文/Dr. Clifford A. Adams

譯/胡紅蓮

審/盧德勛

爭(zhēng)奪控制權(quán)：動(dòng)物胃腸道調(diào)控

文/Dr. Clifford A. Adams

譯/胡紅蓮

審/盧德勛

胃腸道是機(jī)體最大的器官，代謝能的主要利用者，約占進(jìn)食總能的20%左右（Cant等，1996）。對(duì)單胃動(dòng)物而言，在所有體組織中，胃腸道蛋白質(zhì)合成速率最高，可占到每日體蛋白總量的20%以上（Van Der Meulen和Jansman，1997）。胃腸道是體內(nèi)最大的內(nèi)分泌腺，可分泌至少20多種激素、調(diào)節(jié)肽及其受體。胃腸道是體內(nèi)免疫系統(tǒng)的最大部位，也是腸道淋巴組織（GALT）內(nèi)大多數(shù)淋巴細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞作用的主要部位。

反芻動(dòng)物和單胃動(dòng)物的胃腸道逐漸形成了各自不同的結(jié)構(gòu)，有著不同的作用模式，因此，胃腸道也是一個(gè)奇特的器官。對(duì)所有動(dòng)物而言，胃腸道內(nèi)存在兩種主要的生物化學(xué)過程，即酶消化和微生物發(fā)酵。反芻動(dòng)物食入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)先是在瘤胃內(nèi)經(jīng)過微生物發(fā)酵，然后未被消化的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在小腸和大腸被酶消化。而單胃動(dòng)物食入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)先是在胃內(nèi)和小腸被酶消化，然后未被消化的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入大腸被微生物發(fā)酵。在為宿主動(dòng)物供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)方面，微生物發(fā)酵在反芻動(dòng)物上發(fā)揮著重要的作用，而在單胃動(dòng)物上僅起著次要的作用（Ewing和Cole，1994）。

胃腸道內(nèi)棲息著數(shù)目龐大的微生物群落，其微生物細(xì)胞數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了宿主動(dòng)物機(jī)體的總細(xì)胞數(shù)。人類結(jié)腸內(nèi)的細(xì)菌占機(jī)體總細(xì)胞的90%以上（Glbson和 McCartney，1998）。Kleessen等（1997）報(bào)道，在大鼠盲腸和糞便中已鑒別出627種微生物菌落。

有些研究認(rèn)為，微生物群落或微生態(tài)系統(tǒng)可能并不是動(dòng)物生存和生長(zhǎng)所必需的，如無菌小雞要比普通雞，甚至比用抗菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑處理過的動(dòng)物生長(zhǎng)得要好。無菌動(dòng)物與普通動(dòng)物相比，其胃腸道具有不同的特點(diǎn)（Ewing和Cole，1994）。無菌動(dòng)物小腸重量較低，其代謝能消耗較低和內(nèi)源損失下降。一般來說，對(duì)于單胃動(dòng)物，代謝消耗大和腸道疾病的發(fā)生對(duì)動(dòng)物機(jī)體造成的不利影響已遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過了胃腸道內(nèi)棲息微生物菌落對(duì)動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生的有益作用。然而，反芻動(dòng)物并非如此，其可以利用富含纖維的低質(zhì)粗飼料為機(jī)體提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，主要得益于瘤胃微生物區(qū)系。

單胃動(dòng)物胃腸道微生物群落經(jīng)常以自主的方式發(fā)揮作用，而這種自主作用可能對(duì)動(dòng)物是有害的。胃腸道內(nèi)的一些微生物種可以被看作是經(jīng)常與宿主動(dòng)物有競(jìng)爭(zhēng)的微生物。所以，動(dòng)物胃腸道是否是動(dòng)物的一個(gè)不可缺少的部分，或者僅僅是動(dòng)物保護(hù)胃腸道內(nèi)棲息著的微生物區(qū)系并給其提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的一個(gè)結(jié)構(gòu)，是一個(gè)令人感興趣的問題。

全方位營(yíng)養(yǎng)的主要挑戰(zhàn)之一是調(diào)控這種“競(jìng)爭(zhēng)性生物”，以有利于宿主。任何動(dòng)物的胃腸道都是一個(gè)很大的器官，其維持所需的能量和蛋白質(zhì)較高，需要大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于維持、組織更新以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用。促進(jìn)胃腸道健康、提高其利用效率將會(huì)增強(qiáng)整個(gè)動(dòng)物機(jī)體的健康、提高動(dòng)物生產(chǎn)性能。事實(shí)上，各種胃腸道疾病是所有動(dòng)物包括人類在內(nèi)發(fā)病的根源。

動(dòng)物胃腸道穩(wěn)定的微生物發(fā)酵可以影響病原菌群的建立，因?yàn)槟c道內(nèi)穩(wěn)定的發(fā)酵對(duì)病原菌的建立有抵制作用（Hil'man等，1994）。然而檢測(cè)動(dòng)物微生物發(fā)酵的穩(wěn)定性有一定的難度，因此，很有必要研究腸道內(nèi)容物的變化。腸道內(nèi)的有些微生物能有效地抑制病原菌的大量繁殖，特別是乳酸菌。所以測(cè)定腸道內(nèi)能抑制病原菌增殖的菌落的潛在有效能是基于腸道內(nèi)容物中乳酸桿菌與大腸桿菌之間的比例。一般而言，如果有益菌乳酸桿菌的數(shù)量相對(duì)高于有害菌大腸桿菌類，則表明對(duì)病原菌有抑制作用的細(xì)菌數(shù)增加了，并且這可能是判斷動(dòng)物是否健康的一個(gè)實(shí)用的指標(biāo)。

胃腸道病毒感染也是危害動(dòng)物健康的主要因素。豬和家禽容易患有各種腸道病毒性疾病。其感染后果如何主要由各種因素所決定，如動(dòng)物年齡、機(jī)體免疫狀況、營(yíng)養(yǎng)水平和環(huán)境等。另外，胃腸道病毒感染可能會(huì)引發(fā)其他疾病綜合征。由病毒引起的胃腸道黏膜損傷就為其他病原菌如大腸桿菌或沙門氏菌侵入機(jī)體提供了通道；病毒對(duì)胃腸道的損害也將導(dǎo)致飼料消化率低和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收不良，從而會(huì)產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)缺乏，這樣就會(huì)對(duì)動(dòng)物健康和生長(zhǎng)不利，對(duì)其他感染的抵抗力下降等一系列的級(jí)聯(lián)效應(yīng)。

日糧變化對(duì)腸上皮的分化和生長(zhǎng)產(chǎn)生的影響在出生和斷奶時(shí)特別明顯。新生動(dòng)物剛出生的前幾周內(nèi)會(huì)發(fā)生許多變化，如腸形態(tài)的變化、蛋白質(zhì)從頭合成增加以及由日齡和日糧引發(fā)的消化道功能的變化等。在這一時(shí)期內(nèi)，腸道細(xì)菌群在快速變化的黏膜表面上交替建群。對(duì)于大多數(shù)動(dòng)物來說，宿主本身、所采食的日糧以及胃腸道微生物區(qū)系三者之間保持動(dòng)態(tài)平衡有利于建立穩(wěn)定的微生物生態(tài)系統(tǒng)。這個(gè)微生物生態(tài)系統(tǒng)又是以維持和建立腸道健康的免疫系統(tǒng)發(fā)揮積極作用的共生微生物的存在為特征。然而在動(dòng)物新生期和斷奶早期經(jīng)常會(huì)發(fā)生腸道微生態(tài)系統(tǒng)的紊亂，這也是這段時(shí)間發(fā)病率和死亡率最高的原因。營(yíng)養(yǎng)不佳會(huì)引發(fā)腸道感染，從而導(dǎo)致黏膜損傷和仔豬及其他新生動(dòng)物發(fā)生腹瀉。這些疾病癥狀可以因以下兩種方式惡化：一是黏膜免疫系統(tǒng)的相對(duì)不完善；二是條件性致病菌的毒性，條件性致病菌在腸道內(nèi)定植快速改變了新生動(dòng)物黏膜表面。

胃腸道消耗大量能量用于自身代謝，因此，腸道功能的改變可以影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能。小腸內(nèi)存在一些微生物發(fā)酵，并且這些微生物也與宿主動(dòng)物競(jìng)爭(zhēng)易消化的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，豬飼料凈能有6%因小腸內(nèi)的微生物發(fā)酵而損失（Mikkelsen和Jensen，2000）。調(diào)控小腸食糜流通效率將有可能改善家畜的生產(chǎn)性能。動(dòng)物采食高能量濃度型日糧能夠增加葡萄糖和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，這樣可以降低葡萄糖進(jìn)入大腸的數(shù)量（在大腸葡萄糖是不能被有效利用的）?！?/p>

（來源：選自《全方位營(yíng)養(yǎng)》第五章第一節(jié)。轉(zhuǎn)自：建明工業(yè)微信公眾號(hào)）