低蛋白饲料对断奶仔猪肠道健康的影响

(整期优先)网络出版时间:2021-07-27
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低蛋白饲料对断奶仔猪肠道健康的影响

胡紫微 孙欣荣 杨子仪

华北理工大学 063210

摘要:有研究表明,高蛋白质对断奶仔猪的肠道健康不利,而降低蛋白饲料质、提高必需氨基酸的供给水平可有效改善断奶仔猪的腹泻情况,同时对断奶仔猪的肠道生理结构、消化吸收功能、免疫功能有一定的影响。

关键词:低蛋白质 ;断奶仔猪 ;肠道 ;


  1. 前言

蛋白质是组成一切细胞、组织的重要成分,蛋白质是由氨基酸组成的。动物对蛋白质的需求,说到底,是对蛋白质的基本组成单位——氨基酸的需求[1]。高蛋白饲料中的蛋白质含量较高,不论是必需氨基酸,还是非必需氨基酸,都可满足动物的需求。而低蛋白饲料中的蛋白质含量相对较少,有些必需氨基酸有时不能满足动物的需求。因此,在低蛋白饲料中添加动物所需的必需氨基酸是非常有必要的。

肠道是动物消化、吸收的主要场所,绝大部分的营养物的吸收是在肠道中完成的。肠道还是机体免疫系统的第一道屏障,为机体防御了大部分的病菌,使机体免受病菌的侵害。因此,动物肠道的健康深切影响着动物的整体健康。

在猪的肠道组织中,机体吸收营养物质的主要部位是粘膜层,而黏膜层的发挥正常生理功能的主要条件就是具有正常、完整的黏膜形态结构。肠道细菌的动态平衡被打破和免疫系统功能减低均可导致肠粘膜层遭受损伤,从而使得动物肠道结构不完整,引起营养物质的消化吸收量下降。肠道菌群就像一把双刃剑,既可以分解营养物质,以供应肠黏膜细胞,保护动物肠道生物屏障,对肠黏膜免疫功能进行动态调控,又可能刺激肠黏膜产生免疫反应,造成机体肠道不适。

  1. 正文

有研究表明,高蛋白质对断奶仔猪的肠道健康不利,而降低蛋白饲料质、提高必需氨基酸的供给水平可有效改善断奶仔猪的腹泻情况,同时对断奶仔猪的肠道生理结构、消化吸收功能、免疫功能有一定的影响。


低蛋白饲料对断奶仔猪肠道生理结构的影响

已经知道,仔猪早期断奶会使得仔猪肠道的微绒毛萎缩,并且生长受抑制,隐窝加深,微绒毛/隐窝的比值减低。仔猪的小肠微绒毛是主要的消化吸收部位,绒毛萎缩、生长受抑制,组成绒毛的分泌细胞部分取代吸收细胞而增多,从而造成肠道黏膜对营养物质的吸收能力降低。隐窝的深度可以反映细胞的增殖速率和成熟程度。隐窝加深表明隐窝细胞增殖率升高,成熟细胞比正常情况下略少,消化酶的合成和分泌减少。据研究报道,如果饲料蛋白质水平不断增加,断奶仔猪的十二指肠和回肠的隐窝深度也会随之显著增加,小肠各段绒毛长度/隐窝则会随之显著降低。

而低蛋白饲料对断奶仔猪肠道的影响恰恰相反,它可以改变仔猪肠道的微绒毛萎缩以及生长受抑制、隐窝加深、微绒毛/隐窝的比值减低的情况。而且在必需氨基酸供给水平提高的条件下,可以增加回肠粘膜和十二指肠黏膜的蛋白质含量,并显著增加仔猪空肠黏膜碱性氨基酸转运载体与类胰岛素生长因子mRNA的表达量。

低蛋白饲料对断奶仔猪肠道消化吸收功能的影响

仔猪早期断奶会引起仔猪肠道的氧化应激反应,有时可引起仔猪腹泻,严重的甚至会造成仔猪死亡。氧化应激反应会使得仔猪肠道内的阳离子氨基酸转运载体的mRNA的表达水平提高,进而造成氨基酸的转运载体生成增多;精氨酸内源合成途径的关键酶——鸟氨酸转氨酶的活性增强,精氨酸通过内源合成途径合成增多;最后的结果就是使得肠道内的精氨酸和瓜氨酸的浓度升高。这表明氧化应激增加仔猪精氨酸运输、内源合成和分解代谢,降低循环中的精氨酸的有效性。

并且,由于断奶仔猪的胃肠道发育还不完全,断奶仔猪对全植物来源的蛋白质消化吸收的程度略低,与此同时,还会改变肠道的酸碱度,降低肠道内酶的活性。但是,在低蛋白饲料中添加L-精氨酸可以有效地缓解断奶仔猪的肠道应激反应,还会或多或少的改善由于脂多糖的刺激而造成肠道消化酶分泌的异常及肠道吸收功能受损。

低蛋白饲料对断奶仔猪肠道免疫功能的影响

由于断奶仔猪肠道消化吸收系统尚未发育完善,当仔猪食用高蛋白质饲料时,一些蛋白质和碳水化合物等会由于断奶仔猪的消化系统不完全而被剩余下来,这些物质可以为微生物生长增殖提供底物,腐败菌在其中大量生长繁殖,在生长过程中进行的发酵会产生氨和多胺等物质。并且,高蛋白质饲料具有较强的缓冲作用,可以稳定肠道的酸碱值在一个较高的水平,有利于肠道微生物菌群的生长繁殖,打破肠道微环境的动态平衡,引起断奶仔猪腹泻。

但是,为了降低上述影响,仅仅降低饲料的蛋白质水平是不可行的,因为低蛋白喂养时间一长,断奶仔猪体内的氨基酸减少到一定程度时,将会影响蛋白质的合成,从而导致断奶仔猪肠道的防御能力下降,免疫机能减弱和抗感染能力降低。

饲料蛋白水平的适度降低可有效降低仔猪盲肠和结肠中氨氮的生成及总挥发性脂肪酸含量,有利于后肠有益菌群的生成;低蛋白饲料中必需氨基酸供给水平的增加,可提高断奶仔猪对饲料蛋白质的利用率,并且降低未消化蛋白质的量,进而降低氨氮等物质的产生,有利于断奶仔猪的肠道健康。例如,在低蛋白饲料中添加精氨酸会促进小肠内的细菌对精氨酸族氨基酸和丝氨酸以及天冬氨酸族氨基酸的代谢,从而减少了回肠内的混合细菌对大多数氨基酸的分解利用,促进了有益菌群的增殖,而且降低了有害代谢产物的产生,有利于断奶仔猪的肠道健康[10]。值得注意的是,精氨酸还会促进肠道细胞产生更多的一氧化氮,通过降低信号分子的过度表达和抑制信号通路的过度激活,从而缓解断奶仔猪的肠道氧化应激反应。

低蛋白饲料对断奶仔猪腹泻的改善

猪在出生之后,身体各个器官的功能会随着时间逐渐发育完善。但是在现代社会,一些人在利益的驱使下,在仔猪还未达到断奶时间时,就对仔猪进行断奶。断奶的仔猪由于肠道发育不完全,并且失去了母乳的喂养,在进食饲料后,会出现腹泻的症状,严重的甚至造成断奶仔猪死亡。

造成断奶仔猪腹泻的原因是多种多样的。比如,饲料造成断奶仔猪的肠道损伤、缺少母乳后断奶仔猪的抵抗力下降、断奶仔猪的生长温度不适宜、断奶仔猪肠道菌群失衡等等。造成断奶仔猪腹泻的原因可能是其中的一种,也可能是其中的好几种。

断奶猪仔食用低蛋白饲料,同时提高饲料中必需氨基酸的水平可有效改善断奶仔猪的腹泻情况。主要原因为:首先,低蛋白饲料可以降低断奶仔猪肠道的微绒毛萎缩以及生长受抑制、隐窝加深、微绒毛/隐窝的比值减低的情况。同时必需氨基酸水平的提高,显著增加了肠道黏膜上的氨基酸转运体数量以及胰岛素的生成量,有助于肠道对氨基酸的吸收。

其次,低蛋白饲料可以保持断奶仔猪肠道微环境的酸碱度在一个略低的范围,不利于肠道杂菌的生长繁殖。最后,饲料蛋白水平的适度降低可有效降低仔猪盲肠和结肠中氨氮的生成及总挥发性脂肪酸含量,促进了有益菌群的增殖,有利于断奶仔猪的肠道健康。


  1. 总结与展望

从总体来看,采用低蛋白饲料并提高必需氨基酸的水平可以降低仔猪肠道的微绒毛萎缩以及生长受抑制、隐窝加深、微绒毛/隐窝的比值减低的情况,也有利于断奶仔猪对营养物质的消化和吸收,还可有效降低仔猪盲肠和结肠中氨氮的生成及总挥发性脂肪酸含量,有利于后肠有益菌群的生成。同时,也可有效改善断奶仔猪的腹泻情况,增加断奶仔猪的成活率。但是对不同营养物质对断奶仔猪肠道微生物的研究还存在很多不足,待于进一步研究。

参考文献

[1]周华,陈代文,毛湘冰何军,虞洁,郑萍,罗钧秋,余冰.低蛋白质平衡氨基酸饲粮对断奶仔猪肠道健康影响的研究进展[J]. 动物营养学报,2015,27(4):1041-1046.