浅谈断奶日龄对仔猪生长性能和肠粘膜屏障功能的影响

2017-03-31 20:31侯冠彧曹婷周汉林荀文娟施力光
热带农业科学 2016年12期
关键词:生长性能仔猪

侯冠彧 曹婷 周汉林 荀文娟 施力光

摘 要 断奶日龄的选择对养猪生产至关重要。在现代养猪生产中,早期断奶是制约规模化养猪的瓶颈问题,往往造成仔猪断奶后食欲差、消化不良、腹泻、免疫功能下降等“仔猪早期断奶综合症”,严重制约养猪业的发展,而产生这一后果的主要原因是断奶使肠粘膜屏障受损。因此,选择适宜的仔猪断奶日对养猪生产具有重要的意义。本文综述了断奶日龄对仔猪生产性能和肠粘膜屏障的影响,以期为实际生产中确定适合的断奶日龄提供参考依据。

关键词 断奶日龄 ;仔猪 ;生长性能 ;肠粘膜屏障

中图分类号 S828 文献标识码 A Doi:10.12008/j.issn.1009-2196.2016.12.020

仔猪早期断奶已成为中国养猪业提高经济效益、降低生产成本最重要的手段。但早期断奶同时可引起仔猪腹泻、采食量下降、生长阻滞和免疫功能降低等生理病症,即“早期断奶综合症”[1]。产生这一系列症状的主要原因是仔猪遭受营养、环境以及心理的变化,以及病原微生物侵袭造成的仔猪肠道发育受阻,肠道功能紊乱,从而导致生产性能降低、腹泻及死亡率上升,严重威胁着仔猪的生命健康,继而给养猪生产带来巨大损失[2]。肠道不仅是消化吸收营养物质的主要场所,也是机体抵御外源性和内源性致病菌的第一道防线,是机体最大的免疫器官[3]。肠道健康水平决定动物整体健康和生产性能的发挥。由于仔猪肠道发育、免疫系统、酶系统、微生态系统等不健全,加上断奶应激造成的仔猪肠道屏障损伤,引起仔猪腹泻,生产性能降低,甚至死亡,严重制约养猪业的发展[4-5]。笔者综述了断奶日龄对仔猪生产性能和肠粘膜屏障的影响,以期为实际生产中确定适合的断奶日龄提供参考。

1 断奶日龄对仔猪生长性能的影响

断奶日龄断奶日龄对仔猪体重、日增重、相对生长速率、日采食量均会产生显著影响[6]。巨新义等[7]从生长性状、胴体性状、肉质性状和经济效益4个方面进行了28、21、14 日龄断奶仔猪对比试验。结果表明超早期断奶(小于21日龄)是可行的。顾宪红等[8]研究了不同断奶日龄(17、21、28、35日龄)对仔猪生产性能的影响。结果发现,断奶日龄显著影响仔猪生长性能,且17日龄、21日龄断奶组体重、日增重、相对生长速率和日采食量下降幅度显著大于28日龄、35日龄断奶组。周芬等[9]通过对23日龄、28日龄杜长大断奶仔猪研究发现,28日龄断奶组平均日增重、日平均采食量均显著高于23日龄断奶组。郑心力等[10]通过比较不同断奶日龄(21、28、35、42日龄)临高仔猪生长性能发现,35日龄断奶仔猪在60日龄时体重、平均日增重、胸围、体长和体高均显著高于21和28日龄断奶组,料重比显著低于其他2个处理组。因此,判定临高仔猪适宜的断奶日龄为35日龄。朱锋钊等[11]通过比较不同断奶日龄(14日龄、21日龄、28日龄)梵净山特种野猪仔猪在60日龄时体重、饲料转化率、断奶后腹泻率和育成率发现,断奶日龄越早,断奶后腹泻越严重,且对仔猪生产性能产生负面影响。苏宁等[12]研究表明,饲粮类型显著影响断奶仔猪断奶日龄,使用谷物—植物蛋白饲粮时,45日龄断奶为宜,而饲粮中配入一定比例的乳制品或鱼粉时, 可提早到35日龄断奶。上述研究表明,仔猪断奶日龄与猪场饲养管理水平、环境、饲粮类型、猪品种等密切相关,适宜断奶日龄的选择需要综合考虑各种因素。

2 断奶日龄对仔猪肠粘膜屏障的影响

完整的肠粘膜屏障由机械屏障、生物屏障、化学屏障和免疫屏障组成。完整的肠粘膜屏障可以有效的阻止各种有害物质入侵,保持机体的内环境相对稳定[13]。然而,对于断奶仔猪,引起肠道受损的主要原因是遭受断奶应激,同时也成为实施早期断奶的最大技术障碍。笔者从肠粘膜机械屏障、生物屏障、化学屏障和免疫屏障4个方面分别探讨。

2.1 断奶日龄对肠粘膜机械屏障的影响

正常情况下,肠粘膜机械屏障能抵御较强的刺激和正常菌群侵袭。仔猪肠粘膜膜形态结构的完整性是保证养分正常消化吸收的基础,肠绒毛的发育程度可作为评定外来养分减轻应激和促进肠道修复的一个比较灵敏的指标[14]。研究表明,断奶应激可导致仔猪肠绒毛高度降低、肠粘膜上皮绒毛变短、隐窝变深,消化吸收功能下降,进而造成仔猪腹泻率提高[15-16]。顾宪红等[17]通过对比不同断奶日龄(17、21、28、35日龄)仔猪小肠绒毛高度、隐窝深度、绒毛宽度、肠壁厚度发现断奶后这些指标均有不同程度的变化,且断奶日龄越早,仔猪肠粘膜形态变化幅度越大。栾兆双等[18]通过对比22、24、28和35日龄断奶仔猪与哺乳仔猪(35日龄)空肠形态学结果发现,与哺乳组相比,22、24 和28日龄断奶组空肠绒毛高度、绒毛高度/隐窝深度均显著低于35日龄哺乳组仔猪,隐窝深度均显著提高,35日龄断奶组与哺乳组差异不显著。紧密连接对维持肠粘膜上皮细胞机械屏障功能有重要作用[19]。紧密连接蛋白ZO-1和跨膜蛋白Occludin是构成紧密连接的重要组成部分,参与屏障功能的信号转导过程[20]。血清学检测是诊断肠道通透性的重要依据,二胺氧化酶(DAO)和D-乳酸可以作为肠道损伤的早期指标监测肠粘膜的屏障功能[21-22]。早期断奶(21日龄)后仔猪血浆D-乳酸含量、DAO活性和乳果糖/甘露醇比顯著升高,肠道通透性增加,导致肠粘膜机械屏障功能破坏,可能与肠上皮细胞紧密连接蛋白Occludin mRNA 表达下降有关[23]。

2.2 断奶日龄对肠粘膜生物屏障的影响

肠道不仅是机体消化吸收的重要场所,又是机体内最大的细菌和内毒素库。肠道菌群作为动物肠道防御屏障的重要组成部分,可保护机体免受外来病原菌侵袭,对维持动物机体健康和生长起重要作用[24]。在断奶期,由于受到断奶应激,使得乳酸菌、双歧杆菌等有益菌群数量迅速下降,大肠杆菌等有害菌群数量增加,严重影响仔猪正常肠道菌群建立,使得仔猪感染疾病的几率上升,出现了以消化道微生物区系变化为主要特征的腹泻[25]。王一冰等[26]运用454焦磷酸测序技术检测了25日龄断奶仔猪断奶前后肠道菌群变化。结果表明,断奶后仔猪腹泻率增加,肠道菌群多样性和菌群结构均发生了显著变化,与断奶前相比,断奶1周后,梭杆菌门和变形菌门含量显著降低。张志贤[27]选用21日龄断奶仔猪,比较了健康仔猪和腹泻仔猪肠道菌群变化。结果表明,腹泻仔猪各肠段梭菌、大肠杆菌显著升高,双歧杆菌、乳杆菌等优势菌群的数量显著降低,说明腹泻会导致仔猪肠道菌群结构和数量发生剧烈变化,肠道微生态平衡遭到破坏,这与孙晓磊[28]研究结果相似。由此可见,肠道菌群数量和适当的比例对维持动物肠道微生态平衡和机体健康有重要意义。

2.3 断奶日龄对肠粘膜化学屏障的影响

早期断奶仔猪生产性能与肠道消化酶活性密切相关。早期断奶仔猪由于消化酶系统发育尚未完善,加上仔猪遭遇断奶应激以及饲喂的日粮转变,对大多数消化酶活性有抑制作用。王艳玲等[29]研究表明,胃蛋白酶、胰脏淀粉酶和胰蛋白酶、小肠内容物淀粉酶和胰蛋白酶活性仔猪仔猪断奶后显著降低,但在断奶1~2周后基本恢复,并逐渐升高,且消化酶种类与饲喂的日粮组成密切相关。张宏福等[30]研究发现,断奶日龄早于28日龄时,断奶后1周空肠中糜蛋白酶的活性降低,而且断奶日龄越早,恢复至正常值的时间越长,而这2种酶的活性在28、35日龄断奶仔猪中基本不受影响。周芬等[9]研究了23日龄和28日龄断奶仔猪对空肠食糜消化酶活性的影响。结果发现,断奶后仔猪空肠胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶均有所下降,其中断奶2周后胰蛋白酶活性超过断奶前水平,而淀粉酶和脂肪酶在断奶2周后仍未恢复至断奶前水平,28日龄断奶仔猪所受影响较小。顾宪红等[31]研究发现,17、21日龄断奶组小肠黏膜碱性磷酸酶活性显著低于28、35日龄断奶组同周龄仔猪。说明断奶越,小肠黏膜损伤程度越大,小肠对营养物质的消化能力越差,最终影响仔猪的生长。

2.4 断奶日龄对肠粘膜免疫屏障的影响

肠粘膜免疫系统主要由相关淋巴组织、弥散免疫细胞、免疫效应分子和细胞因子组成[32]。其中,弥散免疫细胞(小肠上皮内淋巴细胞、杯状细胞和肥大细胞等)作为肠道粘膜免疫的重要细胞,在抗感染、调节上皮细胞完整性及外来抗原的免疫应答等方面起着重要作用,其数量的变化在一定程度上反映肠道的局部免疫状况[33]。细胞因子主要介导免疫应答及炎性反应,在炎症和免疫介导的损伤过程中,组织修复机制的激活过程主要是受细胞因子的调节[34]。早期断奶应激导致肠道免疫系统激活,炎性介质(如IL-1、IL-6、TNF-a等细胞因子)表达增加,引起肠粘膜上皮细胞增殖/凋亡的动态平衡发生紊乱,从而导致肠道结构和功能严重受损[35]。Ewaschuk等[36]研究发现,大肠杆菌感染的断奶仔猪细胞因子IL-lβ、IL-6、TGF-β和IL-10 mRNA表达显著升高。顾宪红等[37]研究了不同断奶日龄(17、21、28、35日龄)对肠上皮淋巴细胞和杯状细胞的影响,28日龄断奶仔猪小肠IEL 数量显著高于其它3组,而21日龄断奶仔猪肠上皮淋巴細胞显著低于其他3组。断奶日龄越小,杯状细胞数量越多,其原因可能是杯状细胞可能在断奶日龄较小的仔猪肠道免疫机能的调节中起重要作用。

3 小结

综上所述,早期断奶对仔猪生产性能及肠粘膜屏障功能产生不利影响。实际生产中,在选择适宜断奶日龄时,应综合考虑母猪、仔猪生理特点,饲养管理和气候环境条件,尽可能减少断奶应激造成的肠道功能受损。此外,国内外在研发绿色饲料添加剂(益生菌、抗菌肽、寡糖、有机酸、微量元素、中草药、植物提取物)在保护肠粘膜屏障功能、防治断奶仔猪腹泻方面取得了很大进展。因此,合理开发利用绿色饲料添加剂对降低仔猪腹泻,促进仔猪健康生长,提高养猪经济效益具有积极的作用。

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