于治姣,张 勇,李 艳
(沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁 沈阳 110161)
现在养猪业中大多数猪乳并不能完全满足现代生产条件下新生仔猪的生长需要,它的供给量不足,在组成上不利于蛋白质的沉积[1]。Harrell 等指出,在营养充足的条件下,3周龄仔猪的体重可以达到10 kg。而现在的生产条件下,3 周龄的仔猪很少能达到7 kg,母猪泌乳量不足限制了仔猪的生长。在试验过程中,发现人工哺育的方法能够提高仔猪的生长速度使其获得更大的生长优势。而且现在已证明仔猪人工饲养和直接接受初乳对仔猪日后的生长发育是没有差异的。Gatnau 等也研究表明,通过口服途径进入机体的免疫球蛋白IgG 也仍然能保持活性[2]。这启发了我们如何去配制一个好的代乳料。而对于代乳料的研究开发最为关键的是让它如何维持肠道的健康,降低腹泻率。而其中代乳料原料的选择是重中之重。
乳清粉是生产奶酪及酪蛋白时所得的副产品,其主要成分是乳糖、乳蛋白和矿物质等。市场上的乳清粉根据加工过程不同分为3 种,一般为甜乳清粉,酸乳清粉和酪蛋白乳清粉,我们在生产中最常用的是甜乳清粉(pH6~6.8),成分如表1。
表1 乳清粉成分
仔猪出生后,消化道内乳糖酶的含量很高,它能快速地将乳清粉中的乳糖转化成果糖和葡萄糖。而果糖和葡萄糖是肠道上皮细胞和机体组织的重要能量来源。而且乳糖能被肠道内产乳酸微生物利用,发酵产生乳酸,进一步降低胃和小肠内的pH,抑制肠道内的病原微生物繁殖,从而降低腹泻率。乳清粉中含有高质量乳清蛋白,乳清蛋白是球蛋白和可溶性乳蛋白的总称。乳清蛋白中富含的氨基酸(见表2)都能促进肠道功能和体重增加。乳清粉除蛋白外,也含有非蛋白氮以及其他生长因子,如乳过氧化物酶,免疫球蛋白A、乳铁蛋白、胰岛素、胰岛素样生长因子。这些对肠道都有积极影响,特别是免疫球蛋白,它在仔猪肠道中能特异性结合细菌抗原,破坏其毒性与刺激作用,从而防止仔猪腹泻[4]。
表2 乳清蛋白典型的氨基酸组成[3] %
对于添加量而言,一般国内乳猪料中乳清粉添加量20%左右,Clarkson 和Allee 的一则试验表明,对于断奶体重小于7 kg 的仔猪,喂给含有乳清粉的饲料远优于单一的玉米-豆粕型日粮。田河山研究表明,当乳清粉的添加量达到20%~25%时,生产性能表现最佳(见表3)。
表3 不同乳清粉的含量对仔猪生产性能的影响[5]
血浆蛋白粉就是将占全血55%的血浆分离、提纯、喷雾干燥而制成的乳白色粉末状产品,按血液的来源和加工方法分为以下几类:猪血浆蛋白粉(SDPP)、低灰分猪血浆蛋白粉(LAPP)、母猪血浆蛋白粉(SDSPP)和牛血浆蛋白粉(SDBP),其中以SDPP 最为常用。
血浆蛋白粉中的蛋白质含量高(见表4),氨基酸含量丰富平衡(见表5),尤其是氨基酸的利用率非常高。试验表明,血浆蛋白粉中各种氨基酸的表观利用率在95%以上。徐健雄等也研究表明血浆蛋白粉的猪回肠氨基酸表观消化率均在93%以上,氨基酸真利用率除蛋氨酸外大部分在90%以上[7]。
Vandijk 研究表明血浆蛋白粉对仔猪断奶后前两周日增重(ADG)和日采食量(ADFI)有较大影响,分别 提 高26.8% 和24.5%[8]。孙占田和刘志敏也报道血浆蛋白粉可显著提高仔猪的平均日增重[9]。血浆蛋白粉可以通过增加空肠刷状缘的钠葡萄糖共转运载体1(SGLT1)的表达,使肠道对D-葡萄糖的吸收量提高8%~9%[10]。血浆蛋白粉中的低分子量肽、免疫球蛋白和清蛋白能部分地被乳猪和早期断奶仔猪直接吸收,从而能增加血液中球蛋白的含量。同时血浆蛋白粉中的球蛋白能结合肠道中的抗原从而减少对仔猪肠黏膜的刺激,提高了仔猪的自身免疫功能。给仔猪直接饲喂适量的血浆蛋白粉能增强仔猪的免疫能力,从而提高仔猪的生产性能,不过这也可能与激素的分泌有关。Touchette 等研究发现,饲喂血浆蛋白粉能降低仔猪下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)水平、促肾上腺皮质激素(ACTH)受体mRNA 和下丘脑CRH 受体mRNA 的表达[11]。而促肾上腺皮质激素对巨噬细胞有抑制作用,同时还增加IgG 的分解代谢,并且也能损害T 淋巴细胞,从而降低体液免疫和细胞免疫功能。因此,添加血浆蛋白粉可降低断奶仔猪促肾上腺皮质激素的分泌,维护正常免疫功能。另外,氧化应激会损伤胃肠道屏障完整性,增加肠黏膜通透性,从而引起动物的腹泻。而有学者研究发现血浆蛋白粉能提高血清中的抗氧化能力以及改善肠道的抗氧化能力,特别是降低肠黏膜丙二醛(MDA)的含量[12]。因此,血浆蛋白粉很可能是通过自身的免疫球蛋白和调节激素分泌以及提高机体抗氧化水平来维持仔猪的肠黏膜屏障完整性,从而促进仔猪肠道健康和生长。
由于国内外学者对血浆蛋白粉在新生仔猪上研究的较少,因此在新生仔猪上的饲喂中,没有明确表明血浆蛋白粉的饲喂量,不过刚刚断奶的幼龄动物,消化道尚未发育完全,免疫功能低下,这时补充血浆蛋白粉效果应该是最显著的。王明伟和王子荣研究结果表明,仔猪日粮中添加血浆蛋白粉可提高仔猪的生产性能,并随着用量的增加而增加。根据仔猪断奶平均个体重及饲料成本综合考虑,在仔猪日粮中添加6%的SDPP 比较合适[13]。
表4 SDPP 血浆蛋白粉的主要成分[6] %
表5 血浆蛋白粉典型的氨基酸组成
丁酸钠是丁酸的钠盐形式,它一般呈白色或类白色、似绒毛状的、可吸湿性的粉末,具有奶酪酸败样气味,易溶于水。丁酸钠是一种组蛋白去乙酞基酶抑制剂,有效成分是一种短链挥发性脂肪酸一丁酸。丁酸水、脂两亲,但偏重于亲脂,当pH 在4~6 时比较不易被分解,被采食后大部分能避过水性环境的小肠,直接进入盲肠和结肠发挥作用。猪奶干物质中含有超过3.8%的丁酸盐,代乳料中适当地加入丁酸钠可散发出特殊的奶酪味,从而增加了饲料的适口性。
丁酸钠的有效成分是丁酸,丁酸很容易被结肠上皮细胞吸收并作为能源利用,而且还能减少结肠疾病的发生[14]。丁酸钠能促进小肠上皮细胞的增殖和成熟,维持黏膜上皮细胞结构完整和形态正常,促进小肠消化吸收。Erica 研究表明口服丁酸钠可以修复肠黏膜病变和减弱肠黏膜炎症,并且对溃疡性结肠炎有辅助治疗作用,也能激活盲肠淋巴结处巨噬细胞,B 淋巴细胞,T 淋巴细胞,从而达到治疗的效果。在结肠中,丁酸能够穿过结肠细胞的细胞质膜和细胞核膜,再与其受体结合,从而影响基因的转录,最终导致结肠细胞的生理状态发生变化。它还影响着盲肠微生物的活动,减少总的气体的产生,但是能增加氨浓度,不过当饲喂小猪时,并不能提高仔猪的生长性能,但是能间接提高盲肠的pH 和盲肠氨的浓度。ClauS 等在饲料中将丁酸盐用脂肪包被,研究其对猪小肠黏膜形态及功能影响,结果显示丁酸盐增加了空肠中段皱壁面积。卢玉发等研究结果也表明,在日粮中添加丁酸钠可以显著提高断奶仔猪血清中IgG 的浓度,这与添加丁酸钠可以提高生长性能和降低腹泻率的结果是一致的[15]。而且丁酸钠还可以降低有害基因的表达,Lawhon 等研究表明,丁酸可以降低毒性基因的表达和降低沙门氏菌对上皮细胞的攻击[16]。丁酸可能直接通过对肠道有益基因的调控从而来降低仔猪的腹泻率。李鹏报道乳酸型酸化剂可使仔猪血液淋巴细胞亚群CDS+含量显著高于对照组[17],可能是添加酸化剂后降低了胃肠道的pH,将不耐酸的的细菌如大肠杆菌、沙门氏菌和梭状芽抱杆菌等大量杀死,而耐酸的有益菌,如乳酸杆菌和粪链球菌则存活下来,从而改善了机体内有益菌生长的内环境,提高了肠道的健康状态。
丁酸钠在新生仔猪应用上研究很少,但这并不妨碍它在新生仔猪上的应用,因为母乳中本身就含有丁酸盐。海祥等在早期断奶仔猪上研究表明,在日粮中添加0.1%丁酸钠能显著降低断奶后1 周的腹泻发生率(P<0.05),并且提高断奶仔猪7~2l d 的平均日增重(P<0.05)[18]。王继风等在仔猪日粮中添l g/kg 丁酸钠,发现仔猪空肠和结肠的黏膜上皮完整,肠上皮细胞数量比抗生素组增多1.4~1.7 倍,而且肠绒毛更为粗壮[19]。Piva 等也研究表明,在仔猪日粮中添加丁酸钠0.8 g/kg,分别提高了仔猪的平均日增重20%和平均采食量16%[20]。Collier 等报道,早期断奶仔猪日粮中添加0.3%丁酸钠能显著增加乳酸杆菌在肠道中的比例[21]。从而改善肠道健康。钟翔等研究显示,日粮中添加1 g/kg 的丁酸钠可以提高断奶仔猪生长性能以及肠道消化酶活性,从而提高消化率[22]。
初乳和常乳中存在大量具有生物活性的多肽因子。初乳中与生长有关的生物活性物质有胰岛素样生长因子I(IGF-I)、胰岛素样生长因子Ⅱ(IGF-Ⅱ)、表皮生长因子(EGF)、胰岛素(INS)、催乳素(PRL)、转化生长因子(TGF)等。胰岛素和IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ都是胰岛素家族中多肽类成员。胰岛素也是一种生长因子,初乳中含量远高于常乳,胰岛素可影响血糖水平,促进生长和组织分化,促进胃肠道迅速发育,诱导小肠黏膜成熟,加速肠道对大分子吸收的关闭。母猪分娩当天初乳中胰岛素浓度高达411μIU/mL,3 d 后降至28μIU/mL,但仍然比血清中高数倍。初乳在体外刺激细胞增殖的潜力与初乳胰岛素浓度呈正相关。
适当浓度胰岛素对小肠上皮细胞增殖和对其葡萄糖吸收具有促进作用。Shen 报道,用荧光标记的胰岛素饲喂初生和3 日龄仔猪1 h 后,血浆中胰岛素浓度分别提高了46.97%和44.09%,这充分证明了新生仔猪能吸收外源胰岛素。这也进一步证明了代乳料中加入这些生长因子也可以一样刺激幼畜胃肠道的成熟,同样可以代替初乳中胰岛素的作用;同时口服胰岛素可增加小肠的重量和乳糖酶的活性。Shulman 报道,2日龄微型猪每天口服85 U/L 胰岛素,提高了回肠黏膜重。
代乳料在仔猪哺乳期和断奶早期起着重要的作用,一个好的代乳料可以降低断奶应激和腹泻率,提高采食量,最大化地挖掘出仔猪的生长潜能,从而提高养猪场的经济效益。因此,仔猪代乳料的开发有着广阔的前景,而选择出好的代乳料原料是这一切的关键。
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