鄭玨昊,嚴(yán)平宇,2
(1.武漢輕工大學(xué)動物科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院,湖北 武漢 430023;2.動物營養(yǎng)與飼料安全湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,湖北 武漢 430023)
仔豬早期斷奶技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外普遍使用,該技術(shù)可通過縮短母豬的繁殖周期以提高母豬生產(chǎn)性能,并使仔豬盡早攝食,保證充足的營養(yǎng)。然而仔豬早期斷奶后的高發(fā)性腹瀉一直是難以攻克的問題。仔豬腹瀉不僅降低其飼料利用效率,從而影響生長性能,更加嚴(yán)重地則會導(dǎo)致死亡。因此,有效控制腹瀉病成為極為重要的環(huán)節(jié)。仔豬腹瀉病因較多,大致可分為疾病與非疾病型,早期研究常集中于疾病因素(細(xì)菌、病毒、寄生蟲等)。
而近年大量研究證實(shí),仔豬的營養(yǎng)水平與腹瀉存在緊密聯(lián)系,病原或許已不再是腹瀉的原發(fā)性病因。由營養(yǎng)因素導(dǎo)致的腹瀉稱為營養(yǎng)性腹瀉,相關(guān)研究將腹瀉機(jī)理與營養(yǎng)調(diào)控手段結(jié)合,為減少腹瀉提供了更專業(yè)的方法。
母豬妊娠期如果營養(yǎng)不良或發(fā)生疾病,常導(dǎo)致仔豬宮內(nèi)發(fā)育遲緩(IUGR),IUGR仔豬消化道發(fā)育和功能受阻已被廣泛研究,結(jié)果揭示IUGR仔豬更易發(fā)生滲透性腹瀉。哺乳期內(nèi)仔豬營養(yǎng)來自母乳,母體營養(yǎng)不良會造成乳汁稀薄、營養(yǎng)素缺乏,易引發(fā)仔豬黃白??;當(dāng)母豬患有乳房炎或子宮內(nèi)膜炎時,血液中炎性細(xì)胞因子(IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α等)含量上升并隨乳汁進(jìn)入仔豬體內(nèi),破壞體內(nèi)細(xì)胞因子的穩(wěn)態(tài),導(dǎo)致免疫抑制、抗感染力減弱和胃腸炎。
仔豬消化生理功能存在缺陷,極大地限制了消化吸收,這是營養(yǎng)性腹瀉最主要的因素。其消化生理具有以下特點(diǎn):
1.2.1 消化道發(fā)育不健全
仔豬消化器官體積小重量輕,形態(tài)和結(jié)構(gòu)未發(fā)育成熟,小腸絨毛正生長分化,消化吸收與免疫應(yīng)答弱,斷奶后小腸絨毛被飼料迅速磨損消耗。Cera等[1]研究表明,21日齡仔豬斷奶7 d內(nèi)腸絨毛高度顯著降低且低于同齡未斷奶仔豬。Hampson[2]報告顯示,第21天斷奶能夠馬上降低仔豬腸道絨毛高度。
1.2.2 胃酸分泌不足
仔豬哺乳期攝入豐富的乳糖,在腸道微生物的作用下發(fā)酵為乳酸并維持腸道內(nèi)低pH,保證較好消化能力。但斷奶后乳糖缺乏,此時仔豬胃底腺分泌酸力低且量少,并且飼料有較強(qiáng)的酸結(jié)合能力,導(dǎo)致胃腸道內(nèi)pH快速升高,引發(fā)如下后果:1)胃蛋白酶原激活不足,蛋白質(zhì)消化率低并發(fā)生異常發(fā)酵,增加吸收壓力;2)對細(xì)菌阻斷能力減弱,適于有益菌的酸性環(huán)境消失,有害菌繁殖加速,菌群失衡,最終出現(xiàn)下痢、腸炎等。
1.2.3 消化酶系統(tǒng)不健全
初生豬體內(nèi)富含與乳成分相匹配的脂肪酶、乳糖酶、酪蛋白酶和凝乳酶等,而消化植物性飼料中的蛋白酶及淀粉酶活性在21日齡還未達(dá)成年豬一半,因此無法立刻適應(yīng)固體飼料。斷奶應(yīng)激導(dǎo)致胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰淀粉酶、糜蛋白酶和胰腺內(nèi)消化酶等活性急速下降。這些酶活性降低,一是胃腸道的酸度不足以激活酶原;二是斷奶限制消化器官發(fā)育,酶的分泌受到影響。
1.2.4 腸道微生物區(qū)系易變
豬腸道的主要菌系包括:大腸桿菌、韋氏梭菌、鏈球菌、乳酸桿菌、擬桿菌。健康仔豬以乳酸桿菌為優(yōu)勢菌群,pH可維持在較低水平,有助于腸道健康。但乳酸桿菌也最容易受到刺激干擾,斷奶會造成乳酸菌和雙歧桿菌數(shù)量減少,有害菌相應(yīng)增多,不良產(chǎn)物也隨之增加,腸道微生物區(qū)系失衡,引發(fā)仔豬腹瀉。
1.3.1 蛋白、脂肪含量過高
日糧中蛋白質(zhì)、脂肪含量過高導(dǎo)致仔豬消化不良,未充分消化的食糜被有害細(xì)菌降解并釋放毒性胺、酚類、吲哚和硫化氫等,造成腸黏膜損傷并引發(fā)大腸內(nèi)滲透壓上升,血液水大量進(jìn)入大腸,隨即發(fā)生腹瀉。對于仔豬可適當(dāng)控制豆粕等植物蛋白的用量,改用魚粉、血漿蛋白、奶制品、發(fā)酵大豆等。
1.3.2 缺乏維生素和礦物質(zhì)
缺乏維生素導(dǎo)致幼齡動物代謝紊亂:缺乏維生素K出現(xiàn)生長抑制和頑固性腹瀉;過低的B族維生素供應(yīng)會導(dǎo)致能量代謝問題、厭食并消化不良以及彌漫性腸炎;缺鐵性貧血常與腹瀉相伴;缺硒造成腸道平滑肌受損、消化紊亂,引起頑固性腹瀉;缺鋅引起腸黏膜炎、腸胃功能失調(diào)、含鋅消化酶活性降低,食糜堆積引發(fā)腹瀉。
1.3.3 抗?fàn)I養(yǎng)因子
日糧中的抗?fàn)I養(yǎng)因子包括:蛋白酶抑制因子、植物凝集素、單寧、植酸和抗原蛋白等。這些因子易造成仔豬消化器官受損和頑固性腹瀉。更多的研究顯示,大豆中抗原蛋白因素可以誘發(fā)仔豬短時的過敏,這直接導(dǎo)致仔豬斷奶后腹瀉。免疫學(xué)研究[3-5]揭示出日糧抗原過敏造成腸絨毛虛脫、酶濃度和活性下降, 最后導(dǎo)致吸收不良及臨床腹瀉。
注重母豬產(chǎn)前保健與產(chǎn)后護(hù)理:給予優(yōu)質(zhì)飼料保證營養(yǎng)的全面均衡;盡量防范母豬產(chǎn)仔前后發(fā)生疾病,保證母豬宮內(nèi)仔豬正常發(fā)育;防治母豬產(chǎn)后泌乳障礙綜合征,消除亞健康狀態(tài)等方法均可減少腹瀉。
Deprez等[6]報告顯示,濕喂?fàn)顟B(tài)下仔豬腸道絨毛在斷奶時正常,采食量、增重指標(biāo)上比干喂?fàn)顟B(tài)下好,腹瀉率下降較明顯。Sissons等[7]研究表明仔豬斷奶后限飼可防止腹瀉,原理是腸道內(nèi)攝入蛋白含量較少,因此蛋白質(zhì)的抗原和腐敗較少。
2.3.1 蛋白質(zhì)
仔豬斷奶后需要豐富的營養(yǎng)物質(zhì),但不是含量越高越好。日糧中提供適當(dāng)?shù)鞍姿?,可以減弱蛋白質(zhì)在腸道中的腐敗,但同時必須保證幾種限制性氨基酸的供給。王華朗等[8]研究表明,隨著日糧蛋白水平升高(19%升至23%)仔豬腹瀉率也隨之上升。辛小召等[9]試驗(yàn)結(jié)果揭示,當(dāng)飼糧蛋白水平從21.5%降至17.5%時,仔豬腹瀉率顯著降低77.6%。
綜上所述,仔豬飼料中蛋白質(zhì)水平比營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)推薦值下降1%~3%,且保證賴氨酸的供給,能明顯減輕腹瀉,且對生長無明顯影響。
2.3.2 纖維素
傳統(tǒng)營養(yǎng)學(xué)把粗纖維(CF)歸為抗?fàn)I養(yǎng)因子,而近年來專家開始重新認(rèn)識CF的作用,尤其突出于調(diào)控仔豬腸道發(fā)育。李雁冰[10]以苜蓿草粉作為纖維來源,結(jié)果表明與對照組(CF水平2.8%)的相比,試驗(yàn)組(CF水平5.3%)仔豬性腹瀉顯著降低。Yan[11]將甜菜粕作為纖維來源,設(shè)計了CF從3.23%~6.56% 4個水平,結(jié)果揭示隨CF水平的提升,仔豬腹瀉率有下降的趨勢,且最佳CF水平在5.5%左右。楊玉芬[12]以甜菜渣與苜蓿草粉作為主要纖維源,將仔豬日糧纖維含量由2.96%提高到5.91%,發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組仔豬消化道發(fā)育更好,十二指腸中消化酶活性高,腹瀉頻率降低。
2.3.3 維生素與礦物質(zhì)
維生素極易被溫濕度和金屬離子影響而氧化失效,因此應(yīng)注意維生素真實(shí)效價以保證足夠攝入量。如考慮高溫制粒和膨化等因素,應(yīng)使用穩(wěn)定型維生素。
仔豬缺鐵性貧血常伴隨腹瀉,所以應(yīng)當(dāng)盡早補(bǔ)充鐵元素。鋅元素在促進(jìn)幼畜生長、調(diào)控胃腸道消化功能發(fā)揮著核心作用,且價格低廉,因此氧化鋅成為控制仔豬腹瀉最重要的礦物元素添加劑。Hill等[13]報告顯示飼料添加3 g/kg的氧化鋅顯著降低了仔豬腹瀉率,生長性能上升。但是飼料高鋅添加也帶來負(fù)面影響:影響消化道正常發(fā)育、仔豬后期生長抑制、糞便高鋅殘留等,因此研究者們開始對氧化鋅進(jìn)行加工處理:王超[14]將563 mg/kg包膜氧化鋅添加到飼料中可顯著降低斷奶仔豬腹瀉率,生長性能上升;李強(qiáng)[15]研究表明750 mg/kg包被氧化鋅可顯著提升仔豬抗腹瀉能力;龍麗娜等[16]以納米氧化鋅為新型鋅源,證實(shí)500 mg/kg的添加量即可顯著提高斷奶仔豬的生長性能并降低腹瀉率。
為達(dá)到加強(qiáng)飼料添加劑的管理,調(diào)整飼料添加劑使用規(guī)程,2017年11月17日原農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《飼料添加劑安全使用規(guī)范》第二輪修訂意見稿中,其中要求仔豬(體重≤ 25 kg))鋅元素的添加上限為110 mg/kg,這成為一個極為嚴(yán)苛的劑量標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)此可以推斷未來生產(chǎn)中更高效價的新鋅源將替代傳統(tǒng)氧化鋅。
抗?fàn)I養(yǎng)因子可以導(dǎo)致腸道結(jié)構(gòu)變化并形成消化不良從而誘發(fā)腹瀉。因此,各種能減少抗?fàn)I養(yǎng)因子的方法均可用于加工飼料,主要包括物理法(加熱、膨化、擠壓等)、化學(xué)法(酸堿處理、特殊溶劑浸提)及生物法(微生物發(fā)酵、加酶制劑等)。
譙仕彥等[17]的研究結(jié)果顯示:高溫膨化使大豆中胰蛋白酶抑制因子活性降低了70%以上。Sessa[18]在75 ℃下用亞硫酸鈉溶液浸泡大豆粕,可以鈍化92%的胰蛋白酶抑制因子。趙娜[19]研究結(jié)果顯示,酶解發(fā)酵后使飼料抗原蛋白和植酸磷大幅度降解,飼喂仔豬可降低腹瀉率并促進(jìn)生長。岳曉敬等[20]報告表明,仔豬飼料中用8%、12%的益生菌發(fā)酵豆粕替代豆粕,對比對照組腹瀉率明顯降低,消化酶活性明顯上升。
2.5.1 酶制劑
酶制劑能夠補(bǔ)充動物體內(nèi)消化酶的不足、鈍化抗?fàn)I養(yǎng)因子,從而提高消化率。張麗[21]發(fā)現(xiàn)飼料中添加0.03%的木瓜蛋白酶將仔豬腹瀉率顯著降低了26.0%,且糞便中大腸桿菌數(shù)下降。李元鳳[22]報告顯示添加角蛋白酶在21日齡斷奶仔豬上可使腹瀉率下降43.6%。
2.5.2 酸化劑
酸化劑產(chǎn)品已從初代無機(jī)酸發(fā)展到有機(jī)酸,再發(fā)展到現(xiàn)在的小分子復(fù)合有機(jī)酸化劑,逐步克服了酸化劑異味重、效價時間短、損傷胃腸道、破壞飼料營養(yǎng)成分等難題。張旭暉等[23]研究了不同組合酸化劑對仔豬的影響,發(fā)現(xiàn)多類型有機(jī)酸配合使用可顯著或者極顯著降低腹瀉率。蘇永騰等[24]在仔豬日糧添加0.3%和0.5%的復(fù)合酸化劑(乳酸鈣、甲酸鈣、檸檬酸、蘋果酸、苯甲酸等)都能夠極顯著降低仔豬腹瀉率。
2.5.3 微生態(tài)制劑
微生態(tài)制劑是活性微生物及其培養(yǎng)物,或促微生物生長物質(zhì)的統(tǒng)稱,可通過建立優(yōu)勢菌群、抑制有害病菌凈化胃腸道達(dá)到促生長和提高飼料報酬的目的。動物體況良好的重大標(biāo)志是腸道菌群平衡穩(wěn)定,微生態(tài)制劑能夠促進(jìn)免疫器官發(fā)育、增加抗體含量、提高免疫力。尹清強(qiáng)[25]等在仔豬料中加入0.10%和0.05%微生態(tài)制劑,能夠降低仔豬腹瀉率以及死亡率并明顯低于對照組,效果超過抗生素。文超越等[26]研究發(fā)現(xiàn)0.5%酵母水解物+0.03%微生態(tài)制劑明顯降低仔豬腹瀉率。
2.5.4 中草藥類制劑
中草藥的應(yīng)用是數(shù)千年來中醫(yī)的智慧結(jié)晶,具有獨(dú)特的效果。在抗生素使用越來越嚴(yán)苛甚至推行無抗飼養(yǎng)的時代背景下,學(xué)者們開發(fā)出中草藥類添加劑(中草藥制劑、植物精油、中草藥多糖等)。由于其純天然、低毒性、無耐藥性,因此有極大潛力替抗。
江山[27]以黨參、黃芪、益母草為主料制成中草藥復(fù)方飼料添加劑,報告顯示添加0.1%的劑量可以提升日增重并明顯降低腹瀉率,采食量指標(biāo)保持正常。博落回提取物主要的活性成分為血根堿,作為添加劑有抑菌、抗炎、降低發(fā)病率和促生長的作用,Liu[28]等研究表明仔豬日糧添加血根堿對于降低仔豬腹瀉率有顯著效果。
植物精油是存在于芳香植物中的一類活性物質(zhì),其復(fù)雜的成分反而具有組分間協(xié)同性,可發(fā)揮多途徑、多靶點(diǎn)的優(yōu)勢[29]。Li等[30]發(fā)現(xiàn)精油(主成分肉桂醛和百里香酚)提升了仔豬腸道黏膜免疫系統(tǒng)功能,顯著降低腹瀉率。Cairo等在飼料中添加1.5 g/kg紅胡椒精油顯著降低了仔豬腹瀉率。
仔豬飼糧中添加中藥多糖能有效刺激胃腸道,促進(jìn)消化腺酶的分泌和飼糧養(yǎng)分的吸收,提高仔豬的日增重,有利于仔豬的健康生長。蔡旭濱等[31]研究發(fā)現(xiàn)0.1%太子參莖葉多糖極顯著降低了仔豬腹瀉率,免疫球蛋白含量顯著提高。
但是由于中草藥種類繁多,成分復(fù)雜,作用機(jī)理尚未明確,再者使用中也受到添加劑量、處理工藝、藥劑類型,藥方構(gòu)成等諸多因素的影響。
各種添加劑均具有一定的促生長、抗腹瀉作用,因此筆者認(rèn)為,寬領(lǐng)域、多層次、廣覆蓋的使用最為合理有效。
中國養(yǎng)殖的禁抗之路勢在必行,因此在科研與生產(chǎn)實(shí)際中,營養(yǎng)調(diào)控手段將會有更廣闊的施展空間。對仔豬進(jìn)行更精準(zhǔn)的營養(yǎng)供給,探尋高效且健康綠色的抗生素替代品是從事動物營養(yǎng)的工作者們未來更應(yīng)該注重的方向。
仔豬營養(yǎng)性腹瀉成因復(fù)雜,任何單一的調(diào)控舉措都是片面的,應(yīng)從仔豬的生理消化特點(diǎn)、飼料設(shè)計及加工、消化道環(huán)境和微生物之間的關(guān)系考慮,并通過外源性補(bǔ)充各類添加劑,利用綜合的營養(yǎng)手段改善仔豬腹瀉狀況。我們還應(yīng)清楚,由營養(yǎng)性腹瀉導(dǎo)致的繼發(fā)病原性腹瀉會加重仔豬病情,因此除了關(guān)注營養(yǎng)因素外,也應(yīng)及時對防疫、病原檢查及藥物治療給予重視。