减少沙门氏菌污染的营养调控措施与猪的肠道健康

何忠武编译

（四川省苍溪县畜牧食品局，四川苍溪 628400）

减少沙门氏菌污染的营养调控措施与猪的肠道健康

何忠武编译

（四川省苍溪县畜牧食品局，四川苍溪 628400）

沙门氏菌是饲料携带的一种致病性细菌，可引起猪的胃肠炎，导致猪腹泻和其它肠道疾病。

控制沙门氏菌的方案要求饲料中应没有致病性的细菌存在。饲料生产中控制沙门氏菌就是要防止或尽量减少沙门氏菌通过原料造成的污染、经化学和热处理过程中造成的污染以及通过仪器设备和设施的接触造成的污染，同时还要防止在饲料加工、运输和贮藏中造成的污染。另外，专门的饲养方案也会有效地影响猪肠道微生物生态平衡从而有助于减少沙门氏菌的繁殖。可以说，合理的营养措施可最大限度地保证猪肉的食用安全。

1 肠道中淀粉的消化和纤维的消化

1.1 淀粉的消化

维持猪肠道健康的目的和关键因素是通过饲养保持动物最佳的消化能力，而最佳消化能力只有通过阶段饲养才能达到，目的在于充分发挥酶的作用。这适用于母猪、断奶仔猪及育肥猪等不同生产阶段。碳水化合物及其消化率是最重要的，比如，仔猪利用水解谷物是最重要的营养来源。谷物通过湿热处理（膨化），淀粉粒的结构发生改变，这使得猪肠道消化酶 （主要是淀粉酶）更容易分解淀粉，在有限时间内可降解更多的淀粉。典型的淀粉粒在很大程度上被热处理破坏，形成的新结构与熔化的塑料相似，提高饲料配方中被降解淀粉的比例 （15～35%）可显著提高淀粉的消化率。

1.2 纤维的消化

1.2.1纤维的消化

沙门氏菌除了被动物体排出有继续污染的可能性外，在动物消化道内的生存还受到营养因素的制约。虽然，重要的是通过控制盲肠发酵来减少沙门氏菌的繁殖，在仔猪断奶饲料中使用特殊的可发酵纤维就是一个很好的例子。当仔猪饲喂水解形式的谷物时 （膨化谷物中至少含有1/5的大麦），谷物的纤维部分在盲肠中经细菌发酵，就刚断奶的仔猪而言，膨化过谷物中的纤维也同样能被细菌发酵。发酵产生的乳酸及其它短链脂肪酸明显具有调节肠道pH值的作用。短链脂肪酸的形成对沙门氏菌生长有抑制作用，特别是丁酸可促进猪肠道绒毛的发育，能使微绒毛增长、隐窝变深。不同的谷物在育肥猪和母猪饲料中被用作能量来源。从营养角度看，在育肥猪和母猪生产阶段，谷物的膨化处理是没有必要的，因为由胰腺分泌的淀粉酶及其它酶足以消化肠道中的碳水化合物。为了给肠道细菌提供可发酵纤维，在饲料中使用高质量的谷壳 （尤其是小麦麸）也可使用甜菜渣、玉米蛋白粉、小麦蛋白粉以及菜籽粕和葵花籽粕。

1.2.2纤维组分的划分

直到目前为止，猪饲料中碳水化合物中纤维组分的评定指标仍然是粗纤维。猪盲肠中细菌可发酵的碳水化合物及其不同组分目前也没有有效的评定方法。表1列出了猪常用的饲料原料中不同纤维组分的含量。当然在猪的一定年龄、生产阶段，需要考虑到蛋白质消化率的不同对结肠中纤维发酵的影响。

1.2.2.1中性洗涤纤维 （NDF）

中性洗涤纤维是动物饲料分析中最常用的纤维指标，但它不是由同一类化合物所组成。NDF主要指植物细胞壁成分，其中半纤维素、果胶和纤维素是可以发酵的部分 （前两者较容易发酵，后者较难发酵）。果胶是不溶于水的细胞内容物。

1.2.2.2酸性洗涤纤维 （ADF）

酸性洗涤纤维包括饲料中纤维素和木质素。NDF与ADF含量之差就是半纤维素。ADF和ADL的含量差是纤维素。

1.2.2.3酸性洗涤木质素 （ADL）

酸性洗涤木质素是通过化学分析测得的木质素组分。对单胃动物而言，木质素基本上是不可消化的。

1.2.2.4可消化纤维 （DF）

可消化纤维包括半纤维素和不溶于水的果胶 （WIP）两部分。果胶大多数是在结肠中通过发酵的方式降解。

2 料型对肠道健康的影响

饲料的形状对维持猪肠道的健康至关重要。丹麦和德国在这方面的研究较为深入。

当比较粉状料和颗粒料对肠道健康的影响时，往往认为制粒过程中高温高压的灭菌作用很重要。99%的微生物在这个过程中被杀死。

在丹麦多年来一直提倡在育肥猪饲料制粒过程中加热到至少81℃以保证消灭饲料中所有的沙门氏菌。胃内颗粒饲料消化速度慢，结果很可能导致胃中饲料的酸化不充分。相反，粉状料因颗粒小，能与唾液更好地混合，在胃中的酸化速度较快，更易消化。大粒度的粉状料制成的颗粒料在胃中两个小时pH就达到2，而小粒度的粉料制作的颗粒料在胃中要花4个小时才达到这个pH值。在丹麦人们已经对粉料的粉碎粒度以及饲喂颗粒料对猪血液中沙门氏菌含量的影响做了研究，饲喂粉碎粒度较大的粉料时血液中沙门氏菌的量显著降低；饲喂粒度较大的粉料制成的颗粒料时，猪的血液中沙门氏菌阳性率降低，但比饲喂粉碎大粒度粉料组要高 （见表2）。

德国汉诺威兽医学院动物营养系通过饲养试验证明，饲喂较大粒度的粉状饲料并且同时使用有机酸 （或盐）是降低断奶猪及育肥猪沙门氏菌检出率的有效方法。大粒度粉状饲料具有良好的少门氏菌控制效果主要有两个原因：第一，大粒度的粉料降低胃中食糜流通速率，胃内容物干物质含量升高，刺激乳酸菌生长，游离的乳酸水平升高，引起pH值降低，显著地降低由口摄入沙门氏菌的成活率；第二，饲喂粗颗粒粉料，大部分淀粉在十二指肠不被消化，最后到达盲肠，有助于盲肠微生物把淀粉分解成丙酸和丁酸，而这些短链脂肪酸抑制沙门氏菌的增殖，能使整个肠道沙门氏菌的量减少。

表1 主要饲料的可消化纤维 （DF）组分 （g/kg）

表2饲料结构和碾磨对育肥猪血样中沙门氏菌检测的影响

表2 饲料结构和碾磨对育肥猪血样中沙门氏菌检测的影响

实际上，重要的是怎样合理地评定饲料的粗细。粉料筛分法可以作为一种参考方法。德国汉诺威兽医学院动物营养系规定大颗粒粉料平均22~38%的颗粒要大于1.4 mm，包括颗粒、小颗粒和粉料。图1表示一种结构好的育肥猪粉料的颗粒大小分布情况 （饲料的消化能：13.0 MJ/kg；粗蛋白 （CP）：17%；赖氨酸含量：0.9%，饲料由谷物及其副产品、豆粕和菜籽粕构成）。从实用的观点看，这种粒度的结构被认为是结构好且完美的构成，能满足猪生产性能与饲料料型研究的要求。就颗粒料而言，其原料的粉碎粒度应该比粉料小，这是因为粉料在制粒机中被挤过3~5mm孔时会再次被压碎。

3猪肠道健康和pH值的关系

要保持肠道健康，其中很重要的一点就是确定胃肠道各段食糜的最佳pH范围是多少。从胃到十二指肠、盲肠，每个肠段的pH值和pH值变化造成的影响都非常不同 （见图2）。

胃内容物的酸化作用以及保持流入十二指肠食糜稳定的pH是很重要的，这样能避免沙门氏菌和埃希氏大肠杆菌在胃肠道定植，这些革兰氏阴性菌适宜生存在pH值中性到弱碱性环境。

胃内pH值通常在2～4之间，但是由于采食量的变化以及胃内容物的分布不均，导致一部分饲料不易溶解，从而使某些部位pH值可能升高到7以上。因此，所有的饲养方案必须首先力求胃内食糜能保持较低的pH值，保证流入十二指肠食糜的pH值相对稳定，然后保证十二指肠pH值接近7。

从胃流入十二指肠食糜pH值的不稳定引起从胰腺分泌到十二指肠的碳酸氢盐 （缓冲剂）数量的不稳定，这可能会使十二指肠pH值暂时升高到8以上，而这是革兰氏阴性菌迅速增殖的最佳条件。另外，值得注意的是，胃中pH值保持小于4且相对稳定对于蛋白质消化相当重要。因为只有在这个pH值范围，胃蛋白酶原到活性胃蛋白酶的有效转化才会发生，此酶与胰蛋白酶（胰腺分泌到十二指肠）直接影响着动物对蛋白质的消化。

肠道中性到弱碱性pH值范围在生理上是正常的，对营养物质的消化也是很重要的，特别是在这个范围内淀粉酶的活性最高。从饲料的角度对胃肠道食糜pH进行系统的调控，主要是以下措施的有机结合：对饲料在液体溶液环境中溶解度的调节、饲料酸化能力的调节以及饲料中使用酸化剂。

4 有机酸和添加剂

4.1 有机酸

过去几年，有机酸对沙门氏菌的作用已进行广泛研究，其中甲酸最有效，其抑制猪霍乱沙门氏菌的最小浓度（MIC）为1.0 mg/mL（pH值为5），而丙酸是3.0 mg/mL，苯甲酸是0.8 mg/mL。应该注意的是苯甲酸主要在十二指肠和盲肠之间解离，不适于调节胃内pH值。除了料型外，添加有机酸或盐对促进肠道健康也是很有益处的。要消除革兰氏阴性菌，例如：沙门氏菌、埃希氏大肠杆菌，有机酸的作用尤为明显。

饲料与酸的结合力 （ABC）是饲料与酸结合能力的一个指标。现在推荐仔猪料的ABC值要在700 mmol HCl/kg（pH值为3）以下。降低ABC可以促进猪的肠道健康，其方法有：限制饲料中钙的含量 （低于0.85%），饲料添加植酸酶，更换饲料中的钙源 （如使用甲酸钙），保持饲料中粗蛋白的水平低于18% （在仔猪料和生长期料中使用合成氨基酸）。

饲料中的有机酸主要在胃中分解，从而降低ABC。通过这种方式，在饲料中加入0.5%的甲酸能使饲料pH值降低大约0.9，同时使ABC降低大约50 mmol HCl/kg。通过降低饲料的Ca、P水平 （分别0.75%、0.45%）也可以减少生长猪料的ABC；同时利用植酸酶保证植物中以植酸磷形式存在的磷的消化率，这会很好地促进胃液对饲料的酸化作用，从而降低其pH值。由于作用的方式不同，因此必须首先分清无机酸 （如磷酸）和有机酸 （如甲酸、乳酸、苯甲酸、丙酸、柠檬酸）的区别。无机酸只释放H+离子调节pH值（pH=-lg[H+]浓度）；有机酸除了有调节pH作用外，还有一个酸根阴离子，对潜在的有害细菌如沙门氏菌有直接的抑制作用。饲料中pH的降低有抗微生物的作用，对饲料的贮藏稳定性有重要作用。胃中pH主要有两方面的作用：影响微生物区系，活化胃蛋白酶利于蛋白质的消化。如果胃内酸根阴离子没有解离出来，整个酸分子就会对肠道中的微生物区系起调节作用。各种有机酸抑制革兰氏阴性菌 （如沙门氏菌、埃希氏大肠杆菌）特别有效。另外，有机酸盐也有一定的作用，像甲酸钙、乳酸钙和甲酸钾，它们的酸根离子没有降低pH的功能，却有抵御致病微生物的作用，而且，就仔猪而言，这些有机酸盐还是重要矿物质的来源。

4.2饲料添加剂——益生素和益生元

目前已有很多益生菌对沙门氏菌抑制作用的相关研究。丹麦的一些研究发现，发酵饲料中增加的乳酸菌和乳酸具有很好的抑菌效果。被称为益生元的寡糖 （像低聚果糖、菊粉、甘露聚糖）在十二指肠不能被机体分解，在盲肠这些物质却是双歧杆菌的发酵底物并产生丙酸和丁酸等短链脂肪酸。上面提到的两种添加剂的作用效果与其摄入量密切相关，在实际生产中要按照它们的效果确定使用量，同时还要考虑同其它调控措施 （如选择合适的料型以及添加有机酸）进行成本对比，选择既经济又有效果的调控措施。

5 小结

在生猪生产中，减少猪肉生产过程中沙门氏菌的污染及其所造成的损失是我们共同的目标。饲料不仅是沙门氏菌的携带者，还是引起肠道疾病的主要原因。除了严格的卫生措施外，饲养中采用专门的调控措施是提高猪肠道的健康水平以及减少生产环节中沙门氏菌污染的有效方法。