減少沙門氏菌污染的營養調控措施與豬的腸道健康

何忠武編譯

（四川省蒼溪縣畜牧食品局，四川蒼溪 628400）

減少沙門氏菌污染的營養調控措施與豬的腸道健康

何忠武編譯

（四川省蒼溪縣畜牧食品局，四川蒼溪 628400）

沙門氏菌是飼料攜帶的一種致病性細菌，可引起豬的胃腸炎，導致豬腹瀉和其它腸道疾病。

控制沙門氏菌的方案要求飼料中應沒有致病性的細菌存在。飼料生產中控制沙門氏菌就是要防止或盡量減少沙門氏菌通過原料造成的污染、經化學和熱處理過程中造成的污染以及通過儀器設備和設施的接觸造成的污染，同時還要防止在飼料加工、運輸和貯藏中造成的污染。另外，專門的飼養方案也會有效地影響豬腸道微生物生態平衡從而有助于減少沙門氏菌的繁殖。可以說，合理的營養措施可最大限度地保證豬肉的食用安全。

1 腸道中淀粉的消化和纖維的消化

1.1 淀粉的消化

維持豬腸道健康的目的和關鍵因素是通過飼養保持動物最佳的消化能力，而最佳消化能力只有通過階段飼養才能達到，目的在于充分發揮酶的作用。這適用于母豬、斷奶仔豬及育肥豬等不同生產階段。碳水化合物及其消化率是最重要的，比如，仔豬利用水解谷物是最重要的營養來源。谷物通過濕熱處理（膨化），淀粉粒的結構發生改變，這使得豬腸道消化酶 （主要是淀粉酶）更容易分解淀粉，在有限時間內可降解更多的淀粉。典型的淀粉粒在很大程度上被熱處理破壞，形成的新結構與熔化的塑料相似，提高飼料配方中被降解淀粉的比例 （15～35%）可顯著提高淀粉的消化率。

1.2 纖維的消化

1.2.1纖維的消化

沙門氏菌除了被動物體排出有繼續污染的可能性外，在動物消化道內的生存還受到營養因素的制約。雖然，重要的是通過控制盲腸發酵來減少沙門氏菌的繁殖，在仔豬斷奶飼料中使用特殊的可發酵纖維就是一個很好的例子。當仔豬飼喂水解形式的谷物時 （膨化谷物中至少含有1/5的大麥），谷物的纖維部分在盲腸中經細菌發酵，就剛斷奶的仔豬而言，膨化過谷物中的纖維也同樣能被細菌發酵。發酵產生的乳酸及其它短鏈脂肪酸明顯具有調節腸道pH值的作用。短鏈脂肪酸的形成對沙門氏菌生長有抑制作用，特別是丁酸可促進豬腸道絨毛的發育，能使微絨毛增長、隱窩變深。不同的谷物在育肥豬和母豬飼料中被用作能量來源。從營養角度看，在育肥豬和母豬生產階段，谷物的膨化處理是沒有必要的，因為由胰腺分泌的淀粉酶及其它酶足以消化腸道中的碳水化合物。為了給腸道細菌提供可發酵纖維，在飼料中使用高質量的谷殼 （尤其是小麥麩）也可使用甜菜渣、玉米蛋白粉、小麥蛋白粉以及菜籽粕和葵花籽粕。

1.2.2纖維組分的劃分

直到目前為止，豬飼料中碳水化合物中纖維組分的評定指標仍然是粗纖維。豬盲腸中細菌可發酵的碳水化合物及其不同組分目前也沒有有效的評定方法。表1列出了豬常用的飼料原料中不同纖維組分的含量。當然在豬的一定年齡、生產階段，需要考慮到蛋白質消化率的不同對結腸中纖維發酵的影響。

1.2.2.1中性洗滌纖維 （NDF）

中性洗滌纖維是動物飼料分析中最常用的纖維指標，但它不是由同一類化合物所組成。NDF主要指植物細胞壁成分，其中半纖維素、果膠和纖維素是可以發酵的部分 （前兩者較容易發酵，后者較難發酵）。果膠是不溶于水的細胞內容物。

1.2.2.2酸性洗滌纖維 （ADF）

酸性洗滌纖維包括飼料中纖維素和木質素。NDF與ADF含量之差就是半纖維素。ADF和ADL的含量差是纖維素。

1.2.2.3酸性洗滌木質素 （ADL）

酸性洗滌木質素是通過化學分析測得的木質素組分。對單胃動物而言，木質素基本上是不可消化的。

1.2.2.4可消化纖維 （DF）

可消化纖維包括半纖維素和不溶于水的果膠 （WIP）兩部分。果膠大多數是在結腸中通過發酵的方式降解。

2 料型對腸道健康的影響

飼料的形狀對維持豬腸道的健康至關重要。丹麥和德國在這方面的研究較為深入。

當比較粉狀料和顆粒料對腸道健康的影響時，往往認為制粒過程中高溫高壓的滅菌作用很重要。99%的微生物在這個過程中被殺死。

在丹麥多年來一直提倡在育肥豬飼料制粒過程中加熱到至少81℃以保證消滅飼料中所有的沙門氏菌。胃內顆粒飼料消化速度慢，結果很可能導致胃中飼料的酸化不充分。相反，粉狀料因顆粒小，能與唾液更好地混合，在胃中的酸化速度較快，更易消化。大粒度的粉狀料制成的顆粒料在胃中兩個小時pH就達到2，而小粒度的粉料制作的顆粒料在胃中要花4個小時才達到這個pH值。在丹麥人們已經對粉料的粉碎粒度以及飼喂顆粒料對豬血液中沙門氏菌含量的影響做了研究，飼喂粉碎粒度較大的粉料時血液中沙門氏菌的量顯著降低；飼喂粒度較大的粉料制成的顆粒料時，豬的血液中沙門氏菌陽性率降低，但比飼喂粉碎大粒度粉料組要高 （見表2）。

德國漢諾威獸醫學院動物營養系通過飼養試驗證明，飼喂較大粒度的粉狀飼料并且同時使用有機酸 （或鹽）是降低斷奶豬及育肥豬沙門氏菌檢出率的有效方法。大粒度粉狀飼料具有良好的少門氏菌控制效果主要有兩個原因：第一，大粒度的粉料降低胃中食糜流通速率，胃內容物干物質含量升高，刺激乳酸菌生長，游離的乳酸水平升高，引起pH值降低，顯著地降低由口攝入沙門氏菌的成活率；第二，飼喂粗顆粒粉料，大部分淀粉在十二指腸不被消化，最后到達盲腸，有助于盲腸微生物把淀粉分解成丙酸和丁酸，而這些短鏈脂肪酸抑制沙門氏菌的增殖，能使整個腸道沙門氏菌的量減少。

表1 主要飼料的可消化纖維 （DF）組分 （g/kg）

表2飼料結構和碾磨對育肥豬血樣中沙門氏菌檢測的影響

表2 飼料結構和碾磨對育肥豬血樣中沙門氏菌檢測的影響

實際上，重要的是怎樣合理地評定飼料的粗細。粉料篩分法可以作為一種參考方法。德國漢諾威獸醫學院動物營養系規定大顆粒粉料平均22~38%的顆粒要大于1.4 mm，包括顆粒、小顆粒和粉料。圖1表示一種結構好的育肥豬粉料的顆粒大小分布情況 （飼料的消化能：13.0 MJ/kg；粗蛋白 （CP）：17%；賴氨酸含量：0.9%，飼料由谷物及其副產品、豆粕和菜籽粕構成）。從實用的觀點看，這種粒度的結構被認為是結構好且完美的構成，能滿足豬生產性能與飼料料型研究的要求。就顆粒料而言，其原料的粉碎粒度應該比粉料小，這是因為粉料在制粒機中被擠過3~5mm孔時會再次被壓碎。

3豬腸道健康和pH值的關系

要保持腸道健康，其中很重要的一點就是確定胃腸道各段食糜的最佳pH范圍是多少。從胃到十二指腸、盲腸，每個腸段的pH值和pH值變化造成的影響都非常不同 （見圖2）。

胃內容物的酸化作用以及保持流入十二指腸食糜穩定的pH是很重要的，這樣能避免沙門氏菌和埃希氏大腸桿菌在胃腸道定植，這些革蘭氏陰性菌適宜生存在pH值中性到弱堿性環境。

胃內pH值通常在2～4之間，但是由于采食量的變化以及胃內容物的分布不均，導致一部分飼料不易溶解，從而使某些部位pH值可能升高到7以上。因此，所有的飼養方案必須首先力求胃內食糜能保持較低的pH值，保證流入十二指腸食糜的pH值相對穩定，然后保證十二指腸pH值接近7。

從胃流入十二指腸食糜pH值的不穩定引起從胰腺分泌到十二指腸的碳酸氫鹽 （緩沖劑）數量的不穩定，這可能會使十二指腸pH值暫時升高到8以上，而這是革蘭氏陰性菌迅速增殖的最佳條件。另外，值得注意的是，胃中pH值保持小于4且相對穩定對于蛋白質消化相當重要。因為只有在這個pH值范圍，胃蛋白酶原到活性胃蛋白酶的有效轉化才會發生，此酶與胰蛋白酶（胰腺分泌到十二指腸）直接影響著動物對蛋白質的消化。

腸道中性到弱堿性pH值范圍在生理上是正常的，對營養物質的消化也是很重要的，特別是在這個范圍內淀粉酶的活性最高。從飼料的角度對胃腸道食糜pH進行系統的調控，主要是以下措施的有機結合：對飼料在液體溶液環境中溶解度的調節、飼料酸化能力的調節以及飼料中使用酸化劑。

4 有機酸和添加劑

4.1 有機酸

過去幾年，有機酸對沙門氏菌的作用已進行廣泛研究，其中甲酸最有效，其抑制豬霍亂沙門氏菌的最小濃度（MIC）為1.0 mg/mL（pH值為5），而丙酸是3.0 mg/mL，苯甲酸是0.8 mg/mL。應該注意的是苯甲酸主要在十二指腸和盲腸之間解離，不適于調節胃內pH值。除了料型外，添加有機酸或鹽對促進腸道健康也是很有益處的。要消除革蘭氏陰性菌，例如：沙門氏菌、埃希氏大腸桿菌，有機酸的作用尤為明顯。

飼料與酸的結合力 （ABC）是飼料與酸結合能力的一個指標。現在推薦仔豬料的ABC值要在700 mmol HCl/kg（pH值為3）以下。降低ABC可以促進豬的腸道健康，其方法有：限制飼料中鈣的含量 （低于0.85%），飼料添加植酸酶，更換飼料中的鈣源 （如使用甲酸鈣），保持飼料中粗蛋白的水平低于18% （在仔豬料和生長期料中使用合成氨基酸）。

飼料中的有機酸主要在胃中分解，從而降低ABC。通過這種方式，在飼料中加入0.5%的甲酸能使飼料pH值降低大約0.9，同時使ABC降低大約50 mmol HCl/kg。通過降低飼料的Ca、P水平 （分別0.75%、0.45%）也可以減少生長豬料的ABC；同時利用植酸酶保證植物中以植酸磷形式存在的磷的消化率，這會很好地促進胃液對飼料的酸化作用，從而降低其pH值。由于作用的方式不同，因此必須首先分清無機酸 （如磷酸）和有機酸 （如甲酸、乳酸、苯甲酸、丙酸、檸檬酸）的區別。無機酸只釋放H+離子調節pH值（pH=-lg[H+]濃度）；有機酸除了有調節pH作用外，還有一個酸根陰離子，對潛在的有害細菌如沙門氏菌有直接的抑制作用。飼料中pH的降低有抗微生物的作用，對飼料的貯藏穩定性有重要作用。胃中pH主要有兩方面的作用：影響微生物區系，活化胃蛋白酶利于蛋白質的消化。如果胃內酸根陰離子沒有解離出來，整個酸分子就會對腸道中的微生物區系起調節作用。各種有機酸抑制革蘭氏陰性菌 （如沙門氏菌、埃希氏大腸桿菌）特別有效。另外，有機酸鹽也有一定的作用，像甲酸鈣、乳酸鈣和甲酸鉀，它們的酸根離子沒有降低pH的功能，卻有抵御致病微生物的作用，而且，就仔豬而言，這些有機酸鹽還是重要礦物質的來源。

4.2飼料添加劑——益生素和益生元

目前已有很多益生菌對沙門氏菌抑制作用的相關研究。丹麥的一些研究發現，發酵飼料中增加的乳酸菌和乳酸具有很好的抑菌效果。被稱為益生元的寡糖 （像低聚果糖、菊粉、甘露聚糖）在十二指腸不能被機體分解，在盲腸這些物質卻是雙歧桿菌的發酵底物并產生丙酸和丁酸等短鏈脂肪酸。上面提到的兩種添加劑的作用效果與其攝入量密切相關，在實際生產中要按照它們的效果確定使用量，同時還要考慮同其它調控措施 （如選擇合適的料型以及添加有機酸）進行成本對比，選擇既經濟又有效果的調控措施。

5 小結

在生豬生產中，減少豬肉生產過程中沙門氏菌的污染及其所造成的損失是我們共同的目標。飼料不僅是沙門氏菌的攜帶者，還是引起腸道疾病的主要原因。除了嚴格的衛生措施外，飼養中采用專門的調控措施是提高豬腸道的健康水平以及減少生產環節中沙門氏菌污染的有效方法。