飼料和飼料添加劑對斷奶仔豬腸道健康和發育的影響

尹國友,王林嵩

(河南師范大學生命科學學院,河南新鄉 453007)

在現代商業環境下，斷奶會給豬帶來環境、營養、心理和社會應激，并與胃腸道生理學、微生物學和免疫學的顯著變化相關。因此，斷奶后一般以生長不佳為特征，如采食量、體重、飼料效率下降，細菌引起的腹瀉和飼料引起的腸道紊亂發生率高，進而導致發病率或死亡率升高（侯振平等，2017）。在實際生產條件下，斷奶后仔豬的生長潛力可能低于50%。為了促進斷奶仔豬生長，抗生素和一些礦物質化合物被大量使用。但由于飼料中抗生素可能會產生耐藥性及藥物殘留問題，同時高鋅也可能會引起環境污染，農業部在2018年7月1日將斷奶后前2周的仔豬日糧中鋅水平限制在1600 mg/kg以下，同時2020年7月1日將全面禁止飼料中使用抗生素。抗生素禁用后可能導致斷奶仔豬生長性能下降。為了提高斷奶仔豬的生長性能和健康，找到合適的替代品廣受人們關注。

1 斷奶對仔豬胃腸道發育的影響

胃腸道是一個復雜的組織器官，小豬在斷奶前后胃腸道的大小、蛋白質轉化率、菌群數量和組成等都發生迅速變化，消化、吸收、屏障和免疫功能也發生迅速而顯著的變化（Domeneghini等，2006）。如果胃腸道缺乏宏量營養素、微量營養素和能量，其健康、發育及隨后在適應性階段的恢復都會受到損害。鑒于胃腸道的這些復雜性和斷奶后的快速變化，數量有限的飼料添加劑可以有效刺激豬腸道發育，但需要探索潛在的機制，以便更好地精準調控日糧。腸道功能包括消化能力（胰腺和小腸酶的活性）、吸收能力、化學和物理障礙、微生物群負載和多樣性及免疫功能，在這種復雜的功能機制條件下需要了解抗生素如何直接或間接的通過微生物群與腸道組織相互作用（De Lange等，2010）。相比之下，氧化鋅具有多種作用方式，很難解釋其功效的精確機制，這使得尋找、開發替代氧化鋅的產品變得更加困難。

為了提高在商業條件下豬的生產力，人們通常面臨的一個問題是如何從商業豬群試驗中獲得可靠的數據，以便對潛在機制進行詳細探索，或對廣泛的飼料添加劑進行評估。在這個意義上，使用體外技術和傳染病模型也可以考慮。如使用功能室等設備可用于評估黏膜功能，如滲透性、吸收和分泌功能，從而快速篩選飼料添加劑和飼料成分（Montagne等，2007）。另外，可以在相對簡單的體外試驗系統中探索各種飼料添加劑的抗菌特性，但在解釋這些發現時應謹慎，如在體外系統中添加飼料時，各種精油的體外抗菌性能被大大降低，這可能是因為精油迅速吸附到飼料顆粒上。因此，在體外的觀察結果需要用在體內證實。

2 飼料添加劑與抗生素

歐盟對飼料添加劑的定義是除飼料原料和預混料外的其他物質、微生物或制劑，它們被有意添加到飼料或水中，以實現對飼料特性、動物產品特性、觀賞動物顏色有良好影響。同時，飼料添加劑不得對動物和人的健康及環境有負面影響；不影響動物產品的特性。正如前面提到的，抗生素耐藥性的出現是醫學上的一個嚴重問題。抗生素在農場動物身上使用了40多年，主要有3個目的：治療疾病；預防疾病；提高生產性能（方媛瑗和丁惠君，2018）。目前不太可能有任何單一物質可以取代飼料抗生素的功能。此外，在農場動物上開展的研究發現，任何嘗試完全取代抗生素作用的單一產品將會受到監管部門的嚴格審查，這種情況也類似過去審查抗生素一樣。由于抗生素帶來的增長效益是通過對胃腸道的許多不同影響實現的，因此，替換抗生素的策略將取決于多重因素的組合（如飼養管理、圈舍條件、動物育種與營養）。在被評估的許多抗生素替代品試驗結果中也存在結果的不一致性的情況，因此很難判斷某種添加劑的效果。盡管如此，人們還是嘗試評估了許多單獨的飼料添加劑作為抗生素替代品的有效性，并對這些添加劑的潛在價值進行了評分（表1）。

表1 抗生素替代品對斷奶仔豬胃腸道發育和健康的影響

3 飼料、飼料添加劑與斷奶后腹瀉

斷奶后腹瀉是全球養豬業面臨的一個廣泛性問題，造成了廣泛的發病率或死亡率。許濤（2019）報道，斷奶腹瀉是由多重因素促發的疾病，其發病機制還不是很清楚，但它通常伴隨大量糞便脫落的β-溶血性產腸毒素的血清型大腸桿菌（許濤，2019）。其他致病性大腸桿菌不具有腸致毒性，偶爾也可能與斷奶后腹瀉有關，與腸黏膜附著有關的細菌菌毛粘連有多種類型（Fairbrother等，2005）。抗生素促生長劑不僅被用于消滅或減少致病菌，還被用于促進生長，其中一個明顯和關鍵的目標是在斷奶期腸產毒素大腸桿菌。但如前所述，對其使用的限制致使人們開始尋找替代物，如飼料添加劑和營養調控被用于緩解斷奶后腹瀉問題。

Heo等（2012）提供了關于斷奶后腹瀉的各種可供生產者選擇的非常好的方案。有學者報道，與斷奶后腹瀉相關的一個關鍵營養因素是日糧中纖維數量和類型（Jeaurond等，2008）。Kim等（2008）報道，胃腸道中可發酵碳水化合物和蛋白質的平衡會影響斷奶后腹瀉的臨床表現。在這項研究中，作者以膨化大米或小麥為基礎，同時添加20 g/kg燕麥殼，蛋白質水平為190～200 g/kg，蛋白質來源均為動物蛋白，以限制日糧中非淀粉多糖的其他來源。未添加燕麥殼的日糧分別含有3和11 g/kg可溶性非淀粉多糖，結果顯示，未添加燕麥殼的膨化大米組仔豬斷奶后腹瀉較高，而未添加燕麥殼的小麥日糧組未發現仔豬腹瀉。這種相互作用可能提示，胃腸道中可發酵蛋白與碳水化合物的比例可能影響仔豬斷奶后腹瀉的發生率。

事實上，在斷奶后5 d給仔豬飼喂補充必需氨基酸的低蛋白日糧可以改善胃腸道健康，降低生產損失（Heo等，2008）。Bhandari等（2010）報道，低蛋白日糧與其他營養調控措施協具有同作用，可以改善斷奶仔豬的生長性能。如低蛋白日糧補充益生菌可以提高斷奶仔豬的生長性能，與抗生素組無顯著差異。仔豬日糧補充益生菌被認為是一個非藥物替代品/替代抗生素的策略。在這項研究中，低蛋白日糧減少了大腸桿菌K88在黏膜表面的數量，同時也減少了消化系統中大腸桿菌K88的數量。通過補充益生菌觀察到的生長性能改善可能是通過減少大腸桿菌K88在黏膜表面的定植，進而減少斷奶后腹瀉。低蛋白日糧降低了大腸桿菌K88增殖所需的底物，同時有關益生菌株（如非致病性大腸桿菌）可以通過產生大腸菌素抑制致病性大腸桿菌K88（Setia，2007）。

4 結論

解決斷奶后的生長抑制和包括腹瀉在內的腸道疾病在仔豬斷奶后至關重要，該問題成為世界養豬業經濟損失的主要來源。加上對耐抗生素菌株的擔憂，飼料中抗生素的限用和禁用已是大勢所趨。因此，必須對斷奶前后仔豬胃腸道的發育與健康進行更深入研究，以減少禁抗對養豬生產和經濟產生的負面影響。