刘国舫
(上海新农饲料有限公司,上海201613)
进入春季,暖湿气候逐渐占主导地位,猪机体在经过漫长的严冬后,体表和末稍毛细血管血液开始充盈,流速加快,体内代谢较冬季明显旺盛,所需营养物质更加丰富。本文从免疫、营养代谢理论进行分析,试图强调饲料营养的调整对猪群健康所产生的影响,在具体操作上对生产实际提供参考。
进入春季,万物生发,阳气和升,气候温暖,机体腠理疏松开泄,各组织器官功能活跃和细胞代谢旺盛。机体必需补充大量的营养物质,才能保证供给机体活动、生长发育的需要。
在中医养生观念中,春季养生吃的法则是“多甘少酸”。通俗的理解,春季养生食谱里要多吃些甜的食物,少吃一些酸的东西。
春天与肝脏相对应,在春天很容易发生肝气过旺,肝脏又影响到脾胃。而酸性会使肝脏收敛、不易发泄,所以容易造成消化不良。在饲料中适当的补充添加葡萄糖,增加青饲料(属碱性)的供给,以减少谷物酸性饲料的比重。对饮水而言,水的酸碱度一直不被大多数场关注。在春季,成年猪饮用弱碱性水,对调理猪在冬季高能状态下形成的弱酸性体质的调节有关键性的作用。
温度与猪的采食量有密切的关系,随着温度的升高,如果在饲料中继续保持冬季高能量的饲料水平,会使氮排量增加,加重机体代谢负担。
另外,春季适宜的温度使病原微生物繁殖活跃,传播加快,猪群在代谢旺盛的情况下,更易受到病原微生物的攻击。
动物在疫病攻击以后,由于免疫系统的激活,机体合成大量细胞因子、化学因子、急性期蛋白质、免疫抗体等,代谢率明显增强,产热增加及体温升高,需要大量的养分。首先需要大量的氨基酸合成急性期蛋白质、抗体及其他活性物质,体蛋白质损失、氮排出量增加。由于动物的食欲和采食量大幅减少,甚至绝食,氨基酸的供应主要来源于体蛋白的降解。在疫病攻击时动物代谢增强,必然增加维生素和微量元素的需要量。另一方面疫病攻击导致动物氧化应激,产生大量自由基,对抗氧化剂(VE,VC,Se等)消耗增加明显。
在疫病攻击机体时,动物代谢增强,对养分的需要增加,动物的营养分配从生长转向免疫。动物的这些代谢反应是为了抗御疫病,尽可能存活下来,这是长期进化或自然选择的结果。但是,在人工选择下,猪在疫病攻击时的代谢模式有一定的偏离自然选择的轨道。近年来猪的育种进展使得猪的生长潜力大幅提高,瘦肉型猪生长速度大幅增加。这样的猪一旦受到感染,可利用养分的分配模式发生一定程度的改变。分配到免疫系统的养分减少,分配到生长的养分增加。在健康的条件下,这自然对提高生产性能有利,但在疫病攻击时,这样的猪免疫力较低,死亡率明显高于国内土品种猪。持续地专注于提高生长性能的选择,在基因上改变了养分的分配,必定牺牲生长以外的功能。因此,饲养高生长潜力瘦肉型猪,必须提供高的营养水平,特别在疫病攻击机体时保证营养的供应才能有足够的养分用于免疫,猪才能战胜疫病。
虽然动物遭受疫病攻击时营养的需要增加,但令人难以理解的是,动物的反应正相反,采食量降低。在猪的自然进化中、自然界的猪生病后获得营养的机会极小,而免疫需要的营养很高,唯一可靠的营养来源就是体储备,大量动员体储备就成为生病动物的必然。这是由一系列神经、内分泌,活性物分泌导致代谢改变引起的。如皮质激素上升,胰岛血糖素升高,儿茶酚胺激素水平上升,胰岛素水平下降。动物耗氧增加,糖原分解增强,线粒体氧化代谢产生大量ATP,反馈抑制了动物的食欲。在饲养条件下,即使发病,我们需要尽可能多让猪从饲料获得足够养分,特别是免疫所需要的养分,保证充分的养分用于免疫,尽量减少分解体组织,体组织一旦耗竭,死亡是必然的结局。
疫病攻击导致动物生长降低甚至停止,这种采食和生长的下降不是病原本身对动物的伤害造成的,而是动物对疫病攻击的免疫反应造成的。免疫系统激活产生的一系列代谢变化和大量产生的炎性细胞因子在消灭病原的过程中也对动物的生产性能造成严重损伤。不仅病原,其他激活免疫反应的,如疫苗接种,也在一定程度上降低动物的生长性能。虽然动物的免疫反应是动物保持健康(或存活)的必须,但动物为此也付出了采食和生长下降的代价。免疫系统有时可能反应过度,特别是在遭遇病毒感染后,产生过量的炎性细胞因子,损伤动物自身组织。免疫反应失控,严重时导致动物死亡。
现行的猪的营养需要和饲养标准均是以健康猪为基础制定的。但在疫病攻击时,猪的营养分配和代谢完全改变,免疫所需的养分与生长所需养分完全不同。
营养作为猪和其他动物免疫的物质基础。其实所有的营养都是免疫所必需的。
能量的严重缺乏影响动物的免疫力。一旦遭遇疫病攻击,动物的预后不良。对于现代瘦肉型猪的饲养,在生长阶段提供充分的能量,可保证猪维持较高的免疫力。如果遇到养猪低潮,或猪场出现经济困境,降低猪的饲料供给,一旦遭遇疫病来袭,后果很可能是灾难性的。
蛋白质和氨基酸对于猪的免疫力非常重要,氨基酸是合成抗体、淋巴细胞、细胞因子、急性期蛋白等等的基本原料。某些氨基酸是体内抗氧化体系重要组成部分。现代猪瘦肉生长潜力非常高,高度选育的猪的代谢特征是可利用氨基酸较多分配给肌肉的生长,较少的分配给免疫器官和组织。所以一旦蛋白质和氨基酸缺乏,就会牺牲猪的免疫力,而不是仅仅牺牲猪的生产性能。疫病的攻击导致高生长潜力的猪生长性能大幅降低,这是我国的普遍现象。高瘦肉生长潜力猪即使由于疫病攻击而生长降低,我们也不应降低日粮蛋白质和氨基酸水平。如果认为其生长速度低就降低日粮蛋白质和氨基酸水平,结果是猪的健康状况和免疫力更加恶化,死亡增加。
色氨酸对猪的淋巴细胞和巨噬细胞活力非常重要。精氨酸促进猪小肠黏膜的完整性,提高猪的免疫力。而苏氨酸、色氨酸、胱氨酸、VE、VC、Se等都与机体免疫水平相关。
妊娠期母猪蛋白质缺乏,影响胎儿免疫器官的发育,降低仔猪胸腺和脾脏淋巴细胞的增值,降低脾脏NK细胞活力。妊娠期蛋白质缺乏还改变仔猪下丘脑-垂体-肾上腺轴,仔猪的基础肾上腺皮质激素水平升高,免疫力低下,仔猪的死亡率增加。尤其在母猪妊娠后期,保证蛋白质和氨基酸的供应至关重要。
维生素对于猪的免疫力十分重要。水溶性维生素多是代谢酶的成分,在动物代谢强的情况下消耗和需要量增加。前面讲到动物在疫病攻击时代谢明显增强,这必然增加水溶性维生素的需要。脂溶性维生素VA主要与保持细胞膜结构和功能的完整有关。膜结构的完整是免疫发挥作用的基础。因此,VA对于免疫非常重要。VE是十分强大的自由基清除剂,是体内抗氧化体系的重要一环。VE主要存在于线粒体中,因为线粒体进行的氧化反应不断产生自由基,在疫病攻击时自由基的产生突然大增,自由基对动物组织膜结构的活性成分有强大损伤作用,线粒体中充足的VE可随时清除机体内产生的自由基。VE、VC、B-胡萝卜素可增强细胞和体液免疫。当动物同时缺乏VE、VC、Se,动物的免疫力明显降低,在此情况下,某些平时无害的病毒也可致病,某些致病力很弱的病原也可致死亡。
许多微量元素也是代谢酶的成分,在代谢增强时需要量增加。硒是动物抗氧化体系的重要成分,缺硒动物的免疫力明显降低。缺硒时,病毒的毒力增强,致病力增加。这也与硒的抗氧化机制有关。锌对于动物的免疫十分重要。锌参与动物黏膜免疫、细胞免疫,锌在白血球中含量非常高,锌在疫病攻击时需要量增加,缺锌导致动物免疫抑制(T细胞和B细胞免疫抑制)。其他微量元素,铁、锰、铜、碘的缺乏也降低动物的免疫力。
特别要关注铁的状况。铁在动物的生物氧化供能中处于关键地位,缺铁导致动物的免疫力降低已被无数研究证实。但我们也必须关注铁的另一面,铁过量导致不利后果。铁的过量之所以必须引起重视,是因为猪饲料有普遍超剂量添加铁的趋势。铁是一种十分活跃的过渡元素,铁的氧化性很强,过量的铁可导致动物氧化应激,降低抗氧化酶的水平,减少抗氧化储备,降低动物的免疫力。由于铁的反应性非常强,体内正常的铁均是与蛋白结合存在,一旦铁没有完全被蛋白结合而呈游离状态,铁离子可攻击细胞和活性分子,引起疾病。日粮添加过量的铁可导致体内铁的聚集,超过了铁结合蛋白的结合能力,就会导致严重不良后果。另一方面,铁对病菌的增值是致关重要的限制因子。在动物感染细菌病后,体内铁越多,细菌增值越快,特别是游离的铁离子大大加快细菌的增值,有机会战胜动物的免疫系统。所以,铁的超需要量添加可导致适得其反的不利后果。其他的微量元素,例如锌和铜的超需要量添加同样导致动物的氧化应激,降低动物的免疫力,还污染环境。
在猪处于疫病攻击时,适当提高微量元素的水平有利于提高猪的免疫力,降低猪的死亡损失。但微量元素不是多多益善,高铁、高铜、高锌日粮的长期不良后果不应低估。养猪者不要仅仅看短期的效果,而忽略了长期后果。
营养与健康之间存在着非常密切的联系,动物的营养状况影响着机体的免疫功能和对疾病的抵抗力,机体的健康状况又影响着动物的营养需要模式。
营养抗病的途径有:影响免疫系统发育与功能、影响肠道发育与健康、影响抗病基因的表达、影响传染性疾病的发生发展、缓解应激的危害等五大途径。
2.1.1 任何养分的严重缺乏,长期整体营养不良均损伤免疫系统的发育和免疫力;
2.1.2 对大部分养分,保证最佳免疫力的需要量高于生产性能的需要量;
2.1.3 养分种类不同对免疫机能的影响模式不同。
2.2.1 蛋白质:在临床和试验方面,有关蛋白质营养与免疫的研究很广泛,得到较为一致的结论。蛋白质缺乏将会降低机体抗感染能力和淋巴器官发育;降低细胞免疫功能;降低体液免疫功能;降低巨噬细胞的数量与活性。
2.2.2 氨基酸:氨基酸与免疫功能关系的研究主要集中在赖氨酸、含硫氨基酸、苏氨酸和支链氨基酸等几种必需氨基酸和谷氨酰胺。
2.3.1 影响蛋白质的合成速率及类型、RNA合成和抗体形成过程;
2.3.2 氨基酸的药理作用;
2.3.3 氨基酸的代谢产物影响免疫功能;
2.3.4 氨基酸通过影响其他必需营养素的代谢间接影响免疫功能。
VA是维持正常免疫功能的重要物质,严重缺乏或亚临床缺乏导致免疫功能紊乱。高剂量维生素可提高仔猪细胞免疫功能,但对体液免疫功能无显著影响。
VE是一种生物抗氧化剂,可增强动物机体的免疫功能,具有免疫佐剂的作用。VE在影响免疫功能方面与硒具有协同作用。饲料中添加VE可有效提高猪抗体生成量。
VE影响免疫的机制:①抗氧化功能;②影响花生四烯酸代谢产物的合成;③抑制前列腺素和皮质酮的生物合成。
VC通过四个途径影响免疫功能:①影响免疫细胞的吞噬作用;②降低血清皮质醇,改善应激状态;③抗氧化功能;
补充VC可以有效预防夏季不育症的发生,原因在于这种维生素参与了肾上腺皮质激素的合成,而肾上腺皮质激素对于减少应激起着关键作用。补充生物素也可以提高母猪受精率,特别是对于从断奶到发情间隔较长的母猪更加有效。
免疫系统受外来抗原刺激后,通过神经-内分泌-免疫系统网络,使免疫系统激活,引起动物一系列行为上和代谢上的改变,从而影响动物的生长和营养需要量。
总之,现代瘦肉型猪的高生长潜力牺牲了猪的抗病力,在当前疫病压力非常大的情况下,必须重视营养在保持指群高抗病力的作用。尤其是春季时期,对猪的营养补充更应该全面高效,更要适当增加青饲料的供给,提供天然优质的维生素和微量元素,给猪在以后的生产中打下高免疫力的基础,为在以后季节的生长繁殖提供前期体能储备。