無抗飼料添加劑替代品對(duì)斷奶仔豬生長性能影響

時(shí)間：2020-07-11

新型飼料添加劑對(duì)斷奶仔豬生長性能和腸道健康的影響及機(jī)制

2.1 對(duì)腸道健康的影響

在豬的胃腸道中寄居著大量的微生物，且微生物的濃度、數(shù)量和多樣性由胃腸道的近端到遠(yuǎn)端逐漸增加。例如，在豬的胃和近端小腸的內(nèi)容物中，含有較少數(shù)量的細(xì)菌（103～105個(gè)細(xì)菌/g或mL），其中優(yōu)勢菌為乳桿菌屬和鏈球菌屬。相比之下，遠(yuǎn)端腸道的內(nèi)容物中，細(xì)菌群體數(shù)量大幅增多（108個(gè)細(xì)菌/g或mL）。在眾多微生物中，有許多特定的細(xì)菌病原體寄居在腸道中，對(duì)腸道的微生態(tài)系統(tǒng)造成了一定威脅，通常會(huì)引起很多腸道疾病。在仔豬斷奶后期，致病性大腸桿菌的數(shù)量增加**過其他細(xì)菌群體的數(shù)量，通常會(huì)導(dǎo)致仔豬生病，從而降低仔豬的生長性能[1]。因此，腸道微生物是一個(gè)復(fù)雜多樣的生態(tài)系統(tǒng)，并且與營養(yǎng)物質(zhì)之間能夠相互作用、相互影響。

2.1.1 酶

外源酶不僅能夠影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，還能夠通過其作用為特定的細(xì)菌群體提供營養(yǎng)物質(zhì)。在以往的研究中已經(jīng)提出，酶的作用機(jī)制可能有兩種：一是酶制劑能夠通過去除腸道內(nèi)菌群發(fā)酵底物，間接地減少腸道有害菌群數(shù)量；二是酶制劑可以從具有潛在益生元效應(yīng)的細(xì)胞壁非淀粉多糖（NSP）中產(chǎn)生（原位）短鏈寡糖。

植酸酶是飼料中添加較為廣泛的酶制劑，在以往的研究中，關(guān)于植酸如何結(jié)合蛋白質(zhì)從而降低其消化率的機(jī)理，提出過以下結(jié)論。植酸酶在酸性條件下，可以形成二元蛋白質(zhì)-肌醇六磷酸復(fù)合物，其中植酸鹽可以結(jié)合堿性氨基酸精氨酸、組氨酸和賴氨酸的α-NH2基團(tuán)和側(cè)鏈。Yu等[2]的研究證明，植酸鹽對(duì)低級(jí)酯的降解顯著增加了大豆中酪蛋白的溶解度。植酸的抗?fàn)I養(yǎng)作用導(dǎo)致食物中蛋白質(zhì)的二元消化率降低，內(nèi)源性分泌物增多。因此，通過補(bǔ)充肌醇六磷酸酶對(duì)植酸進(jìn)行破壞，可以減少內(nèi)源性損失并增加蛋白質(zhì)消化率，從而限制了后腸的蛋白質(zhì)供應(yīng)并使微生物菌群變化。有研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加植酸酶，能夠在不改變總細(xì)菌數(shù)的情況下，增加回腸中梭菌屬和雙歧桿菌的比例[3]。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，向缺磷飲食中添加堿性磷酸酶能夠顯著降低腸球菌等腸道細(xì)菌的數(shù)量[4]。由此可見，酶的添加能夠顯著地改變腸道微生物菌群以及腸道微生態(tài)環(huán)境，從而改變腸道乃至機(jī)體的健康。

在許多研究中發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加非淀粉多糖酶能夠有效增加腸道短鏈脂肪酸（SCFA）含量，從而增加特定細(xì)菌群落（如乳桿菌）的豐度和活性。此外，在飼料中補(bǔ)充酶制劑能夠顯著地影響豬回腸中**酸的分布，導(dǎo)致微生物的分布情況改變，也能起到促進(jìn)仔豬腸道健康的效果。

2.1.2 益生元

在以往的研究中，認(rèn)為益生元的有益作用主要是通過選擇性刺激與腸道健康有關(guān)細(xì)菌的增殖和活性來實(shí)現(xiàn)的。例如，益生元能夠顯著增加仔豬腸道中雙歧桿菌和乳酸菌等有益菌的活性。甘露寡糖已被證實(shí)對(duì)多種家畜的腸道微生物菌群都有顯著效果，因此，甘露寡糖主要通過干擾微生物與上皮細(xì)胞表面碳水化合物殘基的結(jié)合來阻止病原微生物在宿主腸道定植。

2.1.3 益生菌

益生菌能夠降低胃腸炎的發(fā)生率和持續(xù)時(shí)間，具有增強(qiáng)抗病菌數(shù)量、直接抑制病原體增加的作用。益生菌通過幾種不同的機(jī)制在體外和體內(nèi)都能抑制病原菌，包括直接抑制化合物（例如細(xì)菌素）的產(chǎn)生，通過SCFA的產(chǎn)生降低腸道pH值，在腸壁上競爭營養(yǎng)物質(zhì)和粘附位點(diǎn)，調(diào)節(jié)*應(yīng)答和結(jié)腸細(xì)胞基因（如黏蛋白）的表達(dá)。

2.1.4 礦物質(zhì)

許多研究證實(shí)，飼料中添加粘土礦物可能會(huì)使抗?fàn)I養(yǎng)成分固定，減少病原微生物數(shù)量，抑制小腸中細(xì)菌酶的活性，防止刺激和損傷，并改善黏膜的形態(tài)。

蒙脫石是仔豬飼料中較常見的新型添加劑之一，能夠有效地改善仔豬斷奶后腹瀉的發(fā)生。研究表明，日糧中添加蒙脫石能夠降低空腸和結(jié)腸內(nèi)容物中大腸桿菌和豬鏈球菌的數(shù)量。早期斷奶過程損害了仔豬腸道的屏障功能，在飼料中補(bǔ)充蒙脫石能夠增加腸黏膜二胺氧化酶的活性，降低血清中的二胺氧化酶活性，有效改善斷奶仔豬的腸道屏障功能并減輕斷奶腹瀉。同時(shí)蒙脫石也已被證明，能夠破壞細(xì)菌并抑制細(xì)菌呼吸代謝必需的三羧酸循環(huán)途徑。

氧化鋅（ZnO）也是一種新型飼料添加劑，日糧中補(bǔ)充氧化鋅能夠有效地增加小腸中抗微生物肽的基因表達(dá)，提高腸道微生物菌群的穩(wěn)定性和多樣性，對(duì)大腸桿菌等致病微生物起到殺菌作用，并能減少腸細(xì)胞電解質(zhì)的分泌。研究表明，日糧中使用2 500 mg/kg的ZnO，能夠有效地緩解斷奶仔豬的腸道應(yīng)激現(xiàn)象，減少腹瀉，并能改變腸道的微生物組成和多樣性。此外，鋅可以降低一些微生物（如金黃色葡萄球菌、沙門氏菌屬）和氣霧性唾液酸的毒性[5]。

2.1.5 酸化劑

**酸能夠通過減少不耐酸細(xì)菌（如大腸桿菌，沙門氏菌和彎曲桿菌）來改變胃腸道微生物群落，從而提高動(dòng)物的生長性能。

**酸具有很強(qiáng)的殺菌性，非電離**酸可以滲透細(xì)菌細(xì)胞并破壞細(xì)菌的正常生理。當(dāng)未解離的**酸滲透細(xì)菌時(shí)，它們被解離為H+和陰離子（A-）。這種作用進(jìn)一步降低了細(xì)菌的內(nèi)部pH值，從而抑制了大腸桿菌、梭菌和李斯特菌等對(duì)酸性敏感細(xì)菌的的生長。此外，非酸性敏感菌如乳桿菌和雙歧桿菌，可以耐受這些內(nèi)部和外部pH值的變化。非解離的**酸不被腸上皮細(xì)胞吸收。

**酸均具有抑菌和殺菌作用。由于未解離的**酸是親脂性的，它們可以穿過革蘭氏陰性菌（如沙門氏菌）的。一旦進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，較高的胞質(zhì)pH值導(dǎo)致酸解離，釋放氫離子，從而降低細(xì)胞內(nèi)的pH值。微生物代謝依賴于酶活性，其酶在較低的pH值下被抑制。為了恢復(fù)平衡，細(xì)胞被迫使用能量通過離子泵在質(zhì)膜上排出質(zhì)子，使細(xì)胞質(zhì)pH值恢復(fù)正常。細(xì)胞在**酸暴露一段時(shí)間，就可能被殺死[6]。

2.1.6 植物和植物提取物

植物及其提取物是近些年研究和應(yīng)用均十分廣泛的新型飼料添加劑，植物衍生化合物的結(jié)構(gòu)十分多樣，其作用效果因其不同的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分而不同。

酚類化合物中的羥基基團(tuán)可以與細(xì)菌的相互作用，破壞膜結(jié)構(gòu)并引起細(xì)胞成分的滲漏。

精油（EOs）和芳香植物是具有揮發(fā)性的，有研究中也表明精油有抗真菌和抗病毒活性的作用。普遍認(rèn)為，EOs對(duì)革蘭氏陽性菌的活性略**革蘭氏陰性菌。EOs對(duì)病原體（如產(chǎn)氣莢膜梭菌、大腸桿菌或艾美球蟲等）有抑制作用，能夠改善腸道完整性和防止腸道疾病。但是應(yīng)該注意的是，EOs對(duì)健康腸道菌群也存在一定程度的負(fù)面影響。

詞條
詞條說明
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