王晶晶
摘? 要:微生物被認為是我們為了消滅它們而必須對抗的病原體:系統地使用抗生素來治療疾病正是源于這種邏輯。目前細菌通過遺傳適應已調整至適應這一現實,并逐漸建立起對這些分子的抵抗力,稱為“抗生素抗性”。
關鍵詞:仔豬;抗生素;營養;微生物
中圖分類號:S816 文獻標志碼:C 文章編號:1001-0769(2019)02-0014-02
細菌適應力已成為一個主要的社會問題。無論是用于人類還是動物的藥物,其分子很大一部分是相似的。
2011年通過的歐洲法律旨在減少抗生素的使用,以限制抗生素的整體耐藥性。進入后抗生素時代,這項法律還打算在我們使用抗生素的方式上促進社會變革;即不再是治療性的,而是預防性的。
為了盡量減少抗生素的使用,研究人員已經進行了許多研究以試圖更好地理解和表征微生物與微生物群之間的關系。事實上,生物物種就是由微生物組成的生態系統。
該系統需要很好的平衡和處理,以保持良好的宿主健康。為了實現這一目標,微生物群應具有能使宿主生存的有用和必要的特定功能。
1? 抗生素替代品:添加劑
抗生素替代解決方案有多種:即是說,有多種具有不同機制和化學性質的解決方案可供使用,例如有機酸、益生菌、益生元、抗氧化劑和精油。
益生菌是活的微生物。當使用的量足夠時,它們可以為宿主提供明顯的健康益處。它們以特定的方式作用于消化系統和免疫系統,并且還與微生物群不斷保持著相互作用。
益生元是腸道微生物所使用的營養素。它們可使有益菌群發育和繁殖。
這種現象還有助于防止病原菌在腸道內的發育。這一作用可以通過使用有機酸、中鏈脂肪酸和精油實現。目前已知植物提取物、精油、抗氧化劑或β-葡聚糖對動物的免疫和氧化狀態具有積極影響,但為使這些物質易于使用并且減少對飼用抗生素依賴的主要挑戰,還在于了解它們的作用模式和評估它們的效率。最重要的是選擇最佳的技術和成本節約組合,以便根據具體情況(衛生、監控)實現這些目標。
2? 環境和營養因素
遺傳、環境和營養因素可以調節和影響腸道微生物群(添加劑除外)。為了用營養策略實現這種利用,控制添加劑的使用非常重要。
這種飼喂策略基于蛋白質水平、能量輸入和氨基酸比例,對微生物群和消化系統安全具有重大影響。
當仔豬的腸道微生物群平衡時,它有助于改善仔豬的生長性能。重要的是要記住,新生仔豬的消化道不成熟,很快會被環境污染。
到達后腸的主要營養物質是纖維和蛋白質的難消化部分。微生物群可以直接參與纖維消化:纖維通過微生物群發酵可以產生揮發性脂肪酸(丁酸、丙酸、乙酸)。
這些酸可以促進上皮細胞的生長,增加吸收區域,這反過來可以改善腸道中營養物質的消化。此外,揮發性脂肪酸的產生可以降低腸道環境的pH,限制病原菌的發育。
因此,纖維發酵對腸道代謝具有積極作用。同時,微生物群發酵蛋白質的難消化部分會釋放出有毒物質(生物胺、氨)。
存在大量蛋白質時,蛋白質的難消化部分增加,這反過來會改變腸道黏膜。這種現象會導致吸收不良和液體增加,從而導致腹瀉。
為了配制安全的飼料,我們要提高蛋白質質量,降低蛋白質含量,并控制纖維性質(溶解度、發酵能力、黏度、持水能力)。當與添加劑結合使用時,飼喂策略會有助于微生物群的良好平衡:這意味著可以促進有益菌和減少有害菌。所有這些因素最終會通過控制消化問題對仔豬產生免疫作用。
3? 營養對微生物群多樣性的影響
如今,科學家正在認真研究形成動物消化道的各種微生物群。
營養學家繼續評估營養調節對生產性能的反應,但他們也分析了這些營養對微生物群性質、仔豬健康和生產性能的影響。
鑒定微生物群的多樣性始于微生物群的特征分析。提到每頭仔豬的微生物群多樣性隨著年齡增長時,我們談論的是α多樣性。另一方面,隨著仔豬年齡的增長,仔豬間的異質性降低:這稱為β多樣性。
關鍵是要管理這些多樣性:例如,使用外源酶可以促進不易消化組分的水解,并有利于微生物群的良好平衡。
生態平衡是指良好的平衡狀態,有助于宿主的體內平衡和健康。
另一方面,生態失調是指作為一種病理來源的不平衡微生物群的定性或定量狀態。為了維持這種生態平衡,必須根據影響這種多樣性的初始狀況來檢查營養調節。
例如,在仔豬飼料中使用高水平的氧化鋅會阻止斷奶后微生物群的自然多樣化,這通常會導致育肥期生產性能降低。實際上,同群的仔豬會更敏感,更異質:氧化鋅會改變微生物群多樣性的自然演變。
藥物對微生物群的影響會導致仔豬較弱且不太健壯,這會增加衛生問題。此外,不使用氧化鋅和藥物的新飼喂策略已經在設計,以確保仔豬從出生就具有良好的生長:它需要在生命初期更健壯。
4? 母豬飼料會影響仔豬的微生物群、健康和生產性能
為了讓仔豬更健壯,我們必須研究母豬對其后代的微生物群以及斷奶后期生長性能的影響。
初步結果表明,對母豬飼喂方案采取一定的措施可以改變仔豬的微生物群,但也可以通過使母豬接受特定的飼喂方案來提高仔豬的飼料效率。
這證實了母豬和仔豬之間存在特殊聯系,以及為提高仔豬生長性能而對母豬實施適當營養策略的重要性。
微生物群在營養吸收、代謝功能和免疫反應中具有重要作用。所有這些因素都會影響仔豬的飼料效率。
到目前為止,一些研究和試驗表明,從早期開始管理仔豬的微生物群非常重要。
忽視這方面可能會影響其生長性能。從現在開始,新的挑戰將是控制仔豬自出生以來的腸道微生物群,特別是我們是否有考慮母豬和仔豬之間的特殊聯系。