營養對母豬跛足和蹄部健康的影響(續1)

唐彩琰 王晶晶

摘? 要：造成母豬跛足的原因是多方面的，主要與骨重建、軟骨代謝和角質產生等過程發生紊亂有關。本小節主要討論與關節軟骨健康和疾病有關的營養因素。不同營養成分之間經常相互作用，必須保持平衡，因為日糧中攝入不足或過量都可能會擾亂這些過程。

關鍵詞：關節軟骨病;能量;碳水化合物;礦物質;維生素

中圖分類號：S816 文獻標志碼：C 文章編號：1001-0769（2019）11-0004-02

2? 關節軟骨

關節軟骨病主要有骨軟骨?。∣steochondrosis，OC）和骨關節炎（Osteoarthritis，OA）。骨軟骨病是軟骨內骨化過程中的一種發育障礙，而骨關節炎是一種退行性和不可逆的疾病。由于關節軟骨是一種無血管組織，為預防關節軟骨病的發生，選擇最佳的擴散式血管營養和氧氣供應以及從滑液中清除排泄物非常必要。發生骨軟骨病和骨關節炎時，營養物質的擴散式供應受到干擾。這會干擾蛋白多糖的合成，導致蛋白多糖局部耗盡，聚集減少。營養物質的擴散式供應不足還會降低跛行豬體內硫酸軟骨素分子的大小以及硫酸軟骨素-4與硫酸軟骨素-6的比例。營養對這些疾病的影響與膠原和蛋白多糖的合成有關，因此需要確保最佳的擴散式營養供應。

2.1 營養對關節軟骨的影響

2.1.1 能量

日糧的能量水平在關節軟骨病中的作用尚不清楚。一些研究發現，自由采食與限飼或限制能量水平對骨軟骨病沒有影響。其他研究顯示，飼喂不同的能量水平，關節損傷的程度較輕，但一項在后備母豬上的研究顯示，限飼和補飼會對軟骨健康產生不利影響。這些研究結果的不一致可能是由于環境和試驗條件的差異，和/或未經證實的餐后高胰島素血癥的致病機制。

2.1.2 碳水化合物

硫酸葡萄糖胺可能會刺激蛋白多糖合成，因此它可能對關節軟骨來說很重要。硫酸葡萄糖胺可能有助于緩解骨關節炎和其他退行性關節軟骨病的癥狀，但對骨軟骨病的作用不大。對于緩解骨關節炎癥狀的作用，有人認為糖胺聚糖能夠抑制炎癥介質的產生（這些炎癥介質可發出降解軟骨的信號），從而模擬ω-3脂肪酸和抗氧化劑的作用。人們還推測，硫酸葡萄糖胺可以通過阻斷基質金屬蛋白酶的產生，使軟骨代謝正?；⒁种栖浌墙到?。

2.1.3 蛋白質和氨基酸

母豬日糧中的蛋白質濃度和蛋白質來源會對骨軟骨病的發生有一定影響。給后備母豬飼喂低蛋白日糧可能會削弱其軟骨承受力。這就會導致橈骨遠端外側面承受的載荷增加。補充脯氨酸和甘氨酸可能對膠原形成產生一定的積極作用。然而，補充精氨酸（可轉化為脯氨酸）和甘氨酸可使骨軟骨病的整體嚴重性（異常×嚴重性）評分和異常數量更高。這可能是由于精氨酸過度轉化為一氧化氮。這會增加炎癥的信號通路，導致膠原分解或軟骨細胞凋亡。

蛋氨酸與錳、蘇氨酸、脯氨酸和甘氨酸合用可降低骨軟骨病的嚴重程度。蛋氨酸可能作為S-腺苷蛋氨酸（SAMe）的前體或S供體發揮重要作用，因為蛋氨酸代謝產物SAMe可以增加膠原和蛋白多糖的合成。

2.1.4 脂質

ω-3脂肪酸（α-亞麻酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸）對骨軟骨病沒有影響，但對緩解退行性關節軟骨疾病如骨關節炎的癥狀有一定好處。它不會影響骨軟骨病，因為通過補充魚油產生關節軟骨需要更多的能量來壓縮，因此不太能夠分散機械力和抵抗撕裂。緩解骨關節炎癥狀的有益作用是由于炎癥反應減少或基質金屬蛋白酶生成受阻（在軟骨降解過程中濃度很高）。

2.1.5 礦物質

⑴常量礦物質

常量礦物質在關節軟骨代謝中的具體作用尚不清楚。鈣和磷直接參與軟骨細胞的成熟和分化，但有研究表明，鈣和磷并不會影響骨軟骨病的嚴重程度。較高的日糧電解質平衡可緩解腿部無力癥狀，但對骨軟骨病變沒有作用。在另一項研究中，腿部無力的癥狀沒有得到改善。補充不同水平的鎂對骨軟骨病變的發生率和嚴重程度也沒有影響。

另一種可能引起關節軟骨病的常量礦物質是硫，因為硫在透明質酸延伸形成蛋白多糖鏈中是必需的。硫可以提高軟骨的吸收能力，而硫酸軟骨素也需要硫。然而，補充硫對母豬骨軟骨病和骨關節炎的影響尚未得到證實。

⑵微量礦物質

補充鋅可能會增加關節軟骨相關疾病的發生，因為鋅會提高骨軟骨病的發病率。過量攝入鋅時，其會替換金屬硫蛋白中的銅，從而使銅依賴性酶（賴氨酰氧化酶）減少。當給后備母豬和經產母豬飼喂5 000 mg/kg的氧化鋅時，鋅銅比例失衡，可導致跛行以及遠端骨和肱骨長骨關節軟骨異常（如關節軟骨層變薄、關節軟骨面斷裂、軟骨增生和滑液有時過多）。

結締組織發育需要銅，因為膠原交聯所必需的賴氨酰氧化酶的活性是銅依賴性的。銅缺乏時，膠原不會交聯和成熟。這會降低腿部關節的硬度，使跗關節過度彎曲，前腿屈曲。銅水平長期處于臨界值或不足狀態甚至會導致退行性和炎癥性疾病，包括關節炎和骨質疏松癥。母豬補充銅可以降低后代骨軟骨病的嚴重程度。然而，并不是所有研究都證實補充銅可以產生這種積極作用。

錳可能會影響母豬的骨軟骨病，因為它可以通過激活半乳糖轉移酶和糖基轉移酶而影響母豬的關節軟骨。這些酶在蛋白多糖硫酸軟骨素鏈的合成中發揮一定作用，而后者對軟骨的正常形成至關重要。然而，一些研究表明，補充不同水平的錳對骨軟骨病變的發生率和嚴重程度沒有影響，而Frantz在2006年的研究顯示，補充不同水平的錳降低了母豬骨軟骨病評分的嚴重程度和總體嚴重程度（異常×嚴重程度）。Frantz的研究還顯示，錳與蛋氨酸、脯氨酸和甘氨酸合用可以降低骨軟骨病的整體嚴重性評分。

鐵可能在關節軟骨代謝中具有一定的間接作用，因為鐵是滑液中抗氧化過氧化氫酶的重要組成部分，它可以催化脂質過氧化作用和自由基形成。此外，鐵可與鋅和銅相互作用。由于這些原因，日糧中的鐵濃度應該保持在適當的水平，但目前還缺乏關于母豬的科學證據。

補充硅酸鹽可能會降低關節軟骨評分。在一項研究中，與飼喂對照日糧或添加亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸的日糧的豬相比，飼喂A型沸石補充劑的豬的關節軟骨得分和整體嚴重程度得分往往較低。硅主要存在于蛋白多糖基質中，以確保穩定性，但是硅酸鹽，如A型沸石，也可以使羥脯氨酸合成所需的脯氨酰羥化酶的活性最大化，因此對膠原形成很重要。

2.1.6 維生素

補充維生素，尤其是維生素A、維生素B和維生素D，不會影響骨軟骨病。維生素C可能通過使其他抗氧化劑（如維生素E）恢復而影響關節軟骨。維生素C缺乏會導致膠原合成不良，但補充維生素C不能預防或減少關節軟骨疾病，也不會影響羥脯氨酸濃度。這可能是因為豬能夠利用葡萄糖合成維生素C以滿足其需求。維生素E可能不能預防豬骨軟骨病的發生。雖然它有利于結締組織修復，但補充維生素E并不會降低骨軟骨病的發生率。

（待續）

原題名：Impact of nutrition on lameness and claw health in sows（英文）

原作者：M.M.J. van Riet等