Tony Edwards
嘉賓簡介:Tony Edwards先生是澳大利亞動(dòng)物營養(yǎng)專家(圖1),43年來一直致力于飼料、養(yǎng)殖、研究和企業(yè)培訓(xùn)。曾擔(dān)任Elders研究中心經(jīng)理、Metro農(nóng)場技術(shù)經(jīng)理、Bunge肉品集團(tuán)營養(yǎng)量。1994年,他在澳大利亞南部創(chuàng)辦了自己的咨詢公司——ACE畜禽咨詢有限公司,目前為亞洲本地公司和一些國際公司的畜禽養(yǎng)殖提供飼料配方、技術(shù)支持、研討會(huì)與企業(yè)培訓(xùn)。主要為澳洲養(yǎng)豬行業(yè)約1/3客戶以及新西蘭和亞洲客戶,包括澳大利亞AWB、ABB、WA、FRDC、APL、CRC公司以及阿德萊德大學(xué)、悉尼大學(xué)以及TAFE培訓(xùn)項(xiàng)目服務(wù)。
Tony Edwards具有廣博的動(dòng)物營養(yǎng)和養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn),更可貴的是他關(guān)于將研究成果動(dòng)用到實(shí)際應(yīng)用中。BECAN咨詢公司在動(dòng)物營養(yǎng)研究與商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域聲名遠(yuǎn)播,作為該公司的一名合伙人,Tony Edwards先生將為亞洲提供更廣泛的動(dòng)物營養(yǎng)服務(wù)。
腸道健康對(duì)養(yǎng)殖來說非常關(guān)鍵,但這點(diǎn)往往被大家忽視。腸道有多種功能,首先它是營養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收的主要場所;此外,它還是抵御病原體入侵的主要屏障;同時(shí),它還是體內(nèi)最大的免疫器官。因此,保障腸道健康是獲得良好生產(chǎn)性能的重要前提。
1 腸道健康和飼料
圖2展示了健康腸道的顯微結(jié)構(gòu),長絨毛作為營養(yǎng)物質(zhì)吸收的重要結(jié)構(gòu),在正常情況下呈細(xì)長的指形,這有利于增大腸道與食糜的接觸面積。此外,腸隱窩深度也是衡量腸道健康的重要指標(biāo)。當(dāng)腸道受到損傷時(shí),腸絨毛會(huì)變短,隱窩深度增加。在圖3中,在各種因素的刺激下,絨毛長度明顯變短,而這種損傷的恢復(fù)期長達(dá)10 d~14 d。在更嚴(yán)重的病變中,長絨毛開始脫落,腸細(xì)胞之間的緊密連接變松。這使得免疫原,如細(xì)菌、內(nèi)毒素和其他病原體可以通過腸道表面松弛的細(xì)胞縫隙入侵機(jī)體。圖4是十二指腸受到病原感染后淋巴組織發(fā)生炎性反應(yīng)的顯微結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)機(jī)體受到各種外源因素刺激,激發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答后,機(jī)體需要調(diào)動(dòng)大量用于生長發(fā)育的能量以滿足免疫反應(yīng)的需要,這會(huì)導(dǎo)致生長發(fā)育延遲。
綜上,腸道健康受損會(huì)給動(dòng)物的生產(chǎn)性能帶來嚴(yán)重的不利影響,其中最突出的影響是FCR升高。
在豬的飼養(yǎng)過程中,我們不僅要關(guān)注各種環(huán)境因素,如溫度、相對(duì)濕度、舒適度等,同時(shí)也要關(guān)注豬腸道內(nèi)部的健康因素。當(dāng)腸道受到傷害,它會(huì)異常憤怒,從而給動(dòng)物帶來嚴(yán)重問題。當(dāng)一棟豬舍出現(xiàn)一頭問題豬,那么群體中其他個(gè)體也會(huì)發(fā)生同樣的問題,出現(xiàn)類似的癥狀。
解決以上問題的重要途徑是改良飼料配方以改善豬的腸道健康。飼料配方軟件中涉及很多衡量指標(biāo)。在這些指標(biāo)中,滿足動(dòng)物的生長需求是日糧配方的基礎(chǔ)。此外,還要考慮原料的適口性和消化率,以及原料的流動(dòng)性等。不同的原料配伍會(huì)出現(xiàn)疊加或拮抗效應(yīng)。在實(shí)際生產(chǎn)中也要考慮其他因素,如原料成本。為了發(fā)揮飼料各個(gè)組分的潛力,歸根結(jié)底,飼料配方要能滿足腸道微生物的需求以及保持腸道的完整性。飼料配方看似簡單,但是需要通過生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來考驗(yàn)它的科學(xué)性,并通過不斷優(yōu)化使其更符合動(dòng)物的生長需要。
此外,在飼料配方中還要考慮抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)和一些組分的局限性。
由于仔豬和幼齡豬的腸道發(fā)育不完全,其消化功能具有一定的局限性。原料選擇要以易消化的原料為基礎(chǔ)。可選擇單一碳水化合物或?qū)暳辖?jīng)過加工熟化,都可以提高飼料的易消化性。高質(zhì)量的動(dòng)物蛋白(魚粉、血粉、肉粉)和奶制品(乳糖、酪蛋白、乳清蛋白、奶脂)也是仔豬料的重要原料。短鏈脂肪酸和不飽和脂肪酸等油脂原料是仔豬重要的脂質(zhì)來源。此外,原料品質(zhì)對(duì)飼料質(zhì)量也有重要影響,原料的氧化破壞、酸敗、腐爛、氨等,都會(huì)引起動(dòng)物的應(yīng)激和炎癥。
2 澳大利亞飼料的原料選擇
表1列出了澳大利亞飼料生產(chǎn)中的常用原料。與中國不同,澳大利亞飼料更多地利用燕麥、黑麥等谷物。豆類在飼料中也占了一定比重,此外還運(yùn)用一些下腳料作為飼料原料。眾多可用的飼料來源要求了解每種原料的營養(yǎng)成分,以滿足營養(yǎng)需求,同時(shí)還要保證營養(yǎng)成分的穩(wěn)定性。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,澳洲政府和企業(yè)聯(lián)合開發(fā)了一套近紅外光譜評(píng)估平臺(tái)。通過掃描可以分析出飼料的營養(yǎng)價(jià)值和能量等參數(shù)(表2)。除了可以獲悉我們熟知的飼料成分,如水分、蛋白質(zhì)、脂肪、灰分等的含量,還可以了解糖類以及不同動(dòng)物的代謝能等數(shù)據(jù),從而可以針對(duì)性的選擇飼料添加劑等。對(duì)豬而言,可以獲得更多的飼料參數(shù),如糞便的淀粉殘料、糞便消化能和豬回腸消化能,甚至可以對(duì)飼料的主要消化部位進(jìn)行追溯。
近紅外光譜掃描顯示各種動(dòng)物對(duì)不同原料的利用有差異,這一差異和飼料原料的回報(bào)率息息相關(guān)。了解不同動(dòng)物對(duì)不同原料的消化率更有利于原料的選擇。
3 配方的原料限制
在選擇原料配方時(shí),我們還要考慮到一些限制因素。這些因素包括當(dāng)?shù)卦系膶?shí)際生產(chǎn)情況、對(duì)原料的了解程度以及風(fēng)險(xiǎn)管理方法。
有些原料,如肉粉和血粉等,變異程度很大。不同的谷物發(fā)酵速度也有差異。適口性也是飼料配方需要考慮的問題。有些原料含有一定量的生物毒性物質(zhì),包括單寧、生物堿等,這些毒素和刺激物也是限制原料使用量的重要因素。合成氨基酸的吸收速率高于天然飼料中的氨基酸,因此,也要考慮氨基酸吸收的平衡。營養(yǎng)性限制性因素還有很多,如纖維(稀釋、促進(jìn)、保護(hù))、鈣(系酸力)、脂肪(消化率、飽和程度、ω6∶ω3)、鹽(鈉、電解質(zhì)平衡)、抗?fàn)I養(yǎng)因子(單寧、生物堿、非淀粉多糖)、蛋白質(zhì)(消化率、最低/最高)等。
4 加酸與系酸力
由于仔豬的腸道生理機(jī)能尚未發(fā)育完全,難以維持最適pH值。一些堿性添加劑,如氧化鋅、磷酸氫鈣,會(huì)升高仔豬腸道的pH值。適量添加酸可以更好地維持飼料衛(wèi)生,保持胃內(nèi)pH值對(duì)攝入細(xì)菌的屏障作用,這也有助于維持最佳酶活性(胃蛋白酶原活化為胃蛋白酶)。微生物的生存和繁殖也需要一定的pH值保障。適量添加酸可以為有益共生菌(乳酸桿菌、雙歧桿菌)創(chuàng)造適宜環(huán)境。此外,還能夠通過直接進(jìn)入病原體細(xì)胞膜起到抗菌作用。
4.1 酸化劑
有機(jī)酸和無機(jī)酸的種類多種多樣,它們的酸化與抗菌效果差異很大。單獨(dú)應(yīng)用有機(jī)酸(檸檬酸、乳酸、富馬酸)需要的添加量很大(20 kg/t~30 kg/t)。而通過多種酸類復(fù)合添加,其協(xié)同作用將大大降低用量 (1 kg/t~5 kg/t)。一些中鏈脂肪酸(C8~C12)或其他特殊組合可以破壞細(xì)菌的外膜,增加酸和藥物滲透入細(xì)胞的能力。一些經(jīng)過保護(hù)處理的酸還可到達(dá)腸道后端發(fā)揮作用,如經(jīng)保護(hù)處理的丁酸鹽、銨鹽等。
5 植物提取物
酸化劑抗菌功能的應(yīng)用由來已久(醋-乙酸,酸奶-乳酸,檸檬汁-檸檬酸),而植物提取物用于健康理療的歷史更長,如酚類物質(zhì)和精油。在畜牧業(yè)生產(chǎn)極力尋求抗生素替代品的過程中,植物成分被重新提起,并得到深入研究。
植物提取物常與有機(jī)酸合用,來控制腸道病原體,保持腸道菌群穩(wěn)定。如果腸道細(xì)菌增殖過多,或菌種多樣性降低,腸道功能會(huì)發(fā)生紊亂,引發(fā)炎癥、損傷等。植物提取物可用于激發(fā)胰腺功能,改善適口性,降低感染。目前,市場上許多產(chǎn)品包含各種形式的活性成分(精油、植物提取物、全株植物、天然協(xié)同效應(yīng)化合物),根據(jù)目的不同,采用不同的加工方法(包被或未包被)進(jìn)行處理。
5.1 植物提取物的表現(xiàn)
百奧明在泰國一所大學(xué)進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),添加植物提取物可以提高泌乳母豬的采食量,改善仔豬的發(fā)育狀況,包括仔豬腹瀉的發(fā)生、日增重和窩斷奶仔豬數(shù)等。植物提取物還能改善生長肥育豬的生產(chǎn)性能,表現(xiàn)在末重和FCR的改善。
6 酶
飼料中含有一些難以消化的成分,如酸性洗滌纖維等。這些成分被腸道細(xì)菌利用,可能會(huì)引起腸炎并造成滲透壓增加。機(jī)體不能分泌降解這些成分的酶,所以補(bǔ)充外源性酶可以幫助機(jī)體處理這些物質(zhì)??捎玫拿赴ǚ堑矸鄱嗵敲?、植酸酶、甘露聚糖酶、蛋白酶、纖維素酶、果膠酶、淀粉酶等。
7 油脂
油脂廣泛用于提高飼料能量和必要的脂肪酸。但是不同來源的油脂其脂肪酸組成和消化率差異很大。對(duì)于仔豬來說,飽和脂肪酸(牛油、棕櫚油)很難消化。未消化的脂肪到達(dá)腸道后端會(huì)造成腹瀉。脂肪易變質(zhì),過氧化和酸敗的脂肪不僅適口性差,而且會(huì)使腸道功能紊亂。
脂肪一般根據(jù)碳鏈長短、飽和程度與雙鍵位置進(jìn)行分類。ω-6和ω-3脂肪酸都對(duì)動(dòng)物有重要影響,但其比例失衡會(huì)帶來不利影響。ω-6過量(ω-6∶ω-3>10)會(huì)降低采食量,阻礙生長。
澳大利亞悉尼大學(xué)的一項(xiàng)研究,通過在相同日糧中添加不同水平的脂肪酸研究其對(duì)保育豬生長的影響(表3)。
8 應(yīng)激
8.1 熱應(yīng)激
熱應(yīng)激對(duì)動(dòng)物的影響巨大。在熱應(yīng)激情況下,腸管血液流向體表散熱,從而流向消化道的血流減少,消化吸收效率降低。同時(shí),由于腸道供血不足(氧與養(yǎng)分),導(dǎo)致細(xì)胞損傷,黏膜屏障通透性增加,內(nèi)毒素侵入,導(dǎo)致促炎癥因子增加(TNF-γ,IL-1)。
8.2 對(duì)抗熱應(yīng)激的策略
可以通過降低飼料蛋白質(zhì)和纖維素的含量,增加脂肪含量來減少熱應(yīng)激的發(fā)生。但,這一措施要在保障適量纖維素供給并滿足氨基酸需求的前提下進(jìn)行。
保持組織水鹽平衡也是減少熱應(yīng)激的重要方法??梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)日糧陰陽離子平衡和滲透壓提高耐熱,常用的添加劑有甜菜堿和海藻等。
適量補(bǔ)充抗氧化劑,如維生素E、硒、維生素C,有機(jī)礦物質(zhì)(鉻、鋅、硒)以及肉桂醛也對(duì)緩解熱應(yīng)激有幫助。
9 最佳生產(chǎn)性能配方設(shè)計(jì)
現(xiàn)代養(yǎng)殖對(duì)母豬的生產(chǎn)性能期望非常高,要求泌乳能力在高峰期超過15 L/d。為此,母豬要從飼料中獲得120 MJ的消化能,75 g的賴氨酸。營養(yǎng)需求主要靠采食量來維系,以保證身體消耗最小,保障下次發(fā)情。為了達(dá)到目標(biāo)采食量超過8 kg/d,需要腸道健康為其保駕護(hù)航。此外,一些功能性氨基酸如精氨酸和谷氨酸的添加也不可或缺。
10 總結(jié)
飼料配方是一門互動(dòng)式科學(xué),需要考慮各方面因素的平衡。首先,要滿足營養(yǎng)需求,其次,要了解消化限制范圍,然后通過生產(chǎn)加工工藝達(dá)到既定要求,最后要讓配方與收益需求相符。要達(dá)成這些要求,就要選擇適宜的原料,并合理應(yīng)用功能不同的飼料添加劑。
從營養(yǎng)運(yùn)行和免疫保護(hù)的重要性角度出發(fā),腸道是身體最重要的器官。拿破侖曾說過“兵馬未動(dòng),糧草先行”,豬也是一樣。