成廷水

(北京九州互聯(lián)農(nóng)牧科技有限公司，北京100028)

幼齡仔豬的生長和健康狀況對后期的生長及整體的養(yǎng)殖效益具有重要的影響。然而在實際生產(chǎn)條件下，斷奶前后仔豬生長潛力的發(fā)揮可能不到50%（Harrell等，1993）。促進幼齡仔豬腸道發(fā)育和健康的管理和飼喂戰(zhàn)略其最終目的是改善斷奶前后仔豬的生產(chǎn)性能，同時減少抗生素及一些昂貴飼料原料如乳制品等的使用。如何促進幼齡仔豬腸道健康和發(fā)育已經(jīng)引起行業(yè)內(nèi)廣泛的興趣。國內(nèi)外已經(jīng)做了大量的研究對很多飼料組分和添加劑對仔豬腸道健康和發(fā)育多方面的影響進行了評估(Simon等2003；Moriz等，2003；Lalles等，2007；Halas等2007)，并從中可以總結(jié)出大量有用的信息。本文的重點是強調(diào)更好地理解那些營養(yǎng)素、飼料組分和添加劑促進腸道健康和發(fā)育的價值應該遵循的重要理念。

1 研究腸道健康和發(fā)育的試驗方法

豬的胃腸道環(huán)境非常復雜，特別是新生和斷奶前后的仔豬。豬的腸道大小變化很快，蛋白周轉(zhuǎn)率很高，微生物菌群的變化快速，消化和免疫功能改變很大（Pluske等，1997；Burrin等，2003；Lalles等 2004）。由于斷奶后這些復雜而快速的變化，只會有少數(shù)添加劑能夠有效地促進仔豬腸道發(fā)育和健康。因此當我們評價飼料原料和添加劑的功能特性及生產(chǎn)性能反應時，一定要選擇合理的試驗方法和評價指標，最終我們希望在商業(yè)生產(chǎn)管理條件下改善豬的生產(chǎn)性能，否則容易引起誤判。

1.1 體內(nèi)動物試驗

生產(chǎn)實踐中很多企業(yè)優(yōu)先選擇在商業(yè)生產(chǎn)條件下用飼喂動物的方法，評價某種飼料原料和添加劑的應用效果，以期獲得生產(chǎn)中可以直接應用的結(jié)果。然而由于試驗分組的限制以及試驗條件的局限性，一般很難獲得顯著性的試驗差異，甚至出現(xiàn)相反的無法理解的結(jié)果。因此建議使用恰當?shù)墓ザ痉椒?，通過疾病模型從商業(yè)豬中獲得可靠的試驗數(shù)據(jù)以分析不同添加劑的作用機制和效果。許多研究者已經(jīng)在使用斷奶后腹瀉（PWD）的口服攻毒模型(使用腸毒性大腸桿菌ETEC的特異病原株)研究飼料添加劑或日糧組分對控制仔豬斷奶后腹瀉是否有效(Madec等，2000；Montagne等，2004；Bhandari等，2008)。也有人用這種疾病攻毒模型研究飼喂不同日糧對斷奶后微生物多樣性及炎癥反應的影響（Bhandari等，2008）。這種體內(nèi)模型的主要好處在于可以在感染腸道常在病原情況下研究特定產(chǎn)品和日糧的影響，另外也可以更恰當?shù)胤磻虡I(yè)飼養(yǎng)條件，并一定程度上消除分組導致的疾病感染壓力的差異。然而疾病攻毒模型誘導斷奶后腹瀉問題在于經(jīng)常出現(xiàn)腹瀉率和嚴重程度低于不添加抗菌物質(zhì)的商業(yè)豬，導致試驗無效。因此建議使用大腸桿菌攻毒模型豬的腹瀉程度應控制在中度腹瀉和引起腸毒血癥及部分豬死亡之間。

1.2 體外試驗技術(shù)

例如使用尤斯灌流室（Ussing chamber）測定腸黏膜功能——穿透性、吸收性和分泌功能，對飼料添加劑和飼料組分的作用進行快速評價（Boudry等，2004；Montagne等，2007）。另外許多添加劑的抗菌特性可以通過非常簡單的體外系統(tǒng)進行研究（Si等，2006a、b）。但對于體外試驗結(jié)果的解釋需要謹慎。例如許多體外檢測具有抗菌活性的植物精油，可能是由于精油的吸收快于飼料顆粒的原因，在通過飼料添加到體內(nèi)系統(tǒng)后，其抗菌活性幾乎完全消失（Si等，2006b）。因此體外試驗觀測的結(jié)果需要體內(nèi)試驗的驗證。

2 日糧氨基酸

以前斷奶仔豬日糧的配制主要基于如何克服不成熟的消化道功能（如胰酶和刷狀緣酶），以實現(xiàn)豬的最快生長。然而斷奶后整個腸道功能必然會發(fā)生生化、生理、免疫學的改變。Burrin等（2003）以及Wu等（2007）總結(jié)提出，由于在腸道養(yǎng)分利用和代謝研究取得很大的進展，實現(xiàn)最佳腸道生長、功能和健康可能是配制幼齡仔豬另一個重要目標。Burrin等（2003）總結(jié)了在幼齡仔豬中與胃腸道代謝有關(guān)的主要營養(yǎng)素，以及腸道營養(yǎng)素的利用情況，指出配制“腸道友好日糧（gut friendly diet）”最有潛力的營養(yǎng)素是谷氨酰胺、谷氨酸鹽和蘇氨酸。如谷氨酰胺被認為是腸黏膜上皮細胞優(yōu)先的能量來源，對于腸道發(fā)育以及腸絨毛損傷后的修復具有重要作用，另外谷氨酰胺還為免疫細胞增殖提供氮源，對于機體免疫功能發(fā)育具有重要的影響（Wu等，2010）。在這方面，幾種必需和非必需氨基酸對腸道及整個機體起到代謝、生理學、免疫學和治療學作用（Kim等，2007）。他們除了作為肽、蛋白的框架組分外，氨基酸可能還有生物活性，特別是在某種疾病情況下，特定的氨基酸可以通過改善（腸道）組織的合成代謝、通過減少應激反應、通過調(diào)節(jié)免疫而促進健康。這些氨基酸可以在疾病期相對缺乏的情況下添加到日糧中。另外，日糧添加某種氨基酸以誘導顯著的生物活性對于治療是必需的（Massey等，1998）。

3 斷奶后的日糧纖維

長期以來，日糧纖維具有一個較壞的名聲：如“降低消化率”、“稀釋營養(yǎng)濃度”、“降低動物的生產(chǎn)性能”等。因此不像其他營養(yǎng)素和日糧組分（如能量）是日糧固定的營養(yǎng)參數(shù)，沒有什么人推薦日糧纖維的水平，很多情況下只是為了配制最低成本的配方而使用，甚至限制日糧纖維的水平。事實上，這是對纖維極大的誤解。斷奶仔豬日糧纖維的作用及其與斷奶后消化紊亂如腹瀉的關(guān)系近年來已引起營養(yǎng)學家和獸藥學家的興趣。人們對使用日糧纖維產(chǎn)生極大興趣的重要原因是其能緩解斷奶后胃腸道紊亂。

早在上世紀60～70年代的研究表明，日糧添加不溶性日糧纖維源如大麥等谷物殼可以降低溶血性大腸桿菌的排放及斷奶后腹瀉率。Smith等（1968）發(fā)現(xiàn)自由采食大麥殼可以阻止接種大腸桿菌的斷奶仔豬發(fā)生疾病，而飼喂大麥的豬仍然對斷奶后腹瀉敏感。使用的大麥纖維是大麥的外殼，是大麥加工的副產(chǎn)物，大麥殼含有很高水平的不溶性非淀粉多糖和較低的可溶性非淀粉多糖。而大麥粉含有較高比例的可溶性非淀粉多糖。Bolduan等(1988)和Aumaitre等(1995)認為適當添加不溶性纖維可以減少斷奶后腹瀉(PWD)。Bolduan等（1988）提供的證據(jù)表明引起PWD的結(jié)腸二胺的產(chǎn)量隨著斷奶飼料粗纖維含量的增加呈線性降低。不溶性日糧纖維的作用主要是促進胃腸蠕動，加快食糜流通，保持腸道健康，阻止豬的腹瀉。與谷物殼等傳統(tǒng)的纖維源相比，來源于新鮮木材的木質(zhì)纖維素含有很高的粗纖維(＞55%)可以大大節(jié)省配方空間，并不會稀釋營養(yǎng)濃度，且與傳統(tǒng)纖維來源相比沒有霉菌毒素污染的風險。最新的木質(zhì)纖維素產(chǎn)品（如來自于匈牙利的Opticell）不僅含有不可發(fā)酵的纖維，而且含有可發(fā)酵的日糧纖維，使這種纖維具有益生元的作用。研究發(fā)現(xiàn)（Arthur，2008），可發(fā)酵的日糧纖維進入大腸后被腸道有益微生物發(fā)酵，生成短鏈脂肪酸如乙酸、丙酸和丁酸以及乳酸。這些脂肪酸可以在結(jié)腸被重吸收為動物提供可利用的能量。丁酸對腸黏膜上皮細胞增殖以及水的吸收起到重要作用，從而改善腸道健康和糞便質(zhì)量。

4 日糧粗蛋白

一種降低PWD的戰(zhàn)略是通過改變蛋白數(shù)量和質(zhì)量，調(diào)節(jié)胃腸道的結(jié)構(gòu)和功能包括微生物區(qū)系。蛋白物質(zhì)在大腸被微生物代謝可能增加潛在有毒物質(zhì)如氨、胺、吲哚，苯酚和支鏈脂肪酸的水平，這些物質(zhì)被認為是引起PWD的重要原因 (Anderson等，2000；Gaskins，2001；Pluske 等，2002；Houdijk 等，2007)。事實上，給斷奶仔豬飼喂低水平的粗蛋白可以降低小腸氨的濃度(Bikker等，2006)，降低血漿尿素氮、氨氮以及回腸食糜揮發(fā)性脂肪酸的水平(Nyachoti等，2006)。這些數(shù)據(jù)反映蛋白微生物發(fā)酵減少，且表明飼喂低蛋白日糧可以減少飼喂不加抗生素日糧仔豬的PWD。飼喂低蛋白日糧的潛在不利方面是由于必需氨基酸如異亮氨酸和纈氨酸供給降低，斷奶后的生長可能會受到影響(Nyachoti等，2006)，然而這一點可以通過添加晶體氨基酸來彌補。另外，斷奶仔豬日糧額外添加可發(fā)酵碳水化合物可以緩解蛋白發(fā)酵的負面影響（Jeaurond等，2008)。Heo等（2008）做的研究驗證了該假設(shè)：飼喂低蛋白但是添加必需晶體氨基酸滿足氨基酸理想模式的日糧，可以降低胃腸道蛋白發(fā)酵的指標，并降低斷奶后腹瀉率，另外15周齡內(nèi)生長速度并未受到影響。在這一研究中，主要通過用去殼燕麥粒和大麥替代豆粕，將日糧蛋白水平從243 g/kg降到173 g/kg，消化能維持不變，發(fā)現(xiàn)降低日糧蛋白水平減少了糞便氨氮以及血漿尿素氮的水平，降低了蛋白發(fā)酵，這與Nyachoti等（2006)做的研究結(jié)果一致。同時，這一戰(zhàn)略降低抗生素治療的數(shù)量，改善糞便的一致性，增加糞便干物質(zhì)的含量，且并不影響生長。

5 血漿蛋白及其替代物

過去15年里，日糧添加（噴霧干燥）血漿蛋白在飼喂斷奶仔豬特別是18 d之前的早期斷奶仔豬方面取得革命性的成果，使用噴霧干燥的豬血漿蛋白（SDPP）可以通過增加斷奶后的采食和飼料效率提高生產(chǎn)成績。其機制已經(jīng)有許多研究(Lalles，2004)。包括獨立的免疫球蛋白、增強E.coli保護的糖蛋白以及由血漿球蛋白帶來的特異的保護作用 (van Dijk等，2001)。然而由于血漿蛋白高昂的價格以及對血漿攜帶動物病原的擔心，現(xiàn)在已經(jīng)有人研究SDPP的替代產(chǎn)品。Lai等(2004)試驗了一種富含谷氨酰胺(30%)的小麥水解蛋白，發(fā)現(xiàn)用這種小麥水解蛋白部分替代噴霧干燥的豬血漿蛋白對早期斷奶仔豬的生長性能、養(yǎng)分消化率和腸道形態(tài)無不利影響，而且一定程度上降低斷奶仔豬的腹瀉。分析小麥水解蛋白具有這種功效的機制，除了谷氨酰胺的功能外，可能還與其極高的蛋白消化率以及潛在的功能性小肽有關(guān)。這種植物性蛋白原料容易獲得且成本便宜，更重要的是無攜帶病原的風險。另外來自丹麥和泰國斷奶仔豬的試驗表明，一種來自海水魚的分離肽（FPI）產(chǎn)品替代噴霧干燥的豬血漿蛋白，具有更高的日增重和采食量。

6 飼料添加劑

大量的研究已經(jīng)評估了許多類型的飼料添加劑，其目的在于①增強豬的免疫反應（如免疫球蛋白；歐米伽-3脂肪酸；酵母來源的β-葡聚糖）；②降低豬腸道病原壓力（如有機和無機酸化劑，高水平的氧化鋅，精油，中草藥和香料、一些種類的益生元、噬菌體、抗菌肽）；③促進腸道有益菌群的建立（如益生素和某些種類的寡糖）；④促進消化功能（如丁酸、葡萄糖酸、乳酸、谷氨酰胺、蘇氨酸、胱氨酸和核苷酸）。以下對其中一些添加劑一般的機制和近期的研究進展進行討論。

6.1 有機酸和無機酸

關(guān)于有機酸和無機酸在豬日糧中使用已經(jīng)有很多人發(fā)表了不同方面的綜述（Partanen，2001；Decuypere等，2003；Mroz等，2006)。給豬飼喂酸對腸道健康和發(fā)育以及間接對豬健康及生產(chǎn)性能的有利影響的原因包括：①非解離有機酸的抗菌活性；②降低胃內(nèi)pH值，幫助改善蛋白的消化；③降低胃的排空速度；④促進小腸（胰）酶的分泌，提高酶的活性；⑤提供腸道組織優(yōu)先的營養(yǎng)物質(zhì)，增強黏膜的完整性和功能。由于這些有益和協(xié)同作用，剛斷奶仔豬日糧廣泛使用不同有機酸和無機酸組合產(chǎn)品，且越來越多地在生長肥育豬和母豬中使用。飼喂酸的效果隨酸的類型以及組合、動物的狀況和飼料的特性，特別是飼料緩沖力的不同而存在差異 (Blank等，1999；Mroz等，2006)。

關(guān)于添加酸化劑是否可以降低胃內(nèi)pH值，目前還存在爭論。越來越多的觀點傾向于配制低系酸力的斷奶仔豬日糧，以減少飼料對胃酸的中和。這也是生產(chǎn)實踐中很少使用無機酸的主要原因，因此，人們?nèi)找鎸⑺峄瘎┑年P(guān)注點集中在其抗菌活性方面。目前非解離酸的抗菌活性得到廣泛認可：有機酸在胃腸道的解離程度依賴于酸的pKa值，pKa值越高，其以分子形式存在的酸越多，其抗菌活性越強。短鏈脂肪酸（SCFA）具有比三羧酸（如蘋果酸、延胡索酸等）較高的pKa值，具有較強的抗菌能力，歐盟及其他國家廣泛使用有機酸替代抗生素在斷奶仔豬日糧中添加。

在眾多的有機酸中，丁酸除了作為酸化劑，具有抑菌作用外（Weber等，2008），丁酸還是腸細胞優(yōu)先的能量來源，研究表明丁酸可以促進腸道細胞的增殖（Sakata，1987；Kien 等，2007）。目前在腸黏膜有關(guān)的微生物中已經(jīng)分離出產(chǎn)丁酸的細菌（Richards等，2005），有趣的是，這些細菌可以利用葡萄糖酸生產(chǎn)丁酸，因此可以進一步探索葡萄糖酸作為廉價的丁酸來源在豬營養(yǎng)中使用（Biagi等，2006）。另外Decuypere等（2003）提到中鏈脂肪酸（MCFA）也具有很強的抗菌活性，且MCFA的抗菌活性具有不依賴環(huán)境pH值，以及對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性病原菌都有效的優(yōu)勢。MCFA大部分不需要乳化，可直接吸收，因此是幼齡仔豬理想的能量來源。

最新的研究是對酸進行包膜，以使其在腸道不同部位定點釋放。Piva等（2007）做的研究表明包膜處理可以有效地延緩日糧酸的吸收，并更有效地將酸運送到小豬的回腸末端、盲腸和結(jié)腸。這種技術(shù)在丁酸的應用產(chǎn)品中比較普遍，然而包膜技術(shù)本身是很重要的，能否包好且在目標部位有效釋放對有機酸的使用效果有很大的影響。包膜酸是否可以在腸道中定點釋放可以通過體外模擬腸道不同pH值環(huán)境及酶環(huán)境進行判斷。

6.2 飼料酶制劑

豬日糧中使用外源酶制劑的主要目的是改善飼料原料的營養(yǎng)價值。其主要機制包括，分解飼料成分中存在的抗營養(yǎng)因子，降低營養(yǎng)素被包裹的影響，提高利用效率；打開粗原料中那些不能被內(nèi)源酶裂解的特異的化學鍵，從而釋放更多的營養(yǎng)素；補充幼齡動物內(nèi)源酶分泌的不足 (Simon，1998；Bedford等，1998)等。豬日糧中使用的大多數(shù)植物性飼料原料含有大量的非淀粉多糖 (NSP)，NSP的抗營養(yǎng)作用已為大家接受，且已是深入研究的主題(de Lange等，2000)。因此豬日糧中使用碳水化合物酶的主要集中在消除與飼料中NSP組份相關(guān)的抗營養(yǎng)活性。研究結(jié)果表明，使用合適的酶制劑，可以減少這些抗營養(yǎng)作用，改善飼料原料在幼齡仔豬中的營養(yǎng)價值 (Simons等，1990；Li等，1996；Omogbenigun等，2004)。除了改善營養(yǎng)利用外，酶可能通過產(chǎn)生許多多糖水解產(chǎn)物，調(diào)節(jié)胃腸道微生物的生長，直接影響腸道健康，從而提高幼齡仔豬的生產(chǎn)性能(Vahjen 等，1998；Bedford，2000；Williams等，2001；Pluske等，2002)。Kiarie等（2008）報道，用多種碳水化合物酶復合物孵育豆粕和菜粕產(chǎn)生的NSP水解產(chǎn)物，對于維持腸毒性大腸桿菌感染期間的腸道屏障功能有益。小麥和亞麻籽NSP水解產(chǎn)物也獲得類似的發(fā)現(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)可以由不同的機制進行解釋，包括水解產(chǎn)物可能干擾病原菌在腸黏膜上的黏附，黏附是感染的重要的第一步；另外這些產(chǎn)物也可能起到益生元的作用（Cummings等，2002），有利于乳酸菌的增殖（H?gberg等，2004；Kiarie等，2007)，反過來可能間接抑制某種病原微生物的生長（Choi等，1994）。

酶制劑的飼喂效果與日糧抗營養(yǎng)因子的組成與含量有很大的關(guān)系，因為酶具有很強的底物特異性。因此選擇合適的飼料酶制劑之前，應該對飼料各種抗營養(yǎng)因子進行分析。NSP中除了傳統(tǒng)的木聚糖和葡聚糖外，最近人們對油籽蛋白原料（如豆粕）中存在極高的低聚糖（如棉籽糖和水蘇糖，統(tǒng)稱α-半乳糖苷）比較關(guān)注，這些低聚糖不僅影響蛋白和能量的消化，而且對腸道微生物區(qū)系的正常發(fā)育產(chǎn)生不利影響（zhang等，2001）。因此日糧添加含α-半乳糖苷酶的復合酶制劑，對于使用較高豆粕（15%以上）的幼齡仔豬日糧是非常必要的。

6.3 益生元和益生素

益生素定義為在飼料中添加的對宿主健康有益的活的微生物（FAO/WHO,2002）。對于幼齡仔豬來說，益生素對腸道至少起到以下一些作用：①刺激有益微生物占優(yōu)勢的健康菌群的發(fā)育；②阻止腸道病原菌的增殖；③增加消化能力，降低pH值；④改善黏膜免疫；⑤促進腸道組織成熟并增強其完整性。實際上益生素對豬生產(chǎn)性能產(chǎn)生有益影響需要滿足以下特性:①在腸道定殖的能力；②較高的繁殖速度和較低的營養(yǎng)需求；③抑制病原菌細胞或代謝產(chǎn)物；④在商業(yè)生產(chǎn)條件下容易生長；⑤在飼料中能存活且在飼料加工過程中具有穩(wěn)定的活性。

乳酸菌（LAB）（包括乳酸桿菌、雙歧桿菌和腸球菌）和芽孢桿菌在動物飼料中廣泛用作益生菌。乳酸桿菌、雙歧桿菌和腸球菌是腸道的常在菌，特別是，乳酸桿菌在豬腸道菌群發(fā)育早期階段具有優(yōu)勢（Richards等，2005），包括剛斷奶階段（Li等,2003）。這組細菌優(yōu)于其他細菌的方面是可以在腸道中定殖。乳酸菌是一種產(chǎn)酸菌，可以降低腸道內(nèi)容物的pH值，對腸道功能有益。另外可以抑制腸道病原菌（vandenbergh,1993）,并改善宿主免疫功能（Niers等，2005）。然而乳酸菌并非芽孢形成菌，且一些不能耐氧。飼料生產(chǎn)和貯存過程中的存活以及遞送到動物腸道是值得關(guān)心的問題，除非它們是受保護的。與LAB不同，芽孢桿菌是革蘭氏陽性芽孢形成菌，芽孢在飼料生產(chǎn)和遞送過程中相對穩(wěn)定。一般情況，芽孢桿菌有很強的產(chǎn)酶活性，一些種類用于商業(yè)酶制劑的生產(chǎn)，例如淀粉酶和蛋白酶（Schallmey等，2004），這可以補充內(nèi)源消化酶的不足。關(guān)于芽孢桿菌不能在腸道定殖的傳統(tǒng)觀念存在誤會，芽孢桿菌之所以被稱做“過路菌”，實際上指的是芽孢桿菌在腸壁上定殖時間短，而并非不定殖。有專家認為這種短暫的粘附在刺激腸道免疫方面具有比乳酸菌更大的益處。益生素的效果一般與細菌的種類有關(guān)，然而如何選擇和利用益生素的特性，成功發(fā)展和應用益生素仍然是很關(guān)鍵的而且是很有挑戰(zhàn)性的。

有大量的體內(nèi)研究評價了益生素對剛斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響。最近31份研究報道中有30個試驗證明日糧添加地衣芽胞桿菌和枯草芽孢桿菌復合制劑對生長有有益影響（Kremer，2006）。也有研究報道不同的乳酸菌（主要來源于乳酸桿菌和雙歧桿菌）對剛斷奶仔豬的生產(chǎn)性能有優(yōu)異作用（Stein等，2006）。特別是，研究證明乳酸桿菌sobrius 001T對腸毒性大腸桿菌（ETEC）K88具有抑制作用，可以減少口服攻毒ETEC K88仔豬回腸ETEC的豐度，促進仔豬的生長（Konstantinov，2005）。然而也有體內(nèi)研究報道益生菌對仔豬沒有效果（Jost等，1999）。

益生素作用的不一致性表明益生素發(fā)展和應用的高度復雜性。需要科學研究以更好地理解益生素作用的方式及分子機制。同樣，新上市的益生素產(chǎn)品的科學評估以及整個生產(chǎn)、維護、處理和應用每一步好的質(zhì)量控制是益生素取得理想效果的保證。很清楚，益生素效果相關(guān)特性較容易的檢測方法（如檢測有效活菌數(shù)、產(chǎn)酶活性、產(chǎn)酸活性、代謝產(chǎn)物的體外抗菌活性等）對這種質(zhì)量控制很有幫助，但這一點經(jīng)常是缺乏的。益生菌是活的微生物，在代謝過程中會發(fā)生動力學變化。特定益生素的表現(xiàn)型會受到許多內(nèi)外因素的影響，這些因素會影響益生素的效果。鑒定這些因素之間的關(guān)系對于有效使用和生產(chǎn)新的益生素是必需的。

益生元是指對腸道微生物的組成和代謝起有益改變的一種不可消化的日糧成分。因此益生元的對宿主的好處在作用方式上與益生素相似。實際上，益生元的主要作用目標是雙歧桿菌和乳酸桿菌（Bouhnik等，2004）。對于剛斷奶仔豬來說，日糧添加可發(fā)酵的碳水化合物被認為是一種改善小腸和大腸微生物組成和功能的比較簡單的方法（Williams等，2001；Bauer等2006）。果寡糖是目前研究和應用最多的一種益生元。然而果寡糖的聚合度影響腸道有益菌的利用。研究發(fā)現(xiàn)，雙歧桿菌和乳酸菌等腸道有益菌優(yōu)先利用聚合度較低（PD＜6）的果寡糖,而對聚合度較高的寡糖利用效率低，且這些長鏈寡糖容易被其他微生物，甚至病原微生物利用，反而不利于正常微生物區(qū)系的建立和穩(wěn)定。益生元的攝取，可有利于腸道健康。益生素與益生元結(jié)合（合生元）可能提高益生素對剛斷奶仔豬腸道健康和發(fā)育的效果。

6.4 精油

精油是植物的揮發(fā)性組分，很早以前就在食品制劑中使用。這些精油被美國FDA認為是安全的（GRAS），在生產(chǎn)香水和OTC藥品制劑中用于調(diào)味品和保存劑。一些精油具有很強的抗菌活性（Kalemba和Kunicka，2003），特別是那些含有酚結(jié)構(gòu)的精油（Dorman等，2000）。酚類精油如百里酚和香芹酚較強的抗菌活性歸因于酚環(huán)上的羥基存在和他們可離位的電子（Ultee等，2002）。精油啟動細菌細胞膜的破壞，破壞細菌細胞膜內(nèi)外pH值的穩(wěn)態(tài)和無機離子的平衡（Lambert等，2001），導致細菌質(zhì)子動力勢崩潰以及ATP池的耗竭（Ultee等，2002）。也有研究表明，精油具有某種程度的選擇性。Lin等（2000）報道對革蘭氏陰性菌沙門氏菌和大腸桿菌的抑制效果要強于革蘭氏陽性菌單核細胞增生利斯特菌。體外試驗，發(fā)現(xiàn)精油對純培養(yǎng)的腸炎沙門氏菌 DT104，大腸桿菌O157：H7和大腸桿菌K88抑制作用更強，而對含有盲腸食糜培養(yǎng)基中的乳酸桿菌和雙歧桿菌沒有抑制作用（Si等，2006a）。精油通常具有抽提來源植物特征性的氣味和香味，因此不僅可以通過控制腸道病原，而且可以通過增加日糧的適口性，改善動物是生產(chǎn)性能。

精油已有廣泛的研究，并廣泛用于食品系統(tǒng)增加安全性和食品的保質(zhì)期，然而它們對剛斷奶仔豬生長性能的影響是不一致的，盡管可以檢測到微生物菌群組成的改變（Manzanilla等，2004；Gong等，2008）。當做體內(nèi)動物試驗時，精油的抗微生物活性有減弱的趨勢(G??ling，2001)。精油一般是疏水性的，口服、吸入和皮膚注射后可以快速地被吸收（Kohlert等，2000）?？诜? h后，精油在小豬胃和小腸前段幾乎可以完全被吸收（Michiels等，2008）。在對豬生產(chǎn)性能的研究中也發(fā)現(xiàn)飼料引起精油抗菌活性的丟失（Si等，2006b）；通過氣相色譜分析發(fā)現(xiàn)，精油可以完全吸收到飼料顆粒中去。這些研究表明，精油需要保護以呈遞到豬胃腸道的目標位點以執(zhí)行其抗菌活性。就像之前提到的有機酸，微囊化可能是實現(xiàn)該目標的方式。實際上，人類臨床研究表明，與未包被的制劑相比，腸溶包被的精油（薄荷）膠囊在治療腸易激綜合征效果更好（Liu等，1997；Logan等，2002）。這種改善可能歸因于包被膠囊推遲了薄荷精油的吸收，延長了薄荷精油與細菌細胞的之間的接觸。最近，用香芹酚作為精油模型，使用一種具有很好包裹效果的凝膠擠壓技術(shù)，成功地將精油包裹于藻酸鈣水凝膠做成的微膠囊中。包裹的香芹酚保持對培養(yǎng)基中以及刺激的胃腸模型中大腸桿菌K88較高的抗菌活性（Wang等，2009）。

7 結(jié)語

大量的研究評估了很多飼料原料及飼料添加劑對腸道健康和發(fā)育不同方面的影響，以改善斷奶前后仔豬的生長性能，同時減少抗生素和昂貴原料如乳制品的使用。對營養(yǎng)素、飼料原料以及飼料添加劑影響動物生理學的作用機制的更好的理解，將推動飼用抗生素替代產(chǎn)品的發(fā)展。由于對腸道營養(yǎng)利用和代謝的理解取得很大的進展，營養(yǎng)的補充目標可能是配制幼齡仔豬日糧具有實現(xiàn)腸道最佳生長、功能和健康的特殊任務。大量的飼料添加劑已經(jīng)得到評估，其目的在于：①增強豬的免疫反應；②降低腸道病原壓力；③促進建立腸道有益微生物菌群；④促進消化功能的提高。在此綜述中，選擇了一些飼料添加劑（有機和無機酸，飼料酶，益生素和益生元、精油）進行了討論。這些添加劑都具有改善豬生產(chǎn)性能的潛力。然而在不同的生產(chǎn)條件下實現(xiàn)這些添加劑最佳的效果還需要進一步研究。如何有效地將這些添加劑遞送到胃腸道目標位點是值得關(guān)注的關(guān)鍵。不同方法的結(jié)合可能更有效地替代飼用抗生素。