J.M.CampbellJ.D.Crenshaw J.Polo

(APC公司，美國愛荷華州，安肯尼 50021)

仔豬斷奶是影響豬生產(chǎn)的最大應(yīng)激因素，足以導(dǎo)致腸道和免疫系統(tǒng)功能障礙，從而降低仔豬的健康、生長和飼料攝入量，尤其在斷奶后第一周表現(xiàn)明顯。目前主要是通過技術(shù)改善豬舍、營養(yǎng)、健康和管理以盡量減少斷奶應(yīng)激帶來的負(fù)面效應(yīng)，但是應(yīng)該更深入了解應(yīng)激對生物學(xué)方面的影響，改善策略，克服斷奶應(yīng)激。

本文重點(diǎn)簡要描述了與斷奶相關(guān)的生物學(xué)應(yīng)激是怎樣影響仔豬腸道形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和腸道免疫反應(yīng)，影響仔豬的生產(chǎn)效率，如生長、采食量、發(fā)病率和死亡率。

1 斷奶過程中的應(yīng)激源

當(dāng)仔豬斷奶后需要經(jīng)歷顯著的生理、環(huán)境和社會(huì)應(yīng)激，導(dǎo)致仔豬隨后的疾病發(fā)生和其他生產(chǎn)性能的損失。斷奶是最大的應(yīng)激之一，其結(jié)果是引起腸道、免疫和行為發(fā)生變化。在此期間，仔豬面臨許多應(yīng)激源，例如突然與母豬分離、轉(zhuǎn)運(yùn)和處理應(yīng)激、不同的食物源、社會(huì)等級、不同窩仔豬的混群、不同的物理環(huán)境(欄舍、棟舍、農(nóng)場、水的供應(yīng)等)、與病原體接觸的增加和日糧或者環(huán)境抗原。為了達(dá)到更好的生產(chǎn)性能和效率，仔豬必須快速地適應(yīng)所有的這些應(yīng)激源。斷奶后當(dāng)仔豬難以克服這些不同的應(yīng)激源時(shí)，其生產(chǎn)性能會(huì)降低，死亡率增加。

2 斷奶與采食量

胃腸道系統(tǒng)具有多種功能，例如營養(yǎng)物質(zhì)和電解質(zhì)的消化和吸收，體液平衡維持，消化酶、黏蛋白、免疫球蛋白和多種其他成分的分泌，作為保護(hù)機(jī)體免受有害病原體和抗原入侵的屏障。

仔豬斷奶后必須適應(yīng)從全天吃高消化和可口的母乳到突然采食較不易消化和不可口的固體飼料的過渡。這樣的結(jié)果是，采食量在剛開始斷奶后通常會(huì)減少，仔豬變得營養(yǎng)不良，引起短期的生長速度下降。Le Dividich等(2000)研究發(fā)現(xiàn)，采食量減少的程度和持續(xù)時(shí)間是可變的。據(jù)估計(jì)，仔豬斷奶后第一周的代謝能(ME)攝入量約是斷奶前通過母乳攝入量的60%～70%，大約斷奶后兩周才能完全恢復(fù)到斷奶前ME的攝入水平。Spreeuwenberg等(2001)評估了低采食量與不同日糧組成成分(乳糖/蛋白質(zhì)比例)和小腸屏障功能的關(guān)系。他們報(bào)道，在斷奶后前4 d，日糧組成并不是維持腸道屏障功能最重要的一個(gè)因素，但是持續(xù)的低采食量更容易導(dǎo)致仔豬腸道屏障功能障礙。McCrack?en等(1999)確定斷奶后仔豬低采食量可能會(huì)導(dǎo)致腸道炎癥和對絨毛高度與隱窩深度不利的影響。

仔豬采食量低時(shí)生長性能會(huì)下降。一般來說，無論何時(shí)斷奶，仔豬在斷奶后當(dāng)天會(huì)失重約100～250 g，大約斷奶后4 d恢復(fù)此失重(Le Dividich等，2000)。Tokach等(1992)報(bào)道，斷奶后第一周增重影響其上市天數(shù)(上市重約110 kg)。當(dāng)仔豬在斷奶后第一周的日增重超過227 g/d時(shí)，其上市天數(shù)會(huì)較第一周日增重為0～150 g/d的仔豬約少6～10 d。

因此，盡可能讓仔豬在斷奶后吃料和生長十分重要。但是隨著仔豬離開母乳到采食飼料，很難避免仔豬的體重下降。然而，了解斷奶帶來的挑戰(zhàn)和導(dǎo)致仔豬低采食量及其對后期生長性能的影響，可以幫助營養(yǎng)師們更好地利用各種飼料原料和添加劑設(shè)計(jì)日糧來提高仔豬采食量，幫助生產(chǎn)者使用其他管理技術(shù)來減少斷奶應(yīng)激。

3 斷奶與腸道結(jié)構(gòu)和功能變化

斷奶仔豬采食量下降的同時(shí)，斷奶仔豬的腸道生理結(jié)構(gòu)和功能也發(fā)生變化(酶活和吸收或分泌)。Pluske等(1997)在其綜述中指出，斷奶仔豬腸道的生理變化影響其小腸的吸收能力，很可能影響飼料轉(zhuǎn)化率。Pluske等(1997)和Boudry等(2004)均報(bào)道，斷奶引發(fā)的小腸急性和長期的結(jié)構(gòu)和功能的變化，包括斷奶后絨毛萎縮和隱窩深度增加(隱窩延伸)。Hampson等(1986)的研究表明，21日齡斷奶仔豬在斷奶后前24 h的絨毛高度迅速降低至約斷奶前的25%～35%。絨毛高度的降低會(huì)持續(xù)到斷奶后5 d，此時(shí)絨毛高度大約是初始的一半。未斷奶的仔豬絨毛高度變化很小。同時(shí)也評估了隱窩深度，發(fā)現(xiàn)在斷奶后前11 d隱窩深度變化較慢。

斷奶后，仔豬刷狀緣消化酶活性降低(Pluske等，1997)。Lalles等(2004)報(bào)道，斷奶后2～15 d仔豬的乳糖酶和氨基肽酶活性降低，麥芽糖酶在斷奶后2 d降低，然后在斷奶后8～15 d增加。另外，胰腺分泌物在斷奶后15 d胰蛋白酶和淀粉酶活性開始增加前出現(xiàn)短暫的降低。這些改變會(huì)影響小腸消化、吸收和分泌能力，最終影響腸道屏障功能，進(jìn)而導(dǎo)致斷奶后仔豬腹瀉。

4 與斷奶有關(guān)的炎癥

斷奶除了對仔豬消化和吸收能力有不良影響外，還對其腸道屏障功能有害(Spreeuwenberg等，2001；Boudry 等，2004；Moeser等，2007a)。腸腔的腸上皮細(xì)胞層是機(jī)體的第一道防御屏障，保護(hù)仔豬免受小腸腸腔內(nèi)殘留的各種有害微生物、毒素或者抗原的入侵。如果腸黏膜屏障被損壞，將導(dǎo)致腸道通透性增加，允許毒素、細(xì)菌或者相關(guān)的飼料抗原穿過腸上皮細(xì)胞引起炎癥反應(yīng)、吸收不良、腹瀉、生長和生產(chǎn)性能下降。

Nabuurs等(1994)評估了斷奶和大腸桿菌感染對仔豬小腸吸收能力的影響。試驗(yàn)選用在30～32 d斷奶或繼續(xù)留在母豬身邊不斷奶的仔豬，而大腸桿菌感染是使用灌注方法感染仔豬小腸段。在未斷奶、未用大腸桿菌感染的仔豬中，觀察到液體、鉀或氯離子的吸收沒有差異。然而，與未斷奶、未感染的仔豬相比，已斷奶但未感染大腸桿菌的仔豬在第4、7和14 d的液體吸收減少，在第4 d和7 d小腸段鈉離子和氯離子的吸收也減少。小腸段感染大腸桿菌的斷奶仔豬，在第11 d和14 d的液體吸收，在第11 d的鈉離子和鉀離子吸收及第4 d和11 d氯離子的吸收均少于感染大腸桿菌未斷奶的仔豬。此外，感染大腸桿菌的斷奶仔豬與感染大腸桿菌未斷奶的仔豬相比，減少吸收的量更大。作者的結(jié)論是仔豬斷奶后液體和電解質(zhì)凈吸收的暫時(shí)性下降可能會(huì)導(dǎo)致仔豬發(fā)生腹瀉。

北卡羅來納州立大學(xué)的研究調(diào)查了與斷奶應(yīng)激模型相關(guān)的應(yīng)激誘導(dǎo)腸道損傷的影響。Moeser等(2007a)的研究表明，與未斷奶仔豬相比，19日齡斷奶仔豬的腸道功能紊亂。在仔豬斷奶后24 h，通過空腸和結(jié)腸跨膜電阻抗(TER)判斷的分泌活動(dòng)和通過甘露醇旁通量判斷的腸道通透性來評估仔豬的腸道屏障功能。在空腸和結(jié)腸，斷奶仔豬的分泌活動(dòng)和腸道通透性比未斷奶仔豬的更大。與此研究一致的報(bào)道是，Boudry等(2004)研究證明空腸TER出現(xiàn)短暫的減小，而在結(jié)腸沒有。Moeser等(2007A)也評估了斷奶后7 d期間應(yīng)激激素和腸道屏障功能的變化。其報(bào)道稱斷奶后仔豬的血清促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子(CRF)和皮質(zhì)醇增加，表明斷奶誘導(dǎo)應(yīng)激途徑的激活，從而可能介導(dǎo)腸功能紊亂。Moeser等(2007b)隨后的研究證明，斷奶日齡會(huì)影響仔豬腸道應(yīng)激反應(yīng)。后來，Smith等(2010)利用斷奶應(yīng)激模型評估了早期斷奶應(yīng)激對腸道屏障功能和腸道健康的長期影響。模型選用仔豬在5個(gè)不同日齡斷奶(15、18、21、23和28日齡)，在35日齡時(shí)，評估所有仔豬空腸的分泌活動(dòng)和腸道通透性。結(jié)果表明，隨著斷奶日齡的增加，觀察到通過甘露醇和菊淀粉流量檢測的TER提高和通透性降低，這表明仔豬腸道屏障功能得到改善。為了評估腸道紊亂是否是持續(xù)的，15或28日齡的斷奶仔豬評估到9周后。其觀察到的結(jié)果與前面的結(jié)論相似，早期斷奶仔豬的TER降低、通透性增加。因此，此研究證明斷奶應(yīng)激誘導(dǎo)的腸道屏障功能下降與腸通透性增加和黏膜炎癥相關(guān)，且斷奶日齡同樣能影響目前和以后的黏膜屏障功能(Moeser等，2007a、b；Smith 等，2010)。

在斷奶過程中發(fā)生的其他免疫反應(yīng)是促炎癥細(xì)胞因子的變化。促炎癥細(xì)胞因子對腸道的完整性和上皮細(xì)胞的功能有一定的影響，因?yàn)樗婕暗酵ㄍ感院蜖I養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸(McKay等，1999)。Pie等(2004)評估了斷奶過程中促炎癥細(xì)胞因子例如IL-1、IL-6和TNF-α的基因表達(dá)。他們采用28日齡仔豬，測定斷奶后8 d內(nèi)的基因表達(dá)。研究表明，斷奶上調(diào)促炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)。Pie等(2004)報(bào)道，斷奶后第1 d小腸近端和中段TNF-α表達(dá)增加，隨后第2～8 d小腸遠(yuǎn)端和結(jié)腸近端TNF-α表達(dá)增加。因此，這表明斷奶通過上調(diào)促炎癥細(xì)胞因子基因的表達(dá)，引起仔豬功能紊亂，導(dǎo)致后期生長性能降低和斷奶后腹瀉。

當(dāng)與炎癥相關(guān)的促炎癥細(xì)胞因子表達(dá)增加時(shí)，斷奶也可能引起代謝調(diào)控的改變。促炎癥細(xì)胞因子不僅可以調(diào)節(jié)免疫功能，而且也可調(diào)節(jié)生長或代謝過程(Johnson,1997；Spurlock,1997)。因此，斷奶應(yīng)激不僅影響腸道結(jié)構(gòu)的改變，而且引起主動(dòng)免疫反應(yīng)。Burr?in等(2003)在綜述中指出，腸道是氨基酸氧化、凈合成以及利用氨基酸合成蛋白質(zhì)的主要場所。斷奶后氨基酸代謝發(fā)生改變(Lalles等，2004)，這可能會(huì)影響蛋白質(zhì)合成和隨后的組織沉積。Williams等(1997a、b、c)的研究表明，當(dāng)免疫系統(tǒng)激活后，生長、飼料攝入量、飼料效率和瘦肉組織沉積將會(huì)減少。因此，減少或減輕斷奶應(yīng)激及隨后引發(fā)的腸道結(jié)構(gòu)改變和炎癥免疫反應(yīng)激活，是提高豬從斷奶到上市生產(chǎn)性能的關(guān)鍵。

為了對抗或減少與斷奶和促炎癥細(xì)胞因子激活所引起的負(fù)效應(yīng)，熱休克蛋白可能發(fā)揮了緩解的作用。Feder等(1999)綜述了熱休克蛋白具有與各種應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)的各種細(xì)胞保護(hù)功能。熱休克蛋白是在熱應(yīng)激情況下由腸上皮細(xì)胞產(chǎn)生的，用于幫助保護(hù)細(xì)胞。David等(2002)選用21或28日齡仔豬評估斷奶對腸道熱休克蛋白模式的影響。在仔豬斷奶后的6～12 h胃和十二指腸及斷奶后的24～48 h空腸中段、回腸和結(jié)腸中的熱休克蛋白27和70短暫增加，然而在斷奶后的36～38 h回腸中的熱休克蛋白短暫下降。而未斷奶仔豬所有腸段的熱休克蛋白表達(dá)都是相似的。熱休克蛋白影響空間結(jié)構(gòu)變化的的因素仍不清楚。然而，與斷奶相關(guān)的熱休克蛋白水平的升高可能通過抑制促炎癥細(xì)胞因子和細(xì)胞增殖的細(xì)胞保護(hù)作用機(jī)制來減少炎癥和斷奶應(yīng)激引起的負(fù)效應(yīng)。了解熱休克蛋白的調(diào)節(jié)功能以及在腸道中的有益作用還需要進(jìn)一步研究。

另外，增加飼料攝入量、減少疾病風(fēng)險(xiǎn)和利用營養(yǎng)成分(如谷氨酸、噴霧干燥血漿蛋白、初乳、精氨酸、益生素或益生元、n-3長鏈多不飽和脂肪酸和n-6亞油酸)減少斷奶引起的負(fù)效應(yīng)來進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。

5 結(jié)論

無論豬的斷奶日齡，斷奶當(dāng)時(shí)或隨后發(fā)生的代謝、免疫系統(tǒng)和腸道功能等生物學(xué)上的變化，可能會(huì)對豬隨后的生長和健康具有短期和長期的影響。至關(guān)重要的是養(yǎng)豬生產(chǎn)者們應(yīng)利用合理的健康、營養(yǎng)和管理策略來減小斷奶應(yīng)激引起的負(fù)效應(yīng)和利用各種方法提高豬的生產(chǎn)性能使其盡快達(dá)到上市體重。

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