郭涛
(湖南加农正和生物技术有限公司,湖南长沙410000)
早期断奶应激对仔猪胃肠道结构和功能的影响
郭涛
(湖南加农正和生物技术有限公司,湖南长沙410000)
断奶应激是仔猪生长过程中遇到的最大应激之一,应激仔猪通常表现出消化和吸收功能下降、免疫力降低、腹泻和生长性能不佳。通过应激管理、营养调控的方法可以消除部分仔猪断奶应激的不利影响,但只有更深入地了解断奶应激背后仔猪胃肠道结构和功能变化才能摸索出更为完善的克服断奶应激的策略。本文对断奶应激如何影响仔猪胃肠组织形态、结构和功能进行了简要的综述,为寻找缓解仔猪断奶应激的策略提供更多的思路。
断奶应激;肠道结构;仔猪
从自然进化来看,仔猪断奶是一个相对缓慢的过程,一般应激持续会超过17周[1]。在追求养殖效率的今天,为了提高母猪的繁殖率,往往将猪断奶时间提前到14~35日龄,以25日龄左右断奶最多。一般来说仔猪早期断奶可以缩短母猪的产仔间隔、增加年产窝数、提高栏舍利用率、也可在一定程度上减少疾病和寄生虫垂直传播的概率[2]。
然而早期断奶的仔猪由于受环境、营养、心理等应激的影响,通常会出现厌食或拒食、消化紊乱、腹泻水肿、生长迟滞、疾病多发等一系列的不良症状,称为“早期断奶综合征”,严重影响仔猪的生长发育,制约了猪场的经济效益。导致该后果的主要原因是断奶应激严重影响了仔猪胃肠道组织的形态结构,酶系统发育、消化道微生态区系的平衡以及肠道免疫屏障。
断奶前仔猪胃底腺不发达,胃酸分泌较少,酸性环境是通过母乳中的乳糖发酵产物(乳酸)以及一部分挥发性脂肪酸来维持;断奶后,伴随乳糖摄入终止,乳酸生成量急剧下降,同时饲料原料成分对酸有结合力,导致采食后胃内pH值上升到5.5以上,胃酸不足对仔猪产生的影响主要体现在:胃酸分泌不足可能导致环境中的致病菌(大肠杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等)进入,引发胃肠道感染[3]。当仔猪胃内pH值上升后,胃蛋白酶活力下降(胃蛋白酶最佳激活pH值为2.0),对蛋白质的消化效率降低,消化功能降低,食物不能有效地消化吸收,又会反过来抑制食欲,仔猪出现消瘦、拒食。同时没消化的蛋白质在肠道内发酵腐败,为病原菌在肠道中定植和繁殖提供更为舒适的环境,最终致使仔猪肠道炎症和腹泻等疾病的频频发生,影响仔猪的健康生长。
大量研究表明,由早期断奶应激诱发仔猪肠道急性或慢性结构功能改变主要参考指标为小肠长度、重量、微绒毛、隐窝深度、黏膜屏障等变化。仔猪断奶后,食物由易消化的液态奶转变成固体饲料,母乳中营养成分和各种生物活性因子突然消失,食物的可消化性下降,仔猪采食量下降,肠道细胞的凋亡速度升高而细胞更新速度降低,导致仔猪肠道结构和功能发生显著的变化。研究表明,仔猪21日龄断奶,28天测量时小肠在长度没变化的情况下重量降低了25.99%,同时,在各种饲料的物理磨损下,肠绒毛迅速变短,绒毛表面由长尖状变为平舌状,同时隐窝加深[4]。21日龄断奶仔猪,24~29天内,其小肠绒毛长度下降30%~63%,隐窝深度增加76%~180%;断奶后11天,微绒毛长度、隐窝深度与未断奶仔猪相比显著下降;下降的趋势直至断奶后15天趋于稳定,达到平衡,同时肠绒毛的形态由断奶前长而细的指状变成短而粗的叶状[5]。早期断奶会导致仔猪的肠道屏障功能严重受损,肠道细胞间紧密连接蛋白部分消失,缝隙加大导致肠黏膜通透性增加,有毒有害物质加速进入体内。同时,仔猪断奶日龄越早,断奶后绒毛长度恢复所需时间越长,由于肠道绒毛变短,有效吸收面积明显减小,养分消化吸收不良,料肉比升高。
初生仔猪能自然消化吸收母乳,胃肠道乳糖酶、凝乳酶和脂肪酶含量较高,但淀粉酶及消化碳水化合物有关酶活性很低。因此,早期断奶仔猪对碳水化合物的利用率有限。断奶后,饲料的形态变化引起仔猪肠道结构和功能的改变,肠绒毛高度降低、隐窝深度增加会使小肠绒毛刷状缘消化酶(如乳糖酶、异麦芽糖酶、葡萄糖苷酶和多肽酶)活性降低。研究发现仔猪断奶后乳糖酶和多肽酶活力均快速下降,断奶后4~5天至少下降了45%[6];同时科学研究表明仔猪断奶前肠道内氨肽酶N含量为31IU/mg,而断奶后14天氨肽酶N含量降至22IU/mg,二肽酶含量断奶前为11IU/mg,断奶后为8IU/mg[7]。小肠绒毛上皮刷状缘碱性磷酸酶是与肠道基本消化吸收功能关联的标志酶,利用荧光定量PCR等技术的分析表明,较同日龄的哺乳仔猪,断奶应激显著降低了碱性磷酸酶的基因表达,在空肠表现最为突出,表明空肠段在氧化应激时可能受损最为严重。各种酶活性的下降对肠道的消化吸收和仔猪健康产生不利影响。
猪肠道微生态系统与肠道细胞紧密接触,互相交换能量物质、传递信息,对宿主的生长、营养、免疫等起着至关重要的作用。肠道微生物区系是指在肠道不同部位中分布的大量正常菌群,若肠腔内有益厌氧菌的数量减少、定植抗力下降,外来病原菌或自身病原菌得以快速繁殖,粘附在肠黏膜,向深部移位从而破坏肠黏膜。细菌易位是肠道黏膜功能障碍的突出表现。
正常情况下仔猪肠道细胞的表层为肠球菌、大肠杆菌;第二层为消化链球菌、类杆菌;底层主要寄生厌氧菌[8]。仔猪出生后,肠腔中定植了大量的乳酸杆菌、消化球菌、肠球菌等优势菌种。在哺乳阶段,仔猪肠内微生物以乳酸杆菌为主,断奶后,有益菌生长受到抑制,有害菌迅速增殖,菌群结构失调。研究表明断奶后仔猪肠道内乳酸杆菌数量呈线性降低,而大肠杆菌数量呈线性增加[9]。主要原因一方面是仔猪体内皮质酮分泌增加,抑制了消化道分泌黏蛋白等厌氧菌所需营养物质,抑制乳酸杆菌增殖。另一方面饲料未消化吸收的物质在肠道内进一步发酵,影响肠道菌群。胃肠道pH值的改变对微生物区系也产生了较大影响。肠道微生态平衡的破坏,有害菌产生大量的内毒素等有害物质,引起仔猪腹泻消瘦,同时导致黏膜免疫功能紊乱。
肠道不仅是消化、吸收、物质交换的场所,也是机体的主要免疫器官。分布于肠道上的淋巴组织和弥散免疫细胞共同组成肠道免疫屏障。其中淋巴组织包括王氏结和肠系膜淋巴结,属于免疫应答诱导活化部位;弥散免疫细胞是免疫应答效应位点。肠道黏膜内起核心作用的是分布于肠黏膜表面的分泌性弥散免疫细胞,这些免疫细胞可以中和细菌产生的毒素、病毒,阻止病原体在肠黏膜表面的粘附[10]。
早期断奶后,添加的日粮的抗原性影响仔猪肠黏膜免疫功能,抗原会导致肠道免疫系统的致敏和损伤,影响淋巴细胞对细胞因子的分泌。此外,断奶应激可通过氧化应激、肠道细胞的增殖和凋亡等相关通路造成肠道免疫屏障结构的损伤和小肠功能的紊乱。
断奶应激根源是断奶仔猪生理上的相对不完善和应激给仔猪造成的损伤,其中最重要的就是肠道黏膜结构和黏膜屏障损伤。对断奶应激导致的仔猪肠道损伤进行深入地分析,对于今后通过营养调控手段改善仔猪肠道健康,完整地缓解断奶应激具有非常重要的意义。
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■简讯
河南:防控动物疫病三类项目有补助
2017年9月6日,河南省畜牧局、省财政厅联合制订方案,明确了2017年河南省动物疫病防控财政支持范围,表示将对动物疫病强制免疫、强制扑杀、养殖环节无害化处理工作给予适当补助。
强制免疫补助主要用于开展口蹄疫、高致病性禽流感、小反刍兽疫、布病等动物疫病强制免疫疫苗采购、储存、注射(投喂)及免疫效果监测评价、人员防护等相关防控工作,以及对实施和购买动物防疫服务等予以补助。补助畜禽种类主要包括,口蹄疫:猪、牛、羊、骆驼和鹿等偶蹄动物;高致病性禽流感:鸡、鸭、鹅、鸽子、鹌鹑等家禽;小反刍兽疫:羊;布病:牛、羊等。
强制扑杀补助疫病种类包括口蹄疫、高致病性禽流感、H7N9流感、小反刍兽疫、布病、结核病、马鼻疽和马传贫。补助畜禽种类包括,口蹄疫:猪、牛、羊等;高致病性禽流感、H7N9流感:鸡、鸭、鹅、鸽子、鹌鹑等家禽;小反刍兽疫:羊;布病:牛、羊等;马鼻疽、马传贫:马。
养殖环节无害化处理补助,河南省畜牧局、省财政厅根据国家统计局公布的生猪饲养量和合理的生猪病死率、实际处理率测算各省辖市、直管县(市)无害化处理补助经费,包干下达各省辖市、直管县(市),主要用于养殖环节病死猪无害化处理支出。各省辖市、直管县(市)要根据《国务院办公厅关于建立病死畜禽无害化处理机制的意见》(国办发〔2014〕47号)和《河南省人民政府办公厅关于建立病死畜禽无害化处理机制的意见》(豫政办〔2014〕187号)有关要求做好养殖环节无害化处理工作,并按照“谁处理、补给谁”的原则,对病死畜禽收集、转运、无害化处理等环节的实施者予以补助。
S821.4+5
A
1673-4645(2017)09-0029-03
2017-09-14
郭涛(1989-),男,硕士,研究方向为抗生素的合理使用及霉菌毒素的防控,E-mail:536203486@qq.com