仔猪消化生理缺陷 及添加剂应用

1. 仔猪消化生理缺陷及添加剂应用

2. 主要内容 一、乳仔猪消化生理缺陷 二、乳仔猪饲料添加剂的应用

3. 与营养物质消化吸收有密切关系的小肠绒毛长度、绒毛面积、小肠上皮凹陷深度和淋巴细胞等处于快速生长发育阶段。与营养物质消化吸收有密切关系的小肠绒毛长度、绒毛面积、小肠上皮凹陷深度和淋巴细胞等处于快速生长发育阶段。 一、乳仔猪消化生理缺陷 消化道发育尚未完善，三周龄前仔猪消化器官的体积和重量比较小；消化腺处于发育状态，消化酶分泌较少。

4. 1.仔猪胃发育不成熟，胃酸分泌不足 • 胃肠道pH高 • 消化不良 • 胃肠道微生物多，易发病

5. 盐酸的作用： • 盐酸可以激活胃蛋白酶，促进饲料蛋白质消化。 • 胃内的低pH值可以防止活细菌从环境中进入小肠下端。 • 促进胰腺分泌蛋白酶、糜蛋白酶、羧肽酶、淀粉酶、脂肪酶、麦芽糖酶、乳糖酶。 • 影响微生物区系的构成与定植。 • 反馈性影响胃排空。 • 刺激消化器官发育，促进消化腺分泌。 成年猪正常pH值达2～3.5，是胃蛋白酶发挥效应的最佳范围。

6. 周龄活重kg 日增重g周龄活重kg 日增重g 36.0 271716.4 486 47.9 290820.3 557 5 10.3 343924.3 6436 13.0 42010 30.0 743 断奶仔猪的目标增重速度 断乳~20kg分为： 1.5~5kg、5~10kg和10~20kg

7. 消化道发育不成熟，但发育较快 胃重 胃容积 小肠容积 大肠容积 • 出生 8克 30-40ml ……………… • ３周龄 35克 100-150ml50-60倍　40-50倍 4.4倍 3.8倍 • 仔猪胃底腺不发达, 胃液分泌少而不稳定。 • 仔猪分泌盐酸的能力较差：胃内pH值≥４。 • 仔猪8-10周龄才能达到成年猪胃内pH=2的水平。

8. 断奶对仔猪胃中盐酸分泌的影响 胃内 断奶 (哺乳时间35天, 饲喂后3 h测定的浓度; Schnabel 1983)

9. 断奶 母乳 固体饲料 胃内乳酸杆菌 乳糖 系酸力大 乳酸 pH升高>4 维持pH4 促进蛋白质消化 胃蛋白酶活性降低

10. 仔猪胃底腺不发达, 胃液分泌少而不稳定： • 仔猪分泌盐酸的能力较差 • 胃内缺乏游离盐酸, pH过高，胃内pH值≥４ • 21日龄断奶，不利于胃蛋白酶活性提高 • 胃蛋白酶活性受到影响，不利于蛋白质的消化 • 胃内 pH到 2.0时，胃蛋白酶活性达到最大限度 • 仔猪8-10周龄才能达到成年猪胃内pH=2的水平 • 解决的办法是添加酸化剂

11. 日粮添加有机酸的改善程度 % • 增 重 采食量 肉料比 • Kirchgessnger(1976) 11.6 3.8 9.2 • Lewis(1984) 9.5 6.9 3.9 • Giesting(1984) 3.6 -3.4 13.8 • Falkowski(1984) 6.0 -3.5 10.4 • 平均 7.7 1.0 9.3

12. 为什么有机酸对仔猪营养是非常重要的？ 仔猪胃内HCl 产量： 10日龄 3.4 mmol H+/h = 100 50日龄 7.6 mmol H+/h = 223 仔猪如何弥补 HCl生产的不足? 母乳 乳糖  乳酸  pH ↓ 频繁采食 降低胃 pH变异 使用加酸化剂地低缓冲力饲料 胃过高 pH 的负作用 - 胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶的转化率下降 (适宜: 2.0—3.5) 降低蛋白质的消化 胰腺碳酸氢根离子分泌减少 腹泻增加 - 病原菌（如大肠杆菌等）增殖

13. 断奶仔猪胃肠中的消化酶及活性

14. 仔猪断奶前后的消化酶变化 断奶

15. 断乳使消化道内各种酶活性发生变化 受断乳前后食物的改变和消化酶合成障碍 断乳的应激可引起仔猪消化道中各种酶的活性均有不同程度的短期下降 大约持续一周后消化酶的活性开始回升，恢复到断乳前的水平， 以后逐渐上升 这是仔猪断奶后头1～2周期间消化不良、生长受抑的重要原因

16. Lindeman等(1986)报道,仔猪在0～4周龄期间，胃蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶、胰蛋白酶活性成倍增长 ，4 周龄断奶后一周内各种消化酶活性降低到断奶前的1/3。 • 断奶后仔猪消化酶活性的下降，导致仔猪常不能适应以植物为主的饲料，这也是仔猪断奶后头1～2周期间消化不良、生长受抑的重要原因。

17. 早期断奶仔猪对饲料养分的消化 断奶应激 • 对乳蛋白的利用率非常高（95-100%） • 对复合蛋白的利用率比较低，例如，大豆蛋白的利用率为60-65%，大豆蛋白的抗原性，引起暂时性过敏反应，同时能引起仔猪肠道发炎。 • 断奶后饲料中的NSP难以消化 • 肠道食糜粘滞、高渗性、导致水分向肠道集中 • 腹泻、拉稀 解决的办法是在乳猪料中加酸化剂

18. 3.失去母乳肠道发育受影响 母乳中有许多生物活性物质，例如：表皮生长因子；类胰岛素样生长因子－Ⅰ；类胰岛素样生长因子－Ⅱ；免疫球蛋白；谷氨酰胺等。这些物质有抵抗疾病，促进消化道发育等作用。 猪乳中谷氨酰胺的含量（umol/L脱脂乳）

19. 肠上皮淋巴细胞是肠上皮其他细胞的9倍 • 主要利用谷氨酰胺作为能量来源。 • 谷氨酰胺是合成嘌呤和嘧啶核苷的前体物，为肠上皮内淋巴细胞增生所必需。 • 断奶导致小肠谷氨酰胺供应不足，肠绒毛萎缩，营养吸收障碍。 在日粮和动脉血中提供谷氨酰胺对于维持肠道淋巴细胞功能的重要性

20. NADH ( +H+) NAD+ NAD+ FAD.2H FAD NADH+(H+) GTP ADP GDP ATP CO2 HS.CoA NADH ( +H+) NAD+ 乙酰辅酶A 小肠能量代谢主要途径 草酰乙酸 苹果酸 柠檬酸 延胡索酸 异柠檬酸 琥珀酸 草酰琥珀酸 CO2 NH3 琥珀酰CoA α-酮戊二酸 谷氨酸 NH3 谷氨酰胺

21. 吮乳和断奶仔猪小肠微绒毛高度与隐窝深度 十二指肠 空 肠 回 肠 十二指肠 空 肠 回 肠

22. 4.免疫力低 • 仔猪出生时, 不具备自身免疫能力。 • 在胚胎期间, 母体血管与胎儿血管之间被几层组织隔开, 限制了母体抗体通过血液转移到胎儿的体内。 • 初生仔猪可以通过母乳获得免疫球蛋白, 所以初乳是仔猪不可替代的食物(见表12) 。

23. 初乳和常乳中各种营养物质的含量

24. 初乳含免疫球蛋白7%，常乳0.5%. • 　但是仔猪对初乳中免疫球蛋白的吸收能力是 • 有限的(见图) • 仔猪10日龄后才产生球蛋白。 • 　仔猪5周龄前体内抗体的数量很少。 • 　仔猪3-4周龄断乳免疫低，易患疾病。

26. 仔猪的主动和被动免疫 100 被动免疫 80 60 40 20 主动免疫 0 1 2 3 4 5 周龄

27. Blecha（1993）报道：早期断奶仔猪与哺乳仔猪比较, 3 周龄断乳免疫能力受到抑制, 抗病力低于正常哺乳仔猪。 • 3-4周龄断乳仔猪，还能吸收牛乳免疫球蛋白　 可提高仔猪成活率和抵抗疾病能力（Lingdmen)。 • Degregorio(1989，1992)从牛的初乳中提取的免疫球蛋白, 喂给仔猪后, 可以提高3-4周龄早期断奶仔猪的成活率和抵抗病源菌的能力。

28. 然而这种获得免疫力的方式也给早期断乳带来的一些麻烦。然而这种获得免疫力的方式也给早期断乳带来的一些麻烦。 仔猪3-4周龄断乳能吸收饲料中抗原蛋白。 腺窝细胞增生、肠绒毛萎缩，吸收不良。 大豆球蛋白(Glycincin)。 大豆聚球蛋白(Conglycincin)。

29. 引起腹泻的因素(通过添加剂，改变肠道环境）　引起腹泻的因素(通过添加剂，改变肠道环境）　 pH上升 过早的采食固体饲料 腹泻 早期断奶应激 消化酶活性下降 日粮抗原反应 绒毛萎缩、腺窝增生 吸收不良 大肠杆菌、沙门氏菌 冠状病毒、轮状病毒 抵抗力下降 环境污染

30. 断乳时间对仔猪消化生理的影响 • 早期断乳综合症： • 食欲差，消化不良， • 生长缓慢，饲料利用率低， • 抗病力差，下痢， • 死亡率高，精神症状 • 如何防止断乳对仔猪的应激影响

31. 乳仔猪营养研究的主要目标 • 提高成活率 • 保持健康，低病发率 • 高生长速度 • 高饲料报酬 • 高经济效益（母猪、仔猪、畜舍设施等） • 环境保护与食品安全

32. 二、乳仔猪饲料添加剂的应用

33. 1.抗生素 抗生素（antibiotics） 是微生物在代谢过程中产生的化学物质，在低浓度下就能抑制其它种微生物的生长和活动，甚至杀死其它们。 自20世纪40年代抗生素问世以来，由于其在防病、保健和促进生长、提高私了效率方面的神奇功效，在养殖业中得到全方位的应用，到了20世纪70年代达到顶峰。

34. 抗生素应用效果：促进生长、改善饲料利用率

35. 抗生素在养殖业中的应用 • 由于饲养环境较差，我国的畜牧业对抗生素的依赖性很大，世界每年抗生素花费约50亿美元，我国约5亿美元，占1/10。 • 动物产品在近20年间成本下降了几倍。 • 为追求养殖高额利益，生产者在饲料中超量或违规添加抗生素，畜产品药物残留严重超标。 • 面临着畜禽产品出口受阻和消费者身受其害。

36. 抗生素抗病机理 • 核糖体功能抑制作用 • 抑制细胞壁形成 • 破坏离子平衡 • 其他 如，作用于能量代谢系统或作为抗代谢物

37. 破坏离子平衡 细胞外 细胞内 被转运离子 盐霉素 莫能霉素 马杜拉霉素等 磷脂双分子层 作用：破坏细胞内外离子平衡 离子通道 运动载体

38. 例：万古霉素和杆菌肽的抗菌机理 • 细菌细胞膜外是一层坚韧的细胞壁，能抗御菌体内强大的渗透压，具有保护和维持细菌正常形态的功能。 • 细菌细胞壁主要结构成分是胞壁粘肽，由N-乙酰葡萄糖胺（GNAc）和与五肽相连的N-乙酰胞壁酸（MNAc）重复交替联结而成。 • 胞壁粘肽的生物合成可分为胞浆内、胞浆膜与胞浆外三个阶段，每个阶段都有相应的抗生素可以对其进行抑制。

39. 细胞壁的形成示意图 P 膜外受体 P 胞 外 P 细 胞 壁 N-乙酰葡萄糖胺 P 细胞膜 粘肽前体 脂载体 胞浆内 十肽二糖 聚合物 N-乙酰胞壁酸-五肽

40. 细胞膜 万古霉素、杆菌肽的抑菌机理 膜外受体 胞 外 粘肽前体 万古霉素、杆菌肽 十肽二糖 聚合物 胞浆内

41. 抗生素的负面效应 ！！！ • 引起内源性感染（endogenic infection）或 • 二重感染（superinfection） • 产生耐药菌株（resistant strain） • 降低机体细胞免疫、体液免疫功能 • 畜产品如肉、蛋、奶中残留 • 造成环境污染

42. 例如：四川暴发人感染猪链球菌病 • 2005年6月下旬四川省资阳、内江等 12 个市相继发生了由猪链球菌感染引起的人- 猪链球菌感染 ： • 以急性起病、高热、伴有头痛等全身中毒症状、重者出现中毒性休克、脑膜炎为主要临床表现的病例，死亡9例。

43. 农业部兽医诊断中 心（2005）检测结果表明 • 临床治疗猪链球菌病常用的抗生素有卡那霉素、庆大霉素、青霉素、四环素等。 • 约 40%猪链球菌分离株有较强的耐药性，未能筛选出高敏药物； • 约 10%的猪链球菌分离株有很强的耐药性，仅对个别药物，如阿莫西林等有中度敏感性，而对头孢类药物也不敏感。

44. 结核菌抗药性增强！！！ • 肺结核一度受到遏制，可是由于结核菌抗药性增强，以及中国农村基本医疗体系的崩溃，肺结核发病率已经高居甲类传染病前首位。2005年我国第三季度发病人数达37.3万人，死亡1264人。 • 据估计,全国约有500万肺结核患者,占全球结核病患者总数的1/4,而且相当多的人具有抗药性。

45. 抗生素及代谢物进入人体的途径 1.饲料中的抗生素通过食品传入人体 2.细菌的抗药性使人治病的抗生素用量加大 3.担心某一天抗生素对医疗人类疾病失效

46. 目前许多国家采取了相应的措施 • 限用或禁用抗生素； • 兽用专用抗生素品种的开发，不与医用抗生素争品种； • 专用饲料添加用抗生素的研究开发； • 抗生素替代品的研究和开发。

47. 欧洲抗生素的禁用 *美国上世纪70年代曾经也全面禁用过抗生素

48. 禁用饲用抗生素的实际后果 • 日增重(ADG)下降 • 饲料转化效率降低 • 采食量减少 • 疾病增加 • 排粪量增多 • 卫生状况变糟 • 环境变差

49. 开发仔猪用饲料添加剂 益生素和益生元 谷氨酰胺 免疫调节剂 植物提取物 纤维、寡糖 酶制剂 herbs 抗氧化剂 有机酸 矿物蛋白盐 酵母

50. 2.有益微生物 • 动物消化道生态平衡： • 动物消化道内的正常微生物群（normal microbiota）。 • 宿主动物、微生物、外界环境相互依赖、相互制约、相互受益。 • 进化过程中形成了动物消化道微生态平衡。