營養對母豬跛足和蹄部健康的影響

唐彩琰 王晶晶

摘? 要：造成母豬跛足的原因是多方面的，主要與骨重建、軟骨代謝和角質產生等過程發生紊亂有關。本文討論了骨骼、關節軟骨和角質如何受日糧組成（尤其是維生素和礦物質）的影響。碳水化合物、蛋白質和氨基酸對骨重建的作用尚不明確。常量礦物質（如鈣和磷）和維生素D非常重要。鎂可能跟鈣和磷一樣重要。日糧中微量礦物質（如鋅、銅、錳和氟等）的不足或過量也會產生不利影響。關節軟骨依賴于擴散式營養供應。蛋白多糖和膠原合成受損是發生關節軟骨相關疾病的前兆。添加氨基酸，尤其是與微量礦物質（如銅和硅）結合的氨基酸，可以減少軟骨病的發生和降低嚴重程度，但人們至今未找到常量礦物質在關節軟骨代謝中的明確作用。微量礦物質，如鋅、錳和鐵在這些疾病中的作用較小。擴散式營養供應對角質產生過程至關重要，尤其是含硫氨基酸（如半胱氨酸）對角質化非常重要。含有常量和微量礦物質的日糧的可用性和擴散式供應可直接和間接激活負責角蛋白纖維發育和胞間膠結物合成的酶。補充礦物質的同時補充生物素也有利于角質產生。總之，營養是母豬跛足的重要誘發因素，可影響骨骼、關節軟骨和角質質量。其調節機制非常復雜，到目前為止人們尚未完全了解。不同營養成分之間經常相互作用，必須保持平衡，因為日糧中攝入不足或過量都可能會擾亂這些過程。

關鍵詞：仔豬;飼料;配方;飼喂策略

中圖分類號：S816 文獻標志碼：C 文章編號：1001-0769（2019）09-0012-03

據估計，西歐國家母豬跛足的發病率為10%～15%，一個或多個蹄部發生病變的發病率為50%～100%。跛足和蹄部病變會對母豬福利和豬場效益產生嚴重影響。跛足引起的疼痛以及社交行為或環境探索行為受限與動物福利問題息息相關。母豬跛足和蹄部病變也可產生巨大的經濟損失。據估計，跛足和蹄部病變造成的淘汰率在6%～35%。一頭跛足母豬淘汰前通常生產少于3窩，而非跛足母豬可平均生產3.5窩。因此，跛足是青年母豬在充分發揮繁殖潛力前遭到淘汰的主要原因之一。相對于非跛足母豬（12.4%），跛足母豬所產仔豬的死亡率較高（27.7%）。這加重了母豬跛足造成的經濟損失。額外的經濟損失來自勞動力增加、診斷和治療費用增加、遺傳優勢損失和屠宰價值降低。

造成跛足的原因既有傳染性的，也有非傳染性的。母豬跛足最常見的病因有骨軟骨病、關節炎和蹄部病變等。這些疾病會影響到骨骼、關節軟骨和角質質量。營養在跛足發生和預防中起著重要的作用，特別是在日糧組成、采食量和飼養管理方面。然而，在大多數情況下，跛足和蹄部病變并不是由營養這一單一因素誘發的，還與其他因素密不可分。

1? 骨骼和骨重建

骨骼的作用是支持和保護各種器官、支持運動、產生紅細胞和白細胞、提供身體結構、維持礦物質穩態和酸堿平衡以及儲存礦物質和脂肪等。

1.1 營養對骨骼的影響

1.1.1 碳水化合物

目前碳水化合物對骨骼的影響還缺乏可靠的科學依據。一些學者認為，增加日糧纖維含量會降低鈣的吸收，這可能會對骨量產生負面影響。一項研究發現，纖維攝入量與骨密度成負相關，而其他研究沒有發現其相關性。Reid和New的研究發現，這些矛盾的結果可能是因為日糧中的植酸鹽（而非纖維素）降低了鈣的吸收。

1.1.2 蛋白質和氨基酸

日糧蛋白質對骨重建的作用仍不清楚。蛋白質對骨骼的影響取決于蛋白質來源、日糧蛋白質水平、鈣攝入量和日糧的酸堿平衡。日糧蛋白質水平的影響是矛盾的。通過骨強度和礦物質特性分析，日糧蛋白質含量對后備母豬第三跖骨的骨礦化沒有顯著影響。同樣，一項薈萃分析未證實蛋白質水平對人類骨骼健康和相關骨折有影響。其他在人上的研究發現，低蛋白飲食會降低骨量和骨密度。Lutz報道，高蛋白飲食可減少鈣的吸收，增加尿液中鈣的排泄，而Kerstetter等報道高蛋白飲食會增加鈣的吸收。蛋白質水平的影響因骨骼功能的不同而有所差異，因為在給人類補充蛋白質的過程中發現，無論蛋白質來源如何，都會對腰椎骨密度產生輕微的積極影響。然而，這并未導致骨折率降低。

1.1.3 脂質

膳食脂質的含量和類型都會影響到骨骼質量。飽和脂肪酸與人體骨密度和骨骼健康呈負相關。人們可以通過降低膳食中的飽和脂肪酸含量以及增加膳食中的多不飽和脂肪酸含量改善骨骼質量。骨骼質量變化可能是由于脂質氧化、成骨細胞形成、鈣吸收、膠原含量、膠原交聯以及前列腺素合成的變化造成的。人們還觀察到當新生仔豬日糧中含有多不飽和脂肪酸時，它們的骨量會增加。

1.1.4 礦物質

1.1.4.1 常量礦物質

鈣（Ca）和磷（P）對維持較高的骨骼質量至關重要。我們將鈣和磷放在一起討論，是因為它們可以自我調節。鈣和磷的比率通常保持不變，最小為1∶1。然而，每種礦物質缺乏的癥狀略有不同。在鈣缺乏的情況下，骨樣無法正常形成或者骨樣被纖維組織取代。生長板變薄加寬，并且還會加劇生長遲緩。長期缺鈣會導致跛足。鈣缺乏時，灰分含量最少的骨小梁會首先受到影響，并且是總礦物質含量發生了變化，而不是剩余灰分中礦物質的比例。磷缺乏時，骨樣可以正常形成，但不會礦化。磷缺乏也會導致生長率降低。鈣和磷都缺乏會導致生長豬發生佝僂病，老齡母豬發生軟骨病。

從日糧中攝入充足的鈣和磷很重要，但受生理鈣和磷需求量的影響。妊娠末期和哺乳期對鈣和磷的需求最高。母豬的身體通過將骨形成與骨吸收分離來對此作出反應，這會導致骨量的整體損失。破骨細胞骨吸收過程和成骨細胞運動停滯。鈣和磷攝入量不足的哺乳期母豬會發生低鈣血癥和骨折，這通常發生在哺乳期的第3周至第4周，此時產奶量較高。軸向骨骼對這種去礦化過程尤其敏感，而長骨和骨骼末端受其影響較小。

1.1.4.2 微量礦物質

日糧鋅的攝入量與骨量呈正相關。鋅可影響胰島素樣生長因子1（Insulin-like growth factor 1，IGF-1）、成骨細胞、? ? ? ? ? ? ?1，25（OH）2D3、甲狀旁腺激素和堿性磷酸酶的活性。堿性磷酸酶對羥基磷灰石晶體的形成具有重要作用，因為它可以調節礦物質的有序沉積。鋅還參與維持血漿維生素A（影響骨骼發育）濃度。因此鋅對維持骨骼質量很重要。缺鋅時，骨的大小、強度和生長都會受到負面影響，缺鋅還通過降低鋅依賴性金屬酶脛骨膠原酶的活性，顯著降低硫酸軟骨素和骨膠原的合成和轉化。補充鋅可增加大鼠股骨堿性磷酸酶活性。此外，補充鋅的同時補充鐵可提高仔豬的掌骨強度和骨灰重量。

錳是骨骼有機基質發育的必需元素。錳缺乏時，有機基質中糖胺聚糖的合成可能會受損，其與糖基轉移酶的激活有關。糖基轉移酶可催化蛋白多糖的硫酸軟骨素鏈，后者對正常骨形成至關重要，可以維持適當的骨礦化和骨生長。日糧中錳攝入量過低和過高都會影響母豬的步態。錳缺乏會導致骨骼變短、增厚、跛足和跗關節腫大，而錳過多時則會導致腿部僵硬，步態呆板不自然。

氟化物（F）對骨有很高的親和力，或許可以預防人類骨質疏松癥。跛足的風險更多地與氟補充過量（而非氟缺乏）有關，因為氟缺乏通常不常見。向生長育肥豬的飼料中添加氟可導致血清堿性磷酸酶、骨氟濃度和骨孔隙率增加，但骨厚度降低。當日糧中的氟濃度較高（650 mg/kg～970 mg/kg）時，骨骼的斷裂強度受到影響，而當飼喂仔豬290 mg/kg和580 mg/kg的氟時，骨骼的斷裂強度不受影響。當氟過量時，癥狀的嚴重程度隨氟濃度的增加而增加。氟會干擾鈣的代謝，抑制骨礦化，降低骨晶體的機械質量。

1.1.5 維生素

維生素D在骨重建中發揮著重要作用，因為它可以控制骨中鈣的吸收、動員和沉積。維生素D在骨折的修復中也具有一定作用。維生素D的活性形式[1，25-（OH）2D3]可維持血漿鈣和磷的水平，用于非礦化骨基質的礦化。當需要較高的鈣和磷時，1，25-（OH）2D3濃度增加，從而導致堿性磷酸酶、鈣刺激的ATP酶和植酸酶活性增加。當維生素D的吸收受損，或在肝臟羥基化過程中鈣和磷的可用性降低，這可能對骨骼產生負面影響。

（待續）

原題名：Impact of nutrition on lameness and claw health in sows（英文）

原作者：M.M.J. van Riet等