在从食物中去除氧化锌的同时保持性能

导言

断奶是养猪生产过程中的一个应激期，会使仔猪的胃肠功能出现生理和病理失衡，从而导致断奶后腹泻（PWD）。30 多年来，使用 氧化锌（ZnO）预防仔猪断奶后腹泻一直是世界各地养猪生产中的普遍做法。

然而，经过这么多年的使用，氧化锌有效预防腹泻的机制仍未完全阐明。这可能是由于氧化锌在仔猪肠道中的工作机制具有多价性。微生物群调节被认为是氧化锌帮助控制腹泻的主要途径之一。氧化锌的作用似乎是增加肠道微生物群的多样性，从而与大肠杆菌的定植形成竞争，而大肠杆菌是导致猪肺结核的主要原因。但也有其他作用模式的描述，如降低肠道旁通透性、激活局部免疫细胞和调节抗炎细胞因子。

不过，这些优点也有一定的缺点。氧化锌难吃，在胃中有缓冲作用，而且会与铁和植酸酶等营养物质和酶发生作用。在过去几年中，还收集到证据表明，氧化锌的使用可能会促进细菌抗重金属和抗生素基因的选择。此外，由于氧化锌在仔猪消化道中的吸收率很低，因此会被排出体外，造成土壤和水污染。

由于没有有效的缓解策略来应对这一环境风险，2017 年，欧洲药品管理局决定在 5 年期限内禁止在猪日粮中使用高含量的氧化锌。 药用氧化锌禁令于 2022 年 6 月生效。在过去 5 年中，正在探索替代解决方案的研究人员和生产商清楚地认识到一点：虽然去除药用氧化锌会带来利润损失的风险（根据丹麦研究机构 Seges 的计算，去除仔猪饲料中的氧化锌可能会使每头猪的产值降低约 0.26 欧元），但目前还没有找到能够以经济有效的方式替代药用氧化锌的单一解决方案。

在养猪生产中替代药物氧化锌应通过综合方法来实现，这就需要在母猪和仔猪饲养计划中加强生物安全、动物管理和饮食干预措施。下文将讨论一些可用于提高仔猪断奶后抗逆能力的营养策略。

从母猪到仔猪：刺激采食量

断奶时达到目标仔猪体重对于确保保育阶段的良好表现非常重要。体重较轻的猪更有可能在断奶时采食较少，甚至在保育舍的最初几天完全不采食，从而导致肠道发育不良。这将增加仔猪腹泻的可能性，因为猪要适应干饲，这将对其生长和存活率产生负面影响。

在哺乳期，有几种不同的营养干预措施可用于支持仔猪，其中包括代乳剂以及液体和固体爬行饲料。然而，仔猪的生长大部分来自母猪的乳汁。因此，要达到较高的断奶重，首先要从母猪开始：哺乳期的采食量必须达到最佳状态，以最大限度地提高产奶量和仔猪的生长速度。

大量试验表明，使用专门设计的适口性产品食力佳）来刺激母猪的采食量，对母猪和仔猪都有好处。在最近发表的一项研究中，母猪采食含有这种适口性补充剂的日粮后，采食量显著增加，从而提高了产奶量，并显著改善了窝仔猪的均匀度和断奶仔猪的体重，而母猪的体重或体况却没有受到任何影响（表 1）。

表 1：使用对照日粮或添加食欲促进剂的日粮饲喂母猪的性能参数

这种适口性产品在母猪饲料中的成功应用，促使我们将其作为一个项目的一部分进行探索，以提供一种 感官链接领鲜 - K-link）。产仔栏中的仔猪会模仿母猪的采食行为，并经常聚集在母猪饲喂器周围，研究和采样地板/地面上的任何哺乳饲料。

这是观察学习的一个例子，观察学习是一种常见的特征，即一种动物观察另一种动物的行为并从中学习。在开食料中加入猪已经熟悉的味道有助于刺激断奶后的早期食用。

事实证明，这一理念在刺激早期采食量和断奶时的生长方面极为有效，从而避免了生长检查的需要，并进一步利用了断奶时体重增加的好处。

从母猪到仔猪：提高抗氧化缓冲能力

母猪乳汁质量的重要性不仅在于其营养价值：初乳和乳汁中含有 IgG 和 IgM 抗体，可将免疫力被动传递给免疫系统尚未发育完全的新生仔猪。因此，初乳摄入不足或初乳质量差会导致新生仔猪因微生物感染而发病率和死亡率上升。

除了抗体之外，母猪向仔猪输送 硒（Se）也是提高仔猪自然防御能力的另一种方法。刚出生后和断奶后是抗氧化保护的关键时期，幼小的仔猪特别容易发生氧化应激反应。

Se 是一种重要的微量元素，在抗氧化和免疫系统中具有已知的功能。免疫系统依赖于良好的 Se 状态来对抗细菌和病毒感染、处理氧化损伤和调节炎症。此外，抗氧化营养对幼猪的胃肠功能和健康也有重要作用。

硒蛋氨酸（SeMet）含量高的有机硒源，如羟基硒蛋氨酸（OH-SeMet - Selisseo®），能够在体内积累硒，然后在应激时被调动和代谢。在这种具有挑战性的条件下，硒的需求量会增加，以支持在氧化应激和免疫调节中发挥作用的硒蛋白的活性。给母猪饲喂纯有机硒有助于它们应对妊娠应激，提高繁殖性能，同时也有助于新生仔猪的健康。

母猪体内的Se 储备增加了在妊娠期和哺乳期将 Se 转移给仔猪的可能性，这反过来又会改善对挑战的免疫反应，减轻氧化应激。研究发现，当母猪饲喂含有机 Se 的高抗氧化日粮时，其仔猪初乳和乳汁中的 IgM 浓度会增加。这些母猪的仔猪在哺乳环境中受到病原体挑战时，受到的影响比其他母猪要小。由于急性炎症的减少，它们也更有能力抵御挑战。事实上，断奶前的抗氧化状态可通过免疫调节机制提高猪的健壮性，当断奶过渡期出现挑战时，这对仔猪有益。

研究还表明，在仔猪断奶后的日粮中添加 OH-SeMet 可继续增强其应对挑战的能力。日粮中富含抗氧化剂的动物在面对挑战时会表现出更好的免疫反应。健康的断奶仔猪是适当的母猪饲养的结果，这不仅包括高产奶，也是营养计划的一部分，它将增强仔猪的免疫系统，以应对未来的挑战。

使用低蛋白日粮

当蛋白质在中肠未被完全吸收时，到达后肠的蛋白质会成为潜在有害细菌生长的底物，这些细菌会产生潜在的有毒代谢物，如尸胺、腐胺、氨和乙酸，从而导致肠道炎症和腹膜炎。因此，在补充必需氨基酸的同时降低日粮粗蛋白（CP）水平，可以有效替代氧化锌来控制动物肠道微生物组成。

在低 CP（18%）和高 CP（21%）日粮中添加药用剂量的氧化锌或氨基酸（甘氨酸和谷氨酰胺）的试验证明，这种策略是成功的。当从日粮中去除药用氧化锌时，21% CP 的生长性能没有差异。然而，与标准 CP 水平相比，CP 减少 3 个百分点会显著降低生长性能。这表明，除去氧化锌并不会影响生产性能，相反，CP 降低到 18% 会限制非必需氨基酸对 生产性能的影响。补充非必需氨基酸可将 CP 水平机械地提高到 20%，并改善动物的生产性能。

其他研究表明，如果在短期内降低日粮 CP，可以减少 腹泻，同时确保类似的饲料效率。研究发现，从断奶到大约 15 千克体重期间，低 CP 水平的日粮可降低腹泻发生率，但会降低增重，且不会影响饲料转化率。

总之，低蛋白日粮可以作为日粮解决方案的一部分，以避免在断奶后阶段去除药用氧化锌后仔猪腹泻的增加。然而，由于必需氨基酸和非必需氨基酸会影响动物的生产性能和肠道健康，因此应高度关注日粮中必需氨基酸和非必需氨基酸的含量。

霉菌毒素的影响

霉菌毒素 普遍存在于大多数饲料和喂养仔猪的全价饲料中。饲料中霉菌毒素的存在增加了断奶时的总应激，从而对仔猪的肠道健康、免疫和抗氧化系统产生了负面影响。霉菌毒素会增加猪肠道上皮细胞层的通透性，影响肠道上皮细胞的活力和增殖，因此是肠道疾病的诱发因素。霉菌毒素会影响蛋白质的合成，造成氧化和炎症应激，损害肠道细胞，改变微生物群，降低能量和营养物质的消化率。

因此，霉菌毒素会增加动物对大肠杆菌、破伤风和其他健康问题的易感性，从而带来风险。2021 年，我们 分析了西班牙的 105 个仔猪饲料样本（图 1），发现 90% 的饲料样本受到霉菌毒素污染。此外，87%的受污染样本同时含有 2 至 8 种霉菌毒素，即多重污染，低剂量霉菌毒素之间可能存在协同作用。约有一半的样本（分别为 54% 和 49%）受到伏马菌毒素（FUM）和脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）的污染。

图 1：（A）仔猪饲料中霉菌毒素的发生率（西班牙 2021 年）和（B）每个样本中霉菌毒素的平均数量

大多数霉菌毒素，包括 DON、T-2、黄曲霉毒素和 FUM，都会对免疫系统产生负面影响，降低免疫细胞的活性和接种疫苗后的抗体滴度。

在法国进行的一项案例研究表明，尽管接种了疫苗，但断奶猪饲料中低水平的霉菌毒素（DON，主要是T-2和新戊烯醇）增加了由大肠杆菌引起的断奶猪肺结核和断奶猪水肿病（ED）的发病率。然而，霉菌毒素控制策略的使用大大降低了断奶仔猪的肠道疾病和水肿病发病率。

应采用一种综合方法，在结合极性霉菌毒素（黄曲霉毒素、麦角毒素）的基础上，通过肝脏、肠道细胞、微生物群等刺激非极性霉菌毒素（DON、T-2、FUM 等）在体内的自然生物灭活过程，以实现霉菌毒素灭活优立剋）。此外，这种对仔猪免疫和抗氧化系统以及器官支持的帮助，将有助于它们在断奶期更有效地应对霉菌毒素中毒。

支持肠道健康

除霉菌毒素外，其他一些因素也会对消化道的健康和功能产生破坏性影响。小肠和大肠的健康状态取决于三大支柱：肠道粘膜、（局部）免疫系统和肠道微生物群。然而，肠道健康的这三大基础非常容易失衡，尤其是在断奶期间。例如，绒毛会出现萎缩迹象。此外，上皮衬里完整性的破坏也会导致 "肠漏 "表型。肠道微生物的组成是不稳定的，对潜在致病菌的机会性过度生长很敏感，如 F4+ 或 F18+ 大肠杆菌，这与脊髓灰质炎有关。最后，在断奶期间，肠道会暂时出现炎症状态。

在这种情况下，有机酸，如短链脂肪酸和中链脂肪酸（SCFA 和 MCFA，见图 2）是一种饲料添加剂，作为减轻断奶负面影响的一种方法，已被广泛研究。根据分子的确切性质，它们可以产生不同的效果。

例如，数十年来，SCFA、乳酸和柠檬酸等酸性物质一直被用作酸化分子，既是饲料防腐剂，也是克服断奶期胃 pH 值过高的一种手段。根据不同的应用，它们通常以纯酸或酸及其缓冲盐混合物的形式补充。

丁酸作为一种信号分子发挥着特殊作用，因为它是单胃动物后肠中内源性产生的 SCFA 之一，在后肠中，丁酸能促进肠道健康的关键机制。在断奶仔猪的肠道中，丁酸盐已被证明可以抑制炎症、增加紧密连接的形成并上调抗菌肽的表达。不过，其效果在很大程度上取决于它在胃肠道中的输送位置。商业产品，如脂肪包埋丁酸盐或丁酸甘油酯，具有不同的丁酸盐释放特征，并引发不同的生理反应。例如，在强大肠杆菌挑战模型中，精确输送涂布丁酸盐比未受保护的丁酸盐更能有效改善肠道的形态和性能。

另一方面，中链脂肪酸（MCFA）因其抗菌活性而闻名于世，甚至可对抗多种猪病原体。这些特性可归因于它们的分子结构，这种结构可干扰细菌的膜。要以最佳方式使用 MCFA，应从两方面考虑。首先是侧链的长度：在比较 SCFA 和 MCFA 的抗菌效果时，月桂酸（C12）对革兰氏阳性菌（如猪链球菌）的活性在体外筛选试验中通常是 "同类中最好的"。另一方面，某些革兰氏阴性细菌（如大肠杆菌）对较短的 MCFA 和 SCFA（C3-C10）更为敏感。第二个考虑因素是选择游离的 MCFA 还是 MCFA-甘油酯：游离的 MCFA 在胃肠道前段吸收迅速，并受 pH 值影响，而 MCFA-甘油酯则不受 pH 值影响，可经肠道输送。此外，甘油酯（尤其是α-单甘酯）的抗菌效果比游离脂肪酸更明显。

图 2：不同的短链和中链脂肪酸作为饲料添加剂可产生不同的效果（详见正文）。

结论

作者：
denise cardoso、Simon eskinazi、Dolores baton alavo 和 Tim goossens安迪苏全球科技经理

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