仔猪断奶应激对肠道健康的影响
点击: 网友评论: 时间:2017-12-05 来源:规模e猪 作者:志强译
断奶对仔猪来说是一项重大应激源,这会对其消化功能产生一定的影响:包括饲料采食量下降、消化效果变差,以及肠道形态和消化屏障功能受损。断奶是养猪业中最严重的应激事件,也是限制养猪生产的一项真正瓶颈。由于养猪业面临着来自降低抗生素用量的持续压力,猪只的消化道微生物区系就变得尤为重要。猪只的福利、健康与生产性能与这一肉眼不可见的世界密切相关。
近年来取得的技术进展(如宏基因组学)使得我们能够更深入地了解这些消化微生物区系水平的断奶相关问题及应激,以及在降低抗生素用量而不牺牲生产性能的前提下如何解决这些问题及应激。
 
1、断奶是一项应激事件
断奶时,仔猪面临着诸多应激,它们必须迅速适应这些应激,包括日粮、环境、社会应激、与母猪分开饲养,以及其他应激。本文将着重探讨断奶应激对消化生理及功能的影响。
断奶带来的第一个后果就是饲料采食量下降。饲料采食量不足会导致肠道消化微绒毛受损,从而引起肠道吸收表面积下降。这会影响仔猪对营养的吸收,并会增加对消化系统疾病的敏感性。
新生仔猪具有消化猪乳的酶,但很难适应消化植物淀粉及植物蛋白。例如,在仔猪初生时,体内并不会表达淀粉酶和胃蛋白酶,且在6周后,这两种酶的表达量仍远未达到最佳。因此,在断奶时蛋白质消化会受到影响。饲料转化效率会出现降低,此外还会发生消化道疾病。
虽然仔猪远离了母乳,但其自身免疫系统尚未发育完全,免疫保护仍处于次优状态,从而导致仔猪对卫生问题更为敏感。
目前,我们已经知道大脑与肠道之间存在紧密联系,应激会对消化功能产生不良影响,这一点已得到广泛共识。断奶是一种通过生理反应(如皮质醇的释放)而产生的应激源。皮质醇会导致产生促炎症反应细胞因子,其中一些因子会引起肠壁的紧密结合结构出现空隙,这会增加肠道通透性并打乱肠道的消化屏障功能。
仔猪、肠道和肠道微生物区系存在紧密联系。
目前,我们已经能在肠道基因表达水平看到断奶所带来的剧烈应激。最近进行的一项研究表明,断奶会影响1000多个肠道基因的表达,尤其是涉及炎症反应、抵御病原和降解宿主组织的基因。
 
2、对微生物区系的影响
仔猪、肠道和肠道微生物区系存在紧密联系,断奶会对仔猪肠道微生物区系产生巨大影响(图1)。Frese(2015)对断奶至突然改变日粮期间的应激进行了定性:从消化猪乳为主的微生物区系(无论是酶方面还是代谢方面均以消耗乳多糖为主,例如乳酸杆菌)向淀粉型微生物区系和可降解纤维菌群数量增加过渡。
经过可能出现的停食期后,当仔猪再次开始采食时,采食量的大幅增加会克服肠道消化能力的下降。未完全消化的饲料会进入结肠,在结肠内会发生有害发酵,从而导致产生过量的短链脂肪酸。这有助于解释频繁出现的断奶后腹泻。此外,肠道屏障受损会导致有害菌从肠腔进入其他组织,从而进一步引发健康问题。
 
3、影响微生物区系的因素
抗生素是保持集约化养殖中动物健康的关键工具,常用于消灭病原,但也会带来下列问题之一,如影响健康微生物区系的建立,有时抗生素还可会有利于病原定殖。例如,目前在人医(尤其是儿童)常采用在开具抗生素处方时,会建议联用可重新定殖于肠道益生菌的做法。
氧化锌:以积极方式调控肠道微生物区系的一般做法为促进乳酸杆菌生长并减少肠细菌数量,但某些给予高剂量(从药理学角度看)氧化锌的研究却得出了相反的效果。实际上,报告表明多重耐药菌和猪饲料中高浓度氧化锌之间存在一定关系。
纤维:我们已不再将纤维视为单胃动物的抗营养因子。据Molist等研究表明,将一定量的不可溶非淀粉多糖(NSP)与可溶性非淀粉多糖(甜菜渣)一起饲喂给动物,可对微生物定殖和后段肠道发酵模式起到正面影响。
益生菌:通过益生菌[如(活)酵母菌布拉迪酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae boulardii)]对肠道微生物区系进行调节,结果表明布拉迪酿酒酵母组与对照组仔猪在肠道菌群组成方面存在明显差异。例如,布拉迪酿酒酵母组仔猪肠道内乳酸杆菌数量比例较高(图2)。在同一试验中,给予抗生素可显著影响断奶仔猪的肠道微生物区系,而给予益生菌可保持并稳定给予抗生素期间的微生物区系结构。在这种特殊情况下,布拉迪酿酒酵母组与对照组之间细菌多样性和菌群结构的差异可归因于丰度类群组成的变化。
 
4、断奶不良后果的应对
均衡、稳定和健康微生物区系的重要性以及断奶和使用抗生素的相关风险已得到广泛共识。很显然,在降低抗生素用量的背景下,采用益生菌(如布拉迪酿酒酵母)来稳定肠道微生物区系是旨在应对断奶不良后果(如腹泻或致病菌增殖)管理策略中的关键工具。
 
图1 断奶前后仔猪肠道微生物区系构成
图注:断奶会对仔猪肠道微生物区系构成产生重大影响。
数据来源:Elizabeth King,2012
其中图中文字:
Before weaning:断奶前
After Weaning:断奶后
Lactobacillates:乳酸杆菌目
Others:其他细菌
Clostridiales:梭菌目
 
图2 断奶当天及断奶后第4天仔猪肠道微生物区系变化情况
数据来源:诺丁汉大学,2014
图注:断奶前后给予活酵母对断奶后仔猪微生物区系调节有显著影响。PCoA=主坐标分析:每个点代表一种微生物群(特定时间点和饲料类型);两个数据点越接近,菌群越相似。
 
(作者:志强译 摘自规模e猪,如需转载,请注明出处)
本文来源:http://www.zhshu.com.cn/a/www.gansu.gov.cn/

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