早期断奶应激对仔猪肠黏膜屏障功能的影响及其监测与修复

结构 （ 黏膜萎缩 、 破损等 ） ， 还会引发肠黏膜通透性 增高 、 细菌和毒素移位等负面作用 ， 导致暂时或较 长时间的肠屏障损害 。 早期断奶应激跟其他应激 也会导致仔猪肠屏障功能损伤 。 M oes状态一样 ， er 等［21］研究认为 ， 断奶应激诱发肠黏膜功能障碍 由肠道促肾上腺皮质激素释放因子 （ CＲF ） 受体介 导， 通过 肠 神 经 和 前 列 腺 素 类 合 成 路 径 来 激 活 。 Smith 等［27］利用仔猪断奶应激模型评估了早期断 奶应激对肠 道 屏 障 功 能 和 肠 道 健 康 的 影 响 ， 发现 （ 23 ～ 28 ） ， 与晚断 奶 仔 猪 日龄断奶 相比 早断奶 （ 15 ～ 21 日龄断奶 ） 会 导 致 仔 猪 在 5 ～ 9 周 龄 出 现 ［28 ］ 持续性肠黏膜损伤 。 钱仲仓等 研究了 21 日龄 22 、 25 、 28 和 35 日 龄 的 血 清 皮 质 断奶仔猪 在 21 、 血浆 D － 乳酸 含 量 和 二 胺 氧 化 酶 活 性 ， 得出结 醇、 肠黏膜通 论 ： 断奶应激导致仔猪肠屏障严重受损 ， 透性增加先于形态变化 ， 恢复滞后于形态学重建 ， 肠黏膜 屏 障 功 能 更 好 地 反 映 了 断 奶 仔 猪 的 肠 道 状态 。
［17 ］ ［16 ］ ［15 ］
14 d 肠 形 态 基 本 恢 复 。 Itoh 等［25］ 和 逐渐 恢 复 ， Prasad 等［26］在小 鼠 上 的 研 究 认 为 ， 受损肠黏膜形 态的恢复只 是 肠 上 皮 细 胞 重 新 生 长 ， 在最初恢复 阶段 ， 重建的上皮细胞并未完全成熟 ， 其功能也尚 未完全恢复 ， 新增殖的细胞需要通过细胞外基质 的改造及深部细胞共同作用才能恢复正常结构和 ［24 ］ 功能 。 栾兆双等 在断奶仔猪上的研究也表明 ， 仔猪断 奶 后 肠 道 屏 障 功 能 的 恢 复 在 形 态 学 重 建 之后 。 2．2 仔猪肠黏膜屏障功能 腹泻 、 感染和手术等应激状态会影响肠黏膜
［7 ］ ［4 ］
1
1．1
早期断奶应激对仔猪生理机能的影响
生长 仔猪断奶后 ， 饲粮从易消化的 、 适口性好的液
态母乳 变 成 了 难 消 化 的 、 适 口 性 差 的 固 体 饲 料。 因此 ， 断 奶 初 期 采 食 量 会 下 降， 仔猪因为营养不 良， 短期内 生 长 速 度 也 会 下 降 。 采 食 量 降 低 的 程 度和持续时 间 并 不 是 固 定 不 变 的 ， 断奶后第 1 周 末， 代谢能的 摄 入 量 是 断 奶 前 摄 入 母 乳 所 含 代 谢 能的 60% ～ 70% ， 之后约 2 周才能完全恢复断奶前 代谢能摄 入 水 平
11 期
［31 ］
王向荣等 ： 早期断奶应激对仔猪肠黏膜屏障功能的影响及其监测与修复
3199
钟武装等 研究认为 ， 可溶性血清细胞间黏附分 子 － 1 （ sICAM － 1 ） 、 血浆 D －乳酸含量和二胺氧化 血清 酶活性可 间 接 反 映 肠 黏 膜 醇比率 、 尿乳果糖 回收量
［20－21 ］
3 断奶仔猪肠黏膜结构与功能的监测与 修复
3．1 监测 目前直接观察肠道结构和屏障功能仍较为困 ［29 ］ 难， 多采用间接方法进行监测 。 M ontagne 等 研 究了仔猪在 断 奶 后 2 周 肠 道 在 形 态 学 、 生理学和 生态学上的 时 空 变 化 规 律 ， 找到了断奶后肠道成 熟的一些 标 记 物 ， 如 肠 绒 毛 高 度、 隐 窝 深 度、 消化 酶活性 、 回肠葡萄糖的吸收和基底电阻 、 结肠内容 物中乳酸杆 菌 和 肠 球 菌 数 量 、 盲肠和结肠内容物 pH 等 。 肠绒毛高度 、 隐窝深度早已被普遍用来研
2 早期断奶应激对仔猪肠黏膜结构和屏障 功能的影响
仔猪断 奶 后 随 着 采 食 量 的 下 降 ， 断奶仔猪肠 （ 、 道结构和功能 肠道吸收和分泌功能 消化酶活性 等 ） 均发生生理学改变 。 Pluske 等
［19 ］
认为 ， 这种生
理学改变会 影 响 小 肠 的 吸 收 能 力 ， 并影响饲料转 化率 。 另有 研 究 认 为 ， 断奶应激除了影响肠道的 消化和吸收能力外 ， 还影响肠黏膜屏障功能 2．1 仔猪肠黏膜结构
3198
动
物
营
养
学
报
26 卷
150 g / d 的仔猪上市日龄要早 6 ～ 10 d［9］。 1．2 腹泻 腹泻是仔猪断奶后的一个非常重要的临床症 状， 已有大量 的 研 究 阐 明 仔 猪 腹 泻 的 病 理 生 理 学 人们认为断奶仔猪的腹泻与肠道内 原理 。 最初 ， 容物或粪便 中 的 大 肠 杆 菌 、 猪痢疾蛇形螺旋体和 ［10－12 ］ 病原微生物有关 。 但有试验 产气荚膜梭菌等 表明 ， 单纯的 大 肠 杆 菌 或 是 其 他 病 原 微 生 物 并 不 ［13 ］ 足以导致 腹 泻 ， 而需要其他的因素一起参与 。 1984 年 ， M iller 等［14］ 提 出 了“过 敏 理 论 ” ， 随后陈 进一步证实仔猪肠道对饲粮抗原过敏是 仔猪断奶后 腹 泻 的 根 本 原 因 ， 过敏和耐受程度与 代文等 饲粮类型有关 。 伍晓雄 认为断奶仔猪腹泻主要 是断奶应激 造 成 内 分 泌 紊 乱 而 引 起 肠 道 损 伤 ， 使 胃肠道消化 酶 活 性 和 吸 收 能 力 下 降 ， 导致腹泻发 生， 推测是应激源通过“下丘脑 － 垂体 － 肾上腺轴 ” 和“交感 － 肾上腺髓质系统 ” 引起的一系列神经内 分泌反应 。 王莉等 则认为断奶仔猪腹泻与仔猪 肠腺内热应激蛋白 70 胃肠道的黏膜上皮和胃腺 、 （ HSP70 ） 表达量有关 。 M cLamb 等［18］ 认为早期断 奶应激会明 显 改 变 仔 猪 免 疫 和 生 理 反 应 ， 但临床 表现与是否受到病原菌感染有关 。 以上研究结果 表明 ， 断奶仔猪腹泻并不是由单一因素引起 ， 而是 由断奶应激引起的一系列复杂生理变化所致 。
［32 ］ ［33 ］ 、 小肠碱性磷酸酯酶活性 、 小肠黏膜
猪肠 黏 膜 结 构 和 屏 障 功 能 也 具 有 积 极 作 用 。 M oretó 等［39］和 Peace 等［40］ 研究表明 ， 血浆蛋白粉 改善小肠黏膜 可降低断奶 仔 猪 空 肠 黏 膜 通 透 性 ， 屏障功能 ， 减 少 腹 泻 发 生。 蛋 白 质 限 制 饲 粮 中 补 充游离氨基 酸 可 提 高 肠 道 营 养 吸 收 、 转运以及肠 ［41 ］ 道健康 。 饲粮补充精氨酸可对断奶应激所引起 的代谢改变 （ 如脂质代谢和氨基酸代谢 ） 起到一定 ［42 ］ 修复作用 ， 还具有缓和氧化应激反应和抑制炎 ［43 ］ 症性细胞因子表达的作用 。 还有研究发现 N － 乙酰 － 半胱氨酸也具有缓解 断 奶 引 起 的 肠 黏 膜 损 ［44 ］ ［45 ］ 伤的作用 。 胡 彩 虹 等 研究认为高剂量氧化 锌有阻止上 皮 细 胞 渗 透 增 加 ， 保护肠黏膜屏障功 饲粮中以氧化锌蒙 能的作用 。 进 一 步 研 究 发 现 ， 脱 石 混 合 物 的 形 式 补 充 500 或 750 mg / kg 的 锌 ， 对提高断奶 仔 猪 肠 黏 膜 完 整 性 、 提高胰腺和小肠 内容物中消化酶活性等方面的作用与以氧化锌形 ［46 ］ 式补充 2 000 mg / kg 锌 的 效 果 相 当 。 另 外 ， 益
在自然 状 态 下 ， 仔猪断奶是一个循序渐进的 过程 ， 平均时间超过 17 周
［1－2 ］
。 在许多规模化 、 集
为了提高母猪的繁殖率 ， 往往运用早 约化的猪场 ， 期断奶技 术 ， 将 仔 猪 断 奶 时 间 提 早 到 7 ～ 35 日 龄 （ 欧盟要求不少于 28 日龄 ） ［2－3］， 从而提高母猪年 产胎数 。 由此引起的应激是猪在整个生长过程中 遇到的最大的应激之一 ， 尤其在断奶后的第 1 天 ， 能量摄入量不能满足需要 ， 肠道完整性受损 仔猪的健 康 和 生 长 受 到 影 响
［30 ］ 究肠黏膜的结构 。 肠黏膜屏障功能通常可从离 子分泌 、 渗透性和黏液分泌等 3 个方面进行评价 。
。
许多研 究 表 明 ， 断奶应激诱发仔猪小肠急性 或持久性结构和功能改变主要表现在断奶后肠绒 ［19－20， 22 ］ 。 Hamp毛变 短 （ 萎 缩 ） 和 隐 窝 深 度 增 加 son［23］研究表明 ， 21 日龄断奶仔猪 ， 断奶后第 1 天 肠绒毛高度比断奶前迅速减少了 25% ～ 35% 。 断 奶后绒毛萎缩的现象大约持续 5 d ， 此时肠绒毛大 1 /2 ， 约只有初始高度的 未断奶的仔猪肠绒毛高度 变化很小 ， 在断奶 11 d 后对隐窝深度的影响基本 ［24 ］ 恢复 。 栾兆双等 发 现， 断奶后 7 d 肠黏膜形态
收稿日期 ： 2014－ 05－ 05
， 生长性能也会随着采食量的
降低而降 低 。 仔 猪 断 奶 后 的 第 1 天 ， 体重通常会 下降 100 ～ 250 g ， 损失掉的体重在断奶 4 d 后才能 完全恢复
［8 ］
。 另 外， 断奶后第 1 周的增重对上市
日龄 （ 上市体重约 110 kg ） 有一定影响 ， 断奶后第 1 周日增重 超 过 227 g / d 的 仔 猪 比 日 增 重 只 有 0 ～
26（ 11） ： 31973202 动物营养学报 2014， Chinese Journal of Animal Nutrition doi： 10．3969 / j．issn．1006267x．2014．11．002
早期断奶应激对仔猪肠黏膜屏障功能的 影响及其监测与修复
王向荣
1， 2
贺建华
1
戴求仲
1， 2*
方热军
1*
（ 1． 湖南农业大学动物科技学院 ， 长沙 410128 ； 2． 湖南省畜牧兽医研究所 ， 长沙 410131 ）
要 ： 在养猪生产中 ， 常用日增重来衡量断奶仔猪的健康和生长性能 ， 而影响断奶仔猪日增 重的主要因素是断奶时所面临的大量应激 （ 饲粮改变 、 母仔分离 、 环境变化等 ） 。 断奶应激会使 摘 仔猪肠道发生组织形态学和生理学上的变化 ， 如肠绒毛萎缩 、 隐窝增生 、 肠黏膜通透性增强等 ， 这些变化会引起仔猪消化和吸收功能下降或免疫机能降低 ， 最终导致腹泻和生长性能下降 。 本 文针对早期断奶应激引起的仔猪肠黏膜结构和屏障功能的变化作一简要综述 ， 总结了一些可以 ， 作为评价肠黏膜结构和功能的一些标记物 并列举了饲粮中可用来缓解断奶应激损伤的一些饲 料原料或添加剂 ， 以期为仔猪生产和断奶应激的研究提供参考 。 关键词 ： 早期断奶 ； 肠黏膜结构 ； 屏障功能 ； 仔猪 中图分类号： S828 文献标识码： A 267X （ 2014） 11319706 文章编号： 1006参考 。