王宏巖,張立平
(四川威艾盛動物營養科技有限公司,四川 蒲江 611633)
近些年來,在斷奶仔豬日糧中添加高劑量的氧化鋅,利用氧化鋅對蛋白質固化和較強收斂的藥理作用,防治斷奶仔豬腹瀉已被業界所公認。但應用氧化鋅所導致的環境與仔豬健康問題日益嚴重。由于氧化鋅質量不穩定而且適口性差,加速飼料中維生素等活性成分的損失,長期添加還會造成仔豬皮粗毛糙、后期生長抑制,糞鋅大量排放對環境污染嚴重等諸多不良后果,環保限鋅已是大勢所趨[1-3]。
仔豬斷奶后產生腹瀉的原因比較復雜,主要是消化器官發育不健全、飼料營養成分和飼養環境發生改變、病原微生物侵襲等影響,使仔豬腸道產生氧化應激所導致[4-5]。防控斷奶仔豬腹瀉一直是養豬業的重點和難點,特別是在限鋅后如何解決斷奶仔豬腹瀉問題已成為業界關注的焦點。防控斷奶仔豬腹瀉既要行之有效,又要綠色環保是一個復雜的系統工程。為此,本文通過系統分析篩選出影響斷奶仔豬腹瀉的危害因素即關鍵控制點,以問題為導向多措并舉綜合防控,在滿足斷奶仔豬營養需要的前提下,對功能性飼料添加劑采用靶向添加的方法,來優化整合斷奶仔豬抗腹瀉無抗日糧設計方案,為系統解決斷奶仔豬腹瀉問題提供新途徑。
微量元素是動物機體的重要組分,主要以酶和輔酶形式參與機體酶的作用。隨著生命科學研究的深入,微量元素特別是有機微量元素的功能性作用逐步得到證實。如鋅可調控鈣衛蛋白、鐵可調控Hepcidin進行炎癥反應,來維護動物腸道健康。有機微量元素主要是金屬元素與蛋白質、小肽、氨基酸、有機酸、多糖衍生物等配位體通過共價鍵或離子鍵結合而形成的絡合物或螯合物。
斷奶仔豬日糧使用有機微量元素有諸多優點。可減少無機鹽陽離子對腸道的刺激和硫酸鹽對腸道絨毛的損傷,降低日糧中硫酸根濃度,調節腸道電解質平衡,減少腸道應激反應,促進營養物質的消化吸收[6-8]。日糧中的硫酸根離子與鈉離子結合,是斷奶仔豬產生腹瀉的重要誘因。功能性有機微量元素能夠增強動物機體免疫力。如酵母硒可改善乳仔豬斷奶應激,提高機體的抗氧化和抗應激能力。有機鉻可提高斷奶仔豬應激狀態下胰島素水平,減少血液中血糖的濃度,提高斷奶仔豬采食量和免疫力。充足的有機微量元素能夠支持機體對致病源進行適當的免疫應答。有機微量元素化學結構穩定,減少無機鹽中的殘留物和無機鹽離子對斷奶仔豬日糧中油脂和脂溶性維生素的氧化,從而保護飼料中活性成分。研究證明,使用甘氨酸鐵替代無機鐵源,能夠提高血液中二價鐵離子的含量,從而提高機體血紅蛋白和肌蛋白的含量,來滿足新陳代謝旺盛的斷奶仔豬生長需要,并且與甘氨酸鋅協同作用改善皮毛狀況[9-10]。微量元素氨基酸螯合物具有生物學效價高、節能減排、有利于環保的優點。在吸收上利用氨基酸和小肽的吸收通道在小腸吸收,不存在與無機微量元素吸收上的頡頏競爭問題。
研究表明,在常規日糧背景下,以氨基酸鰲合物形態存在的微量元素吸收率是無機態微量元素的180%~400%。周桂蓮等報道,日糧中以5 mg·kg-1劑量添加賴氨酸銅,對仔豬的作用效果與添加250 mg·kg-1硫酸銅組差異不顯著[11]。應用賴氨酸銅還可避免高銅引起環境污染問題。劉衛東等在28日齡斷奶仔豬日糧中添加甘氨酸鰲合鐵0.05%,結果表明,與對照組比較日增重提高了9.1%,料重比降低了6.2%,腹瀉率降低了56.3%[12]。王勇等在28日齡斷奶仔日糧中添加甘氨酸鋅,結果發現日糧在添加甘氨酸鋅100 mg·kg-1能夠促進斷奶仔豬生長,提高其免疫功能[13]。梁興龍等應用酵母硒作為有機硒源,發現能夠提高斷奶仔豬生產性能,降低腹瀉率和死淘率[14]。微量元素氨基酸螯合物由于不帶電荷,具有無刺激性的特點,在小腸黏膜過敏水腫時仍然可以通過細胞膜上的蛋白通路被有效吸收,保證了斷奶仔豬的正常代謝。由此可見,應用有機微量元素在滿足礦物質和氨基酸營養需要的同時,還可以明顯改善仔豬的生長性能,增強仔豬的免疫功能與抗應激能力,為防控斷奶仔豬腹瀉創造良好的內部環境。
仔豬消化道酸度對維持消化酶的分泌和活性非常重要。哺乳仔豬(0~3周齡)胃中pH為3.0~4.0。仔豬斷奶前主要依賴母乳中乳糖發酵產生的大量乳酸和少量的揮發性脂肪酸來維持消化道內的酸度。斷奶仔豬消化機能尚不健全,加之斷奶仔豬的日糧結構發生了變化,除引起揮發性脂肪酸增加外,占優勢的乳酸卻顯著下降,當仔豬采食系酸力高的日糧后,胃內pH會迅速升高,當pH>4.0時,消化道由于缺乏胃酸不能有效激活胃蛋白原,消化系統中胃蛋白酶原和胃蛋白酶分泌會下降,不能有效地消化以植物蛋白為主要蛋白源的日糧,未消化的養分進入大腸后會引起大腸桿菌大量繁殖而導致斷奶仔豬腹瀉和低生產性能[15]。
日糧系酸力即日糧結合酸的能力,就是用100 g飼糧或飼料原料,加入去離子水200 mL,用濃度為1 moL的鹽酸滴定該溶液,使該溶液的pH為4.0時所用鹽酸的毫升數來表示飼糧或飼料原料的系酸力。低系酸力飼糧可維持仔豬胃中適宜的pH,能夠有效地刺激胃蛋白酶分泌,增強斷奶仔豬的消化能力,抑制胃腸道有害微生物生長,從而降低仔豬細菌性腹瀉發生。目前,在我國一般實行仔豬3~4周齡開始斷奶,這樣很容易導致仔豬出現“早期斷奶綜合征”,表現為食欲減退、消化功能紊亂、腹瀉、生長遲緩和營養轉化率低等特點,其實質是“缺酸少酶”。為此,可通過日糧中添加功能性飼料添加劑,來調控斷奶仔豬日糧的系酸力,提高斷奶仔豬消化和抗腹瀉能力。
劉庚壽等試驗結果表明,隨著仔豬日糧復合酸化劑的添加,飼料系酸力不斷降低;仔豬腹瀉隨著系酸力的降低相應降低,日增重和料重比也不同程度的改善;系酸力<20時仔豬的采食量急劇上升,而生產性能下降;當飼料系酸力為19.5~23時,仔豬的綜合生產性能表現最佳[16]。由于不同的飼料原料具有不同的系酸力,因此在配制斷奶仔豬日糧時,要特別注意選擇系酸力低易消化的原料。將斷奶仔豬日糧鈣添加量控制在約0.7%,有效磷控制在約0.4%,以便節約斷奶仔豬胃內有限酸源。選用優質有機鈣來補充鈣源,同時使用系酸力相對較低的有機微量元素,結合適口性好的有機酸化劑來調整仔豬日糧的系酸力。吳天星等在斷奶仔豬日糧中分別添加甲酸鈣1%和酸性蛋白酶0.2%,結果表明,甲酸鈣1%組降低仔豬斷奶后腹瀉頻率45.7%,結腸大腸桿菌總數降低30.2%。甲酸鈣1%+酸性蛋白酶0.2%組降低仔豬斷奶后腹瀉頻率56.8%,結腸大腸桿菌總數降低67.23%,極顯著提高了斷奶仔豬日增重水平(P<0.01),甲酸鈣和酸性蛋白酶在提高仔豬采食量上存在協同效應(P<0.05)[17]。由此可見,飼料級甲酸鈣具有酸化劑和優質有機鈣源雙重作用。冷向軍等在28日齡斷奶仔豬日糧中添加復合酸0.25%,可以刺激胃酸和蛋白酶分泌。提高十二指腸消化酶(胰蛋白酶和淀粉酶)活性[18]。陳代文等在28日齡斷奶仔豬日糧中添加“乳酸寶”(復合酸)0.15%,結果表明,可以降低胃及十二指腸pH,減少空腸、盲腸和直腸中大腸桿菌數量,降低仔豬腹瀉,添加酸化劑還可提高血液中IgG水平,增強仔豬的免疫力[19]。楊玲研究發現,斷奶仔豬采食含丁酸甘油酯0.15%的飼糧28 d,仔豬日增重增加10.24%,料重比降低6.62%,腹瀉率降低49.36%,差異均顯著(P<0.05);同時觀察其腸道組織切片發現,絨毛高度增加20.63%(P<0.05),隱窩深度降低9.96%(P<0.05),丁酸甘油酯可提高仔豬生長性能,保護腸道結構完整性[20]。飼糧中添加酸化劑,能夠有效地調控斷奶仔豬日糧的系酸力在最佳范圍,可使胃內保持一定的酸度能夠激活消化酶,有利于有益細菌乳酸桿菌的繁殖,提高斷奶仔豬消化能力,促生長防腹瀉。同時還具有防霉作用,是斷奶仔豬日糧不可缺少的重要組成成分。也可在符合農業部2625號公告限鋅要求的前提下,適量添加包被氧化鋅,對維護低系酸力日糧和抗斷奶仔豬腹瀉具有協同作用。申俊華等在斷奶仔豬前14 d飼糧中添加380~570 mg·kg-1(以鋅計)的包被氧化鋅,既能像高濃度氧化鋅一樣,有效保護腸道形態、降低仔豬腹瀉,又能節約鋅源、減少環境污染[21]。但要注意包被氧化鋅產品質量,特別是注意包被氧化鋅流動性和在腸道內的崩解時間。
酶制劑作為一種高效安全的生物催化劑,在斷奶仔豬日糧中添加可補充其內源酶(如蛋白酶、淀粉酶等)不足,消除飼料中的抗營養因子(如纖維素、半纖維素等非淀粉多糖等),提高飼料的可消化率和可利用性[22]。酶制劑可通過破壞植物細胞壁,激活內源酶的分泌,提高淀粉和蛋白質等營養物質的可利用性。酶制劑還可消除水溶性粘性抗營養因子,降低消化道食糜的黏度,減少腸道疾病發生。初生仔豬胃腸道內消化酶,除乳糖酶、凝乳酸的含量較高外,其他消化酶(如木聚糖酶、β-甘露聚糖酶)的含量都較低,至4周齡時,胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰淀粉酶的分泌才會逐漸增加,但在量和催化活性上仍不能滿足仔豬對飼糧中碳水化合物和蛋白質有效消化的需要。加之斷奶初期由于各種應激作用會使酶的分泌在短時期內降低。斷奶仔豬日糧中添加適應乳仔豬所需要的外源性酶制劑,可彌補仔豬斷奶后體內酶的分泌不足和活性降低等缺陷,消除日糧中抗營養因子,抗應激防腹瀉促生長[23]。
葉楠等研究結果表明,在飼糧添加木聚糖酶1 000 U·kg-1可以提高仔豬的日增重,并且可以顯著降低盲腸內容物氨的含量,顯著增加了盲腸雙歧桿菌的含量,降低仔豬腹瀉指數[24]。高玉紅等研究表明,在斷奶仔豬日糧中添加不同水平的復合酶制劑,腹瀉頻率、糞便總菌數、大腸桿菌數表現不同程度的降低,并提高了營養物質的消化率[25]。付廣水等研究表明,在斷奶仔豬玉米-豆粕型日糧中添加含酸性蛋白酶、中性蛋白酶、α-淀粉酶、糖化酶、β-甘露聚糖酶、木聚糖酶和β-葡萄糖酶的復合酶酶制劑,可以促進斷奶仔豬對養分的消化,顯著提高了日增重,減少腹瀉的發生[26]。大量研究表明,在仔豬日糧中添加植酸酶可使植酸中的磷水解釋放出來,使其中的磷得以為動物所利用,使植酸磷消化率提高30%~70%,這樣可以減少磷酸鹽的添加量,有助降低日糧的系酸力,減少糞便中磷的含量,減輕對環境污染節約磷源。
微生態制劑又稱為益生菌制劑、活菌制劑,可通過調節腸道微生態區系改善動物機體健康。仔豬斷奶后,由于自身消化系統不完善,消化酶分泌不足,飼料形態變化以及斷奶應激等因素,均可導致腸道微生物菌群失調,腸道后段的微生物區系被打破,一些致病性細菌如大腸桿菌、沙門氏菌等就會大量繁殖,引起仔豬腹瀉。微生態制劑被動物采食后能夠占位繁殖扶持腸道正常優勢菌群生長,形成菌群屏障抑制腸道致病菌繁殖,保護動物腸道并改善腸道黏膜結構,還能夠產生具有抑菌活性的免疫多肽(細菌素),增強動物機體的免疫力,形成腸道良性的微生態環境降低腹瀉發生。有益菌繁殖過程中產生有機酸可降低腸道pH,可提高腸道酶的活性,促進合成和分泌營養物質,提高斷奶仔豬飼料利用率和增重。龍燕榮研究表明,飼糧中添加溶菌酶90mg·kg-1,可促進仔豬生長,改善仔豬腸道形態,增強機體免疫力,并且對大腸桿菌攻毒有一定的緩解作用[27]。王國強等報道指出,仔豬在斷奶1周后,飼糧中添加微生態制劑0.1%,可顯著提高日增重和飼料轉化率,還可降低仔豬腹瀉率和死亡率[28]。潘康成等在斷奶仔豬基礎日糧中添加復合枯草芽孢桿菌制劑0.1%,試驗組的頭均日增重提高3.92%,飼料轉化率提高5.96%,腹瀉率降低5%[29]。枯草芽孢桿菌制劑菌株耗氧性高,且高產堿性蛋白酶和淀粉酶,在動物腸道內消耗大量氧氣,能夠抑制動物腸道中腐敗菌,調整腸道菌群平衡,保護腸道健康促進動物生長發育,促進營養物質有效利用。因此,在斷奶仔豬日糧中添加微生態制劑對防控斷奶仔豬腹瀉意義重大。
由于腸道受細菌感染和氧化應激等影響,斷奶仔豬腹瀉易發難防。常規使用抗生素治療腹瀉危害也日益凸顯,在使用抗生素殺滅有害菌同時,也大量殺滅胃腸道有益菌,導致胃腸功能更加紊亂,抗生素大劑量使用嚴重損傷胃腸道黏膜,導致消化功能減弱,動物機體的耐藥性增強,藥物殘留日趨嚴重。氟苯尼考、磺胺類等抗生素還可造成仔豬免疫抑制,抗生素本身就是應激原,“無抗”養殖將是未來發展的必然趨勢。由此具有多種生物活性的植物提取物(PFA)和抗菌肽,因其綠色、環保越來越被業界所重視。植物提取物是一種從植物中提取的含多種活性成分的混合物,具有抗菌、抗病毒和抗氧化等多種生物學特性,包括植物精油類、生物堿和苷類等。研究表明,植物提取物能夠提高動物的生產性能,刺激動物食欲,改善幼齡動物的腸道環境,抗菌抗病毒抗應激,增強動物免疫力。朱碧泉等在日糧中添加植物提取物(PFA),結果表明,能夠提高斷奶仔豬的采食量和表觀消化率,降低血清中丙二醛(MDA)含量,同時提高血清中谷胱甘肽過氧化酶(GSH-Px)和超氧化物岐化酶(SOD)的活性。就抗氧化力而言,PFA添加優于抗生素,可作為新型的斷奶仔豬促生長飼料添加劑替代抗生素[30]。
抗菌肽是宿主先天性免疫系統產生的一類可抵御外界病原體感染的小分子陽離子多肽。具有抗細菌、真菌、病毒等多種生物學功能,而且抗菌譜廣,熱穩定性和水溶性好,對多重耐藥菌具有很好的殺傷作用。研究認為抗菌肽能夠提高斷奶仔豬的生產性能,改善腸道健康狀況,調節腸道菌群,降低腹瀉率,促進斷奶仔豬非特異性免疫功能,主要是通過提高氮及能量的存留率,降低腸道病原菌數量,來提高斷奶仔豬生產性能和降低腹瀉率的。張曉杰等研究表明,在試驗組斷奶仔豬日糧中添加不同型號的抗菌肽,與對照組比較各抗菌肽處理組仔豬日增重、平均采食量、料肉比均存在差異顯著(P<0.05);仔豬腹瀉指數均顯著降低(P<0.05)[31]。抗菌肽可以改善斷奶仔豬生長性能、降低腹瀉率。蘇愷等研究表明,抗菌肽能夠改善斷奶仔豬生產性能,提高血清IgG水平、抗氧化性能和健康水平,降低死淘率[32]。抗菌肽是無毒、無害、無殘留、難以產生耐藥性的綠色飼料添加劑,有望成為抗生素的替代品。
仔豬結腸內的大腸桿菌含量和腹瀉指數、仔豬死亡率隨著飼料蛋白質水平的升高而升高。由于斷奶仔豬產酶不足難以消化高蛋白日糧,不被小腸吸收的營養物質進入大腸后,被大腸桿菌利用,產生組胺、尸胺、腐胺等炎癥物質,造成大腸黏膜上皮細胞水腫,引起仔豬腸道損傷和消化功能紊亂,導致斷奶仔豬腹瀉發生。仔豬腸道對飼料抗原過敏是斷奶仔豬腹瀉的最終原因。
植物蛋白是引起仔豬腸道發生免疫反應的主要抗原物質,降低日糧中植物蛋白水平可減輕腸道的免疫反應。植物蛋白原料存在抗原物質如胰蛋白酶抑制因子等,可通過膨化、濃縮等處理方法予以去除。饒靜靜等研究表明,在保證賴氨酸需要量基礎之上,適當降低粗蛋白水平,可提高仔豬的生產性能和降低腹瀉率[33]。田宗祥試驗結果表明,28日齡斷奶仔豬日糧蛋白質水平以19%~20%為宜,可有效降低斷奶仔豬腹瀉,提高生產性能[34]。單純降低仔豬飼料中的粗蛋白質水平勢必影響增重。在配制斷奶仔豬日糧時,應選擇消化性好,系酸力低,對仔豬消化道刺激小(無抗原)的原料,如發酵豆粕和優質鮮魚粉等。還要重視蘇氨酸、谷氨酰胺、色氨酸等功能性氨基酸的使用,按照理想蛋白氨基酸模式來配制氨基酸平衡日糧。張軍民等在仔豬日糧中添加谷氨酰胺1.2%,可防止仔豬空腸絨毛萎縮,對維持腸道結構和功能有重要作用[35]。斷奶仔豬日糧還可添加體外預消化產品大豆酶解蛋白(ESM),來促進氨基酸吸收和腸道生長發育。ESM富含多種生物活性肽,具有免疫活性和抗氧化活性等功能。張愛民等研究表明,在仔豬飼糧中添加ESM 1.0%~1.5%可以促進腸道絨毛發育,維護腸道結構的完整性,優化腸道菌群,從而保證仔豬消化道健康;還可以提高仔豬對鈣、磷的吸收和沉積,促進骨骼生長發育[36]。由于斷奶仔豬的應激,會引起食欲下降和消化不良,可導致斷奶仔豬由于日糧能量不足而影響生長發育。因此在降低日糧粗蛋白同時,還要適當提高日糧能量水平,使日糧消化能≥14.65 MJ·kg-1,并選用易消化的優質乳清粉作為斷奶仔豬日糧能量的原料,同時根據仔豬對長鏈不飽和脂肪酸和短鏈脂肪酸消化率高的特點,斷奶仔豬日糧中應添加椰子油、大豆油來滿足斷奶仔豬能量需要。特別要注意玉米和膨化大豆、魚粉原料的霉變與新鮮度問題。黃曲霉毒素、赤霉烯酮、嘔吐毒素,不僅影響日糧適口性,而且可以造成豬只免疫抑制,斷奶仔豬日糧可添加霉菌毒素分解酶作為防霉劑進行降解脫毒。最好選用新鮮易消化的粉質膨化玉米,所用原料的霉菌毒素指標要符合國家飼料衛生標準。維生素添加量要滿足斷奶仔豬的營養需要,特別要適當增加VC的添加量,增強日糧的抗氧化性。
斷奶仔豬由于母源抗體水平、自身細胞免疫和體液免疫水平都比較低,加之轉群、環境、飼料等變化而產生各種應激。動物在應激狀態下營養需求(如免疫需要)會有所提高,進而影響仔豬生產性能。因此在飼養管理上必須根據仔豬生理特點,采用科學先進的飼養管理技術,關注動物福利,消除斷奶應激因子,確保斷奶仔豬正常發育。飼養環境不整潔、豬舍溫濕度不達標、料槽飲水不干凈、飼喂方式不科學等都會為致病菌提供可乘之機,誘發斷奶仔豬腹瀉。建立健全保育舍崗位責任制,按照仔豬品種飼養管理手冊要求,制定切實可行的斷奶仔豬飼養管理操作規程,并嚴格執行。實行網床培育和“全進全出”的飼養方式,可提高斷奶仔豬生產性能,降低腹瀉的發生率和嚴重性。定期對豬舍及其環境進行徹底消毒,定期通風換氣,保持舍內干燥衛生和空氣新鮮,防止病原菌感染和野毒攻擊。特別是要滿足斷奶仔豬對溫度、濕度、飼養密度的要求,必須按照斷奶仔豬日齡調整舍內溫度,以利于仔豬生長發育。根據本地區流行病學和豬只母源抗體水平制定科學合理的免疫程序,并定期進行疫苗免疫提高仔豬抗病能力,防患于未然。
斷奶仔豬腹瀉具有難控制、多因素、多條件發生等特點。調整和優化腸道健康,是控制斷奶仔豬腹瀉的核心。提供符合斷奶仔豬生理條件的營養供給、減少腸道應激、建立腸道防御屏障,是控制斷奶仔豬腹瀉的關鍵。防控斷奶仔豬腹瀉是一個系統工程,根據以上關鍵控制點來全方位多角度綜合施治。斷奶仔豬飼糧可通過使用微量元素氨基酸螯合物、微生態制劑、抗菌肽、酶制劑、有機酸化劑、植物提取物、丁酸甘油酯等綠色無副作用的功能性飼料添加劑,從高消化、易吸收、無抗原、養腸道等方面綜合整合優化配方,并配以科學的飼養管理模式。多措并舉,才能從根本上消除由于腸道應激等引起的斷奶仔豬腹瀉和生長停滯的危害,從而提高養豬業的綜合效益。