萬 凡，鐘儒清，劉 明，侯扶江，張宏福，伊 寶*

（1.蘭州大學草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室，蘭州大學農(nóng)業(yè)部草牧業(yè)創(chuàng)新重點實驗室，蘭州大學草地農(nóng)業(yè)科技學院，甘肅蘭州 730020；2.動物營養(yǎng)學國家重點實驗室，中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所，北京 100193）

仔豬早期斷奶技術(shù)已在養(yǎng)豬生產(chǎn)中廣泛應用，可提高母豬年產(chǎn)胎次和繁殖效率，但是早期斷奶會導致仔豬出現(xiàn)腹瀉、腸道菌群紊亂、免疫力降低、增重緩慢、死亡率升高等斷奶應激問題[1]。另外，環(huán)境突變對斷奶仔豬造成生理應激，進而引發(fā)斷奶應激，影響因素包括環(huán)境溫度和混群等[2]。因此，調(diào)控仔豬腸道健康對緩解斷奶應激、提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率具有重要作用。NRC（2012）給出了斷奶仔豬的營養(yǎng)需要參數(shù)，但部分參數(shù)缺乏試驗數(shù)據(jù)支持，以推算的方式給出了斷奶仔豬氨基酸需要量[3]，這也導致了在實際生產(chǎn)中仔豬可能因營養(yǎng)不良而發(fā)生斷奶應激。在過去四十年間，仔豬斷奶應激主要通過添加抗生素、高劑量微量元素等進行調(diào)控，在緩解仔豬斷奶應激、降低腹瀉的同時，也帶來了畜產(chǎn)品抗生素殘留、腸道微生態(tài)失調(diào)以及病原菌耐藥性增加等問題[4]。近年來，更多學者重點研究飼料中添加益生菌、植物提取物等調(diào)控仔豬斷奶應激，也取得了較多的科研成果。本文從腸道健康和營養(yǎng)調(diào)控兩方面綜述仔豬斷奶應激的調(diào)控措施，以期為深入研究仔豬斷奶應激和健康養(yǎng)殖提供理論依據(jù)和調(diào)控思路。

1 仔豬斷奶應激對腸道健康的影響

在斷奶過渡期，仔豬易發(fā)生斷奶應激，并激活不同信號通路，改變腸道微生物區(qū)系，最終引起腸道炎癥，損害腸道健康。

圖1 哺乳仔豬和斷奶仔豬糞便中微生物群落的組成[8]

1.1 仔豬斷奶應激激活不同信號通路對腸道功能的影響斷奶應激通過作用于不同信號通路對仔豬的腸道功能產(chǎn)生影響，引起腸道炎癥。已驗證可能存在的作用機制包括：①斷奶仔豬受應激后，下丘腦-腸軸被激活，仔豬釋放更多的促腎上腺激素釋放因子（CRF）和皮質(zhì)醇，CRF 受體表達上調(diào)，肥大細胞發(fā)生增殖和活化，對腸道功能產(chǎn)生影響[5]。②早期斷奶引起仔豬腸屏障持續(xù)損傷，促炎細胞因子表達上調(diào)，c-Jun 氨基酸激酶（JNK）、p38 蛋白磷酸化水平以及細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK 1/2）的比例均升高，激活MAPK 信號通路[6]。③早期斷奶仔豬易出現(xiàn)應激性腹瀉，發(fā)生腸炎，巨噬細胞中的核因子-κB（NF-κB）信號通路被激活，NF-κB 基因的mRNA 表達量增高[7]。因此，可通過研究上述信號通路的抑制物以緩解斷奶應激對腸道的影響。

1.2 仔豬斷奶應激對腸道微生物菌群的影響 Frese 等[8]使用16S rRNA 高通量測序和全基因組測序（WGS）技術(shù)探究仔豬從出生到斷奶后糞便中微生物區(qū)系的差異（圖1），發(fā)現(xiàn)仔豬斷奶后腸桿菌和擬桿菌相對豐度下降，而普雷沃氏菌科、疣微菌科、乳酸菌科、韋榮球菌科相對豐度增加。普雷沃氏菌可將飼糧中非淀粉多糖轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸（SCFA），還產(chǎn)生β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶以及木聚糖酶降解飼糧中的非消化多糖[9]，而乳酸菌科具有消耗植物源單糖和雙糖能力的細菌，對斷奶仔豬利用復雜碳水化合物也發(fā)揮關(guān)鍵作用[10]。斷奶江香豬具有比雜交斷奶仔豬更強的抗腹瀉能力，其原因在于江香豬腸道中含有2 種功能性乳酸菌（Lactobacillus.gasseri LA39和Lactobacillus.frumenti），可增加斷奶仔豬抗腹瀉能力，具體作用機制為乳酸菌分泌的細菌素gassericin A 可以與腸道上皮細胞角蛋白Keratin 19 結(jié)合，降低cAMP 和cGMP 的水平，促進小腸上皮的液體吸收量并降低分泌量，以達到抗腹瀉的目的[11]，說明腸道微生物和斷奶應激之間存在關(guān)聯(lián)，斷奶應激可以改變腸道微生物菌群，同時腸道菌群豐度差異也影響仔豬的抗腹瀉能力。氧化應激是指活性氧（ROS）的產(chǎn)生與抗氧化防御之間的平衡性出現(xiàn)紊亂。斷奶會引起腸道氧化應激，氧化應激可導致斷奶仔豬小腸上皮細胞凋亡、細胞周期發(fā)生阻滯[12]。研究表明，與哺乳仔豬相比，斷奶仔豬糞便微生物宏基因組中與氧化應激相關(guān)的基因豐度更高[10]。因此，通過降低氧化應激探究其對腸道微生物的影響也是調(diào)控仔豬斷奶應激的主要研究方向之一。

1.3 調(diào)控腸道健康緩解斷奶應激的措施 研究發(fā)現(xiàn)，腸道上皮細胞分泌的免疫球蛋白A（sIgA）可以保護腸黏膜免受病原微生物的入侵[13]。胰高血糖素樣肽-2（Glucagon-Like Peptide，GLP-2）是腸道L 細胞釋放的一種營養(yǎng)肽，主要功能是促進動物腸道早期發(fā)育[14]。給動物注射GLP-2 可以促進動物腸道黏膜生長、細胞跨膜運輸以及腸道緊密連接蛋白ZO-1 的表達[15]；另外還可提高腸道中酶的活性，對緩解斷奶應激有促進作用[15]。相關(guān)研究提出，補充鵝去氧膽酸（60 mg/kg）可以增加斷奶仔豬血清中GLP-2 的表達，進一步促進回腸中炎癥細胞因子TNF-α、IL-6、IL-10 mRNA 的表達[14]。另外，在飼糧中添加甘露寡糖（0.2%～0.4%）、魚油（1%）均可降低仔豬腸道炎癥和斷奶應激，原因在于甘露寡糖可以降低腸道黏膜促炎細胞因子TNF-α的釋放，而魚油中含有的ω-3 多不飽和脂肪酸是脂質(zhì)代謝物的前體，具有降低動物腸道炎癥的作用[16-17]。

近年來研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加雞卵黃免疫球蛋白、益生菌、植物提取物等可以改善斷奶仔豬腸道健康，緩解斷奶應激。Tan 等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧中添加雞卵黃免疫球蛋白（500 mg/kg）使仔豬腸道大腸桿菌數(shù)目顯著減少，且對腸球菌、乳酸桿菌、梭狀芽孢桿菌以及雙歧桿菌等有益菌群無影響，而添加抗生素（硫酸粘桿菌素100 mg/kg，恩拉霉素15 mg/kg）組的仔豬腸道乳酸菌含量顯著降低。另外，在斷奶仔豬飼糧中添加丁酸梭菌（0.1%～0.8%）[19]、丁酸梭菌+枯草芽孢桿菌+地衣芽孢桿菌組成的復合菌制劑[20]、糖皮質(zhì)激素受體激動劑（0.2 mg/kg）[21]、羅伊氏乳桿菌和植物乳桿菌復合物（0.1%）[22]以及低聚糖（0.2%）和植物乳桿菌（0.5%）的混合物[23]均具有增加腸道益生菌（乳酸桿菌、芽孢桿菌等）的豐度、提高免疫機能以及降低腹瀉率的作用。植物提取物因其具有天然、無毒、抗炎、促生長等優(yōu)勢成為替代飼用型抗生素的主要研究方向之一，其在斷奶仔豬中的研究應用也呈上升趨勢。Wei 等[24]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加100 mg/kg 香芹酚和百里酚（1:1）可顯著增強仔豬清除ROS 的能力、提高空腸中乳酸菌屬的豐度、降低腸球菌屬和大腸桿菌的豐度。Zhang等[25]研究表明，飼糧中添加綠原酸（1 000 mg/kg）能夠增加斷奶仔豬十二指腸和空腸的絨毛高度和隱窩深度，增加結(jié)腸中乳酸菌的豐度，降低大腸桿菌的豐度，增加結(jié)腸中丁酸和丙酸的產(chǎn)生量，對斷奶應激具有減緩作用?？傊?，在斷奶仔豬飼糧中添加有益生物制劑可以改善仔豬腸道健康，緩解斷奶應激。

2 仔豬斷奶應激的營養(yǎng)調(diào)控

近年來，關(guān)于斷奶仔豬營養(yǎng)素調(diào)控的研究主要集中在采食量、能量、蛋白質(zhì)、微量元素以及維生素5 個方面。

2.1 斷奶仔豬采食量的調(diào)控 斷奶環(huán)境、斷奶日齡、飼糧因素以及斷奶仔豬混群密度等都是影響斷奶仔豬采食量的因素。H?tzel 等[26]研究表明，在斷奶初期，仔豬經(jīng)歷斷奶應激，采食量降低，隨后應激緩解，仔豬采食量逐步恢復。研究表明，通過適度提高飼糧營養(yǎng)水平可提高斷奶仔豬的有效營養(yǎng)攝入量，促進仔豬生長[27]；而斷奶仔豬提前接觸顆粒飼糧能夠降低斷奶仔豬對顆粒飼糧的新奇和恐懼，提高采食量，促使仔豬胃腸道分泌可以消化顆粒飼糧的消化酶，提高飼糧消化率[1]；同時在斷奶仔豬飼糧中使用綠原酸、低聚糖等添加劑可以提高仔豬采食量，促進其對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[19,25,28]。綜上所述，通過在飼糧中添加誘食劑、提早接觸飼糧等措施可以促進仔豬采食。

2.2 斷奶仔豬飼糧能量水平的調(diào)控 斷奶仔豬因自身生理應激，實際能量攝入量不足，導致仔豬出現(xiàn)營養(yǎng)不良以及短暫生長停滯[29]，故在斷奶初期，仔豬通過脂肪酸代謝為機體供能[30]。研究指出，仔豬斷奶初期實際代謝能（ME）攝入量只有斷奶前的60%～70%，斷奶2 周后才能恢復到斷奶前的ME 攝入水平[1]。因此，如何提高仔豬斷奶初期的實際能量攝入量是解決斷奶應激的重點之一。由于缺乏斷奶仔豬回腸真消化率的數(shù)據(jù)，需要確定飼糧中賴氨酸/消化能（Lys/DE）的比值，為斷奶仔豬飼糧配方制作提供參考。但不同Lys/DE 對斷奶仔豬的增重報道不一[31-32]。Li 等[33]認為，這可能是由于仔豬胃腸道容量限制和不同試驗采用不同飼糧原料的影響，飼糧能量增加并不能起到完全補償?shù)淖饔?。從ME 需求角度出發(fā)，斷奶仔豬飼糧ME 由13.40 MJ/kg 提高到13.80 MJ/kg 并未對斷奶仔豬生長性能產(chǎn)生影響，但提高了粗蛋白質(zhì)和粗脂肪的消化率，因此，適度提高ME水平也能促進斷奶仔豬對其他營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，增加抗應激和抗腹瀉能力[34]。另外，飼喂碳水化合物/能量比值高的飼糧可促進仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，仔豬血清中組氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸、酪氨酸以及瓜氨酸濃度均升高，降低仔豬斷奶應激[35]。以上研究提示，應對豬只Lys/DE 開展深入研究，關(guān)注飼糧中碳水化合物和能量的比例與仔豬斷奶體重、斷奶日齡的關(guān)系，為斷奶仔豬提供最適能量水平，從多個方面入手解決斷奶應激問題。

2.3 斷奶仔豬飼糧蛋白質(zhì)水平的調(diào)控 研究發(fā)現(xiàn)，由于飼料原料抗營養(yǎng)因子的影響，飼糧蛋白質(zhì)含量過高易導致仔豬腹瀉，其原因在于未被消化的植物蛋白原料通過腸道上皮間隙進入血液循環(huán)系統(tǒng)，導致斷奶仔豬產(chǎn)生過敏反應[36]。因此，不少研究者通過探究低蛋白飼糧補充添加劑對斷奶仔豬的影響以解決斷奶應激的問題。Wan 等[36]研究發(fā)現(xiàn)，低蛋白飼糧補充丙酸鹽鈣組（15.5%CP+1.8% 丙酸鹽鈣）斷奶仔豬的腸道發(fā)育和生長性能與高蛋白組（20% CP）無顯著差異，但斷奶仔豬的腹瀉率顯著降低。其原因在于添加丙酸鹽鈣降低了斷奶仔豬結(jié)腸中厚壁菌門豐度，大腸桿菌、腸桿菌以及鏈球菌的數(shù)量也明顯減少，而擬桿菌和乳酸桿菌的豐度增加，其中，擬桿菌可促使斷奶仔豬從復雜多糖中吸收更多能量[37-38]。除此之外，低蛋白飼糧補充風干的橘柑渣[39]、補充限制性氨基酸實現(xiàn)理想氨基酸平衡飼糧[40]，也可降低仔豬腹瀉率、節(jié)約飼糧成本，降低斷奶應激。另外，針對理想氨基酸模式，可通過確定賴氨酸需要量，以固定比例計算其他氨基酸的需要量[41]。以上研究提示，首先從氨基酸平衡、氮能比出發(fā)研究蛋白質(zhì)水平對斷奶仔豬應激的影響，其次需圍繞低蛋白、氨基酸平衡飼糧開展研究工作。

2.4 斷奶仔豬飼糧中鋅（Zn）和銅（Cu）水平的調(diào)控 由于斷奶仔豬小腸上皮絨毛結(jié)構(gòu)發(fā)生改變、胃酸分泌不足以及消化酶活性降低導致腸道對微量元素的吸收率降低[42]。因此，需要提高斷奶仔豬對微量元素的吸收以滿足其維生素需要量[43]。歐盟委員會規(guī)定，體重11～25 kg的斷奶仔豬，Zn 的提供量為140～150 mg/kg，Cu 的提供量為170 mg/kg[44]。我國新版《豬的飼養(yǎng)標準》規(guī)定斷奶仔豬（5～10 kg）Zn 的需要量為104 mg/kg，Cu 的需要量為6.3 mg/kg，且隨著體重的增高呈下降趨勢，另外，對《飼料添加劑安全使用規(guī)范》進行修訂時規(guī)定，中華人民共和國農(nóng)業(yè)部第2625 號文件公告對《飼料添加劑安全使用規(guī)范》進行修訂時規(guī)定，仔豬（≤25 kg）配合飼糧中Zn的最高限量為110 mg/kg，但在仔豬斷奶后的前2 周，可在上述基礎(chǔ)上添加氧化鋅或堿式氯化鋅至1 600 mg/kg（以Zn 元素計）。NRC（2012）推薦的斷奶仔豬Zn 的需要量為100 mg/kg，Cu 的需要量為6 mg/kg[3]，但在實際生產(chǎn)中，配合飼糧中Cu 實際含量為100～200 mg/kg[45]，遠高于飼養(yǎng)標準推薦值。添加高劑量的微量元素具有促進動物腸道健康、抑制腸道有害菌繁殖、降低腹瀉率等作用，但也會造成環(huán)境污染，因此，研究者們考慮利用有機元素替代無機元素，復合物替代單一元素，從利于動物吸收利用角度出發(fā)，降低添加量的同時提高吸收率以降低斷奶仔豬的腹瀉和應激，保障豬只健康。報道指出，在斷奶仔豬飼糧中添加ZnO 納米粒子（400 mg/kg）效果優(yōu)于ZnO，可以維持小腸細胞的完整性，減少病原菌的入侵，降低細胞因子誘導的炎癥[46]。另外，在斷奶仔豬飼糧中添加有機銅（Cu 和氨基酸混合物）和ZnO，斷奶仔豬日增重和飼料轉(zhuǎn)化率明顯提高[47]。Espinosa 等[48]研究結(jié)果顯示，與添加CuSO4相比，飼糧中添加羥基氯化銅可顯著提高斷奶仔豬的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率，降低腹瀉率和斷奶應激。Espinosa 等[48]認為羥基氯化物中Cu2+更能改善仔豬腸道健康，促進腸道發(fā)育，改變腸道微生物區(qū)系，最終提高仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。總之，添加微量元素Zn 和Cu，需要首先考慮仔豬的需要量，其次以復合制劑、有機元素替代無機元素為研究要點。

2.5 斷奶仔豬飼糧維生素A 和維生素E 水平的調(diào)控 維生素是輔酶的組成成分，維生素缺乏會影響輔酶的合成，導致豬只代謝紊亂，影響豬只健康和畜產(chǎn)品質(zhì)量。研究發(fā)現(xiàn)，腹瀉導致斷奶仔豬血液中維生素A 和維生素E含量均低于健康豬[49]。Buchet 等[49]認為，由于斷奶仔豬腸道中脂肪酶和膽汁酸含量下降，導致仔豬對維生素A 和維生素E 的吸收減少。調(diào)節(jié)飼糧中維生素含量也可降低仔豬斷奶應激。Kim 等[50]研究發(fā)現(xiàn)，隨著維生素E 含量（50、100、200 IU/kg）提高，斷奶仔豬血液中維生素E 和回腸隱窩深度均顯著增加，說明增加維生素E 可促進仔豬腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，降低斷奶應激。另外，維生素E 受機體親氧分子中和、采食量降低、應激反應等不利因素影響，斷奶仔豬對維生素E 的實際吸收量本身就比較低[51]。因此，應從斷奶應激和仔豬自身需求出發(fā)，更深入研究斷奶仔豬對維生素的最適需要水平。

3 總結(jié)

針對仔豬斷奶應激問題，近年來科研工作者圍繞如何降低斷奶應激，在仔豬腸道健康和營養(yǎng)調(diào)控兩方面開展了大量工作，證實使用添加劑、調(diào)控飼糧營養(yǎng)等措施可以降低斷奶應激。因此，未來可以重點關(guān)注以下研究方向：第一，中草藥和植物提取物作為飼糧添加劑具有很大的應用前景，可作為替代飼用型抗生素的選擇之一，發(fā)揮調(diào)控腸道健康，緩解斷奶應激，降低腹瀉率，改善腸道菌群紊亂等作用；第二，從飼糧營養(yǎng)角度出發(fā)，深入研究飼糧原料組成對斷奶應激的影響，配制針對斷奶應激的專用飼糧，達到緩解斷奶應激的目的。