006）。如果胃肠道缺乏宏量营养素、微量营养素和能量，其健康、发育及随后在适应性阶段的恢复都会受到损害。鉴于胃肠道的这些复杂性和断奶后的快速变化，数量有限的饲料添加剂可以有效刺激猪肠道发育，但需要探索潜在的机制，以便更好地精准调控日粮。肠道功能包括消化能力（胰腺和小肠酶的活性）、吸收能力、化学和物理障碍、微生物群负载和多样性及免疫功能，在这种复杂的功能机制条件下需要了解抗生素如何直接或间接的通过微生物群与肠道组织相互作用（De Lange等，2010）。相比之下，氧化锌具有多种作用方式，很难解释其功效的精确机制，这使得寻找、开发替代氧化锌的产品变得更加困难。

为了提高在商业条件下猪的生产力，人们通常面临的一个问题是如何从商业猪群试验中获得可靠的数据，以便对潜在机制进行详细探索，或对广泛的饲料添加剂进行评估。在这个意义上，使用体外技术和传染病模型也可以考虑。如使用功能室等设备可用于评估黏膜功能，如渗透性、吸收和分泌功能，从而快速筛选饲料添加剂和饲料成分（Montagne等，2007）。另外，可以在相对简单的体外试验系统中探索各种饲料添加剂的抗菌特性，但在解释这些发现时应谨慎，如在体外系统中添加饲料时，各种精油的体外抗菌性能被大大降低，这可能是因为精油迅速吸附到饲料颗粒上。因此，在体外的观察结果需要用在体内证实。

2 饲料添加剂与抗生素

欧盟对饲料添加剂的定义是除饲料原料和预混料外的其他物质、微生物或制剂，它们被有意添加到饲料或水中，以实现对饲料特性、动物产品特性、观赏动物颜色有良好影响。同时，饲料添加剂不得对动物和人的健康及环境有负面影响；不影响动物产品的特性。正如前面提到的，抗生素耐药性的出现是医学上的一个严重问题。抗生素在农场动物身上使用了40多年，主要有3个目的：治疗疾病；预防疾病；提高生产性能（方媛瑗和丁惠君，2018）。目前不太可能有任何单一物质可以取代饲料抗生素的功能。此外，在农场动物上开展的研究发现，任何尝试完全取代抗生素作用的单一产品将会受到监管部门的严格审查，这种情况也类似过去审查抗生素一样。由于抗生素带来的增长效益是通过对胃肠道的许多不同影响实现的，因此，替换抗生素的策略将取决于多重因素的组合（如饲养管理、圈舍条件、动物育种与营养）。在被评估的许多抗生素替代品试验结果中也存在结果的不一致性的情况，因此很难判断某种添加剂的效果。尽管如此，人们还是尝试评估了许多单独的饲料添加剂作为抗生素替代品的有效性，并对这些添加剂的潜在价值进行了评分（表1）。

表1 抗生素替代品对断奶仔猪胃肠道发育和健康的影响

3 饲料、饲料添加剂与断奶后腹泻

断奶后腹泻是全球养猪业面临的一个广泛性问题，造成了广泛的发病率或死亡率。许涛（2019）报道，断奶腹泻是由多重因素促发的疾病，其发病机制还不是很清楚，但它通常伴随大量粪便脱落的β-溶血性产肠毒素的血清型大肠杆菌（许涛，2019）。其他致病性大肠杆菌不具有肠致毒性，偶尔也可能与断奶后腹泻有关，与肠黏膜附着有关的细菌菌毛粘连有多种类型（Fairbrother等，2005）。抗生素促生长剂不仅被用于消灭或减少致病菌，还被用于促进生长，其中一个明显和关键的目标是在断奶期肠产毒素大肠杆菌。但如前所述，对其使用的限制致使人们开始寻找替代物，如饲料添加剂和营养调控被用于缓解断奶后腹泻问题。

Heo等（2012）提供了关于断奶后腹泻的各种可供生产者选择的非常好的方案。有学者报道，与断奶后腹泻相关的一个关键营养因素是日粮中纤维数量和类型（Jeaurond等，2008）。Kim等（2008）报道，胃肠道中可发酵碳水化合物和蛋白质的平衡会影响断奶后腹泻的临床表现。在这项研究中，作者以膨化大米或小麦为基础，同时添加20 g/kg燕麦壳，蛋白质水平为190～200 g/kg，蛋白质来源均为动物蛋白，以限制日粮中非淀粉多糖的其他来源。未添加燕麦壳的日粮分别含有3和11 g/kg可溶性非淀粉多糖，结果显示，未添加燕麦壳的膨化大米组仔猪断奶后腹泻较高，而未添加燕麦壳的小麦日粮组未发现仔猪腹泻。这种相互作用可能提示，胃肠道中可发酵蛋白与碳水化合物的比例可能影响仔猪断奶后腹泻的发生率。

事实上，在断奶后5 d给仔猪饲喂补充必需氨基酸的低蛋白日粮可以改善胃肠道健康，降低生产损失（Heo等，2008）。Bhandari等（2010）报道，低蛋白日粮与其他营养调控措施协具有同作用，可以改善断奶仔猪的生长性能。如低蛋白日粮补充益生菌可以提高断奶仔猪的生长性能，与抗生素组无显著差异。仔猪日粮补充益生菌被认为是一个非药物替代品/替代抗生素的策略。在这项研究中，低蛋白日粮减少了大肠杆菌K88在黏膜表面的数量，同时也减少了消化系统中大肠杆菌K88的数量。通过补充益生菌观察到的生长性能改善可能是通过减少大肠杆菌K88在黏膜表面的定植，进而减少断奶后腹泻。低蛋白日粮降低了大肠杆菌K88增殖所需的底物，同时有关益生菌株（如非致病性大肠杆菌）可以通过产生大肠菌素抑制致病性大肠杆菌K88（Setia，2007）。