营养对母猪跛足和蹄部健康的影响(续1)

唐彩琰 王晶晶

摘  要：造成母猪跛足的原因是多方面的，主要与骨重建、软骨代谢和角质产生等过程发生紊乱有关。本小节主要讨论与关节软骨健康和疾病有关的营养因素。不同营养成分之间经常相互作用，必须保持平衡，因为日粮中摄入不足或过量都可能会扰乱这些过程。

关键词：关节软骨病;能量;碳水化合物;矿物质;维生素

中图分类号：S816 文献标志码：C 文章编号：1001-0769（2019）11-0004-02

2  关节软骨

关节软骨病主要有骨软骨病（Osteochondrosis，OC）和骨关节炎（Osteoarthritis，OA）。骨软骨病是软骨内骨化过程中的一种发育障碍，而骨关节炎是一种退行性和不可逆的疾病。由于关节软骨是一种无血管组织，为预防关节软骨病的发生，选择最佳的扩散式血管营养和氧气供应以及从滑液中清除排泄物非常必要。发生骨软骨病和骨关节炎时，营养物质的扩散式供应受到干扰。这会干扰蛋白多糖的合成，导致蛋白多糖局部耗尽，聚集减少。营养物质的扩散式供应不足还会降低跛行猪体内硫酸软骨素分子的大小以及硫酸软骨素-4与硫酸软骨素-6的比例。营养对这些疾病的影响与胶原和蛋白多糖的合成有关，因此需要确保最佳的扩散式营养供应。

2.1 营养对关节软骨的影响

2.1.1 能量

日粮的能量水平在关节软骨病中的作用尚不清楚。一些研究发现，自由采食与限饲或限制能量水平对骨软骨病没有影响。其他研究显示，饲喂不同的能量水平，关节损伤的程度较轻，但一项在后备母猪上的研究显示，限饲和补饲会对软骨健康产生不利影响。这些研究结果的不一致可能是由于环境和试验条件的差异，和/或未经证实的餐后高胰岛素血症的致病机制。

2.1.2 碳水化合物

硫酸葡萄糖胺可能会刺激蛋白多糖合成，因此它可能对关节软骨来说很重要。硫酸葡萄糖胺可能有助于缓解骨关节炎和其他退行性关节软骨病的症状，但对骨软骨病的作用不大。对于缓解骨关节炎症状的作用，有人认为糖胺聚糖能够抑制炎症介质的产生（这些炎症介质可发出降解软骨的信号），从而模拟ω-3脂肪酸和抗氧化剂的作用。人们还推测，硫酸葡萄糖胺可以通过阻断基质金属蛋白酶的产生，使软骨代谢正常化并抑制软骨降解。

2.1.3 蛋白质和氨基酸

母猪日粮中的蛋白质浓度和蛋白质来源会对骨软骨病的发生有一定影响。给后备母猪饲喂低蛋白日粮可能会削弱其软骨承受力。这就会导致桡骨远端外侧面承受的载荷增加。补充脯氨酸和甘氨酸可能对胶原形成产生一定的积极作用。然而，补充精氨酸（可转化为脯氨酸）和甘氨酸可使骨软骨病的整体严重性（异常×严重性）评分和异常数量更高。这可能是由于精氨酸过度转化为一氧化氮。这会增加炎症的信号通路，导致胶原分解或软骨细胞凋亡。

蛋氨酸与锰、苏氨酸、脯氨酸和甘氨酸合用可降低骨软骨病的严重程度。蛋氨酸可能作为S-腺苷蛋氨酸（SAMe）的前体或S供体发挥重要作用，因为蛋氨酸代谢产物SAMe可以增加胶原和蛋白多糖的合成。

2.1.4 脂质

ω-3脂肪酸（α-亚麻酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸）对骨软骨病没有影响，但对缓解退行性关节软骨疾病如骨关节炎的症状有一定好处。它不会影响骨软骨病，因为通过补充鱼油产生关节软骨需要更多的能量来压缩，因此不太能够分散机械力和抵抗撕裂。缓解骨关节炎症状的有益作用是由于炎症反应减少或基质金属蛋白酶生成受阻（在软骨降解过程中浓度很高）。

2.1.5 矿物质

⑴常量矿物质

常量矿物质在关节软骨代谢中的具体作用尚不清楚。钙和磷直接参与软骨细胞的成熟和分化，但有研究表明，钙和磷并不会影响骨软骨病的严重程度。较高的日粮电解质平衡可缓解腿部无力症状，但对骨软骨病变没有作用。在另一项研究中，腿部无力的症状没有得到改善。补充不同水平的镁对骨软骨病变的发生率和严重程度也没有影响。

另一种可能引起关节软骨病的常量矿物质是硫，因为硫在透明质酸延伸形成蛋白多糖链中是必需的。硫可以提高软骨的吸收能力，而硫酸软骨素也需要硫。然而，补充硫对母猪骨软骨病和骨关节炎的影响尚未得到证实。

⑵微量矿物质

补充锌可能会增加关节软骨相关疾病的发生，因为锌会提高骨软骨病的发病率。过量摄入锌时，其会替换金属硫蛋白中的铜，从而使铜依赖性酶（赖氨酰氧化酶）减少。当给后备母猪和经产母猪饲喂5 000 mg/kg的氧化锌时，锌铜比例失衡，可导致跛行以及远端骨和肱骨长骨关节软骨异常（如关节软骨层变薄、关节软骨面断裂、软骨增生和滑液有时过多）。

结缔组织发育需要铜，因为胶原交联所必需的赖氨酰氧化酶的活性是铜依赖性的。铜缺乏时，胶原不会交联和成熟。这会降低腿部关节的硬度，使跗关节过度弯曲，前腿屈曲。铜水平长期处于临界值或不足状态甚至会导致退行性和炎症性疾病，包括关节炎和骨质疏松症。母猪补充铜可以降低后代骨软骨病的严重程度。然而，并不是所有研究都证实补充铜可以产生这种积极作用。

锰可能会影响母猪的骨软骨病，因为它可以通过激活半乳糖转移酶和糖基转移酶而影响母猪的关节软骨。这些酶在蛋白多糖硫酸软骨素链的合成中发挥一定作用，而后者对软骨的正常形成至关重要。然而，一些研究表明，补充不同水平的锰对骨软骨病变的发生率和严重程度没有影响，而Frantz在2006年的研究显示，补充不同水平的锰降低了母猪骨软骨病评分的严重程度和总体严重程度（异常×严重程度）。Frantz的研究还显示，锰与蛋氨酸、脯氨酸和甘氨酸合用可以降低骨软骨病的整体严重性评分。

铁可能在关节软骨代谢中具有一定的间接作用，因为铁是滑液中抗氧化过氧化氢酶的重要组成部分，它可以催化脂质过氧化作用和自由基形成。此外，铁可与锌和铜相互作用。由于这些原因，日粮中的铁浓度应该保持在适当的水平，但目前还缺乏关于母猪的科学证据。

补充硅酸盐可能会降低关节软骨评分。在一项研究中，与饲喂对照日粮或添加亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的日粮的猪相比，饲喂A型沸石补充剂的猪的关节软骨得分和整体严重程度得分往往较低。硅主要存在于蛋白多糖基质中，以确保稳定性，但是硅酸盐，如A型沸石，也可以使羟脯氨酸合成所需的脯氨酰羟化酶的活性最大化，因此对胶原形成很重要。

2.1.6 维生素

补充维生素，尤其是维生素A、维生素B和维生素D，不会影响骨软骨病。维生素C可能通过使其他抗氧化剂（如维生素E）恢复而影響关节软骨。维生素C缺乏会导致胶原合成不良，但补充维生素C不能预防或减少关节软骨疾病，也不会影响羟脯氨酸浓度。这可能是因为猪能够利用葡萄糖合成维生素C以满足其需求。维生素E可能不能预防猪骨软骨病的发生。虽然它有利于结缔组织修复，但补充维生素E并不会降低骨软骨病的发生率。

（待续）

原题名：Impact of nutrition on lameness and claw health in sows（英文）

原作者：M.M.J. van Riet等