论文部分内容阅读
摘 要: 在不使用抗生素的前提下,需要采用众多措施来帮助仔猪成功断奶。本文将对包括延迟断奶和使用断奶-肥育猪舍、调整日粮成分等在内的这些措施进行简洁阐述,以为生产实践提供参考。
关键词:猪;抗生素生长促进剂;断奶;替代性;添加剂不使用抗生素生长促进剂进行养猪生产目前还是一项挑战性的工作,在实行无饲用药物养猪的猪场中,猪的发病率通常会提高,同时总体生产性能会有所下降。这种情况属于正常,尤其在刚断奶时,然而,生长肥育猪的日粮通常不添加抗生素且也不会引发疾病(Stein,2002)。由于不使用抗生素进行养猪生产存在一定的困难,许多养猪生产者开始寻找替代性生长促进剂或管理措施。然而,这一方面并没有什么可用的灵丹妙药。不使用饲用抗生素养猪需要将多种策略进行综合后利用。这些措施可以分为三大类:管理手段、营养策略和替代性日粮添加剂。本文将讨论每一策略中的一些主要手段,但重点是刚断奶时的饲喂措施。
1 可以提高猪生长性能的管理措施
已经被证明能够发挥最佳效率以克服与不使用抗生素进行养猪生产有关的一系列问题的管理手段,是那些建立在猪对环境、营养和免疫需求基础之上的措施。虽然围绕这些基本原则构建的管理措施已经证明并不能完全有效地预防和消除所有猪场中出现的问题,但它们能够在许多猪场内发挥出良好的作用,并且在这些猪场中对今后的工作也提出了较低的要求。
1.1 环境舒适感
给动物提供一个热中性区域的温暖、无贼风环境可能是至关重要的。因此,正确调控加热和通风系统对确保猪舍内的温度、湿度和空气流通处于最佳范围极其重要。空气中氨气、硫化氢和其它有害气体的含量也应得到有效的控制。
1.2 尽量减少并群
在保育舍或生长肥育舍,将来自不同猪场的猪进行并群应绝对避免,因为这些猪带有不同的病原菌,并且免疫保护水平也不同。即使来源于健康状况相似的不同母猪场的仔猪情况也是如此。来自于同一猪场的猪,如果有可能也应尽可能避免并群。然而,出于实际生产需要的原因,断奶后进行一定程度的并群通常是必须的。把猪从一个猪圈转移到另一个猪圈的转群应尽可能地减少,猪舍间的转移并群更不允许发生。使用断奶-肥育系统而非传统的3点式生产系统,可以减少仔猪进行转群和混合的次数。
1.3 延迟断奶
使用饲用抗生素的其中一个理由通常是需要加入实行2~3周龄断奶制度的刚断奶的仔猪日粮中。此年龄段的仔猪,其主动免疫系统还未发育完全,且主要依靠母猪提供的基于液态乳汁的日粮。此时断奶会给猪带来不少麻烦。如果断奶推迟到3~5周龄,主动免疫系统将得到充分的发育,而能够很好地保护仔猪抵御致病性病原菌的侵入。并且,如果仔猪在4~5周龄断奶,它们可以在断奶前采食大量的教槽料,使得在由液态日粮转换为干的且主要为植物源性日粮时产生更少的应激。因此,对日粮抗生素的需求会减少,猪不使用抗生素就有可能成功断奶。
推迟断奶的缺点是猪场需要更多的产床,因为母猪会在产房中待更长的时间。与之相对的是,保育舍内的猪饲养空间需求将会减少,刚断奶时对昂贵开口料的需求会更少。如果母猪在分娩后4~5周而不是2~3周断奶,它们在下一窝产仔时会产出更多的活仔,并且会缩短断奶到配种的间隔时间,非生产天数也会减少,分娩率更高。因此,母猪场的总体经济效益不可能会下降,当然还需要研究来证实这一假设。
2 营养策略
2.1 低蛋白日粮
降低饲喂无抗日粮的仔猪腹泻发生率的最重要的营养措施,是降低日粮的粗蛋白含量。一般来说,使用合成氨基酸配制的低蛋白日粮会比高蛋白日粮带来更少的肠道问题(Goranson等,1995)。对绝大多数的猪而言,可以减少日粮中3 %~4 %的粗蛋白水平且不会影响猪对氨基酸的需要。然而,对于保育仔猪而言,要避免出现腹泻和肠道功能失调,有必要将日粮中的粗蛋白水平调到18 %以下。此类日粮不可能将必需氨基酸的含量保持在推荐水平上,因此猪的生长性能可能会受到影响。然而,如果仔猪发生腹泻,其生长性能也会下降(Goranson,1997),因为氨基酸需求没有充分满足的此阶段,时间跨度通常相对较短(2~4周)。此阶段生长性能稍有降低,很少或几乎不会影响实际结果。我们实验室未发表的数据表明,给猪饲喂比推荐量(NRC,1998)少20 %的氨基酸将会导致每天的日增重大约减少60 g。如果此类日粮在刚断奶的最初两周给猪饲喂,将会损失高达840 g增重。然而,从断奶后第15天起将日粮的蛋白水平恢复到正常水平,前一阶段饲喂低蛋白水平日粮的仔猪将会出现补偿性生长,到断奶后第42天,无论断奶后最初2周的蛋白水平有何差异,仔猪的增重将不受影响。然而,断奶后喂给低蛋白日粮的猪腹泻发生率较低。如果日粮不添加抗生素,这或许是减少仔猪断奶后腹泻的有效途径。
2.2 选择谷物日粮
在澳大利亚进行的研究表明,饲喂基于熟白米饭和动物蛋白的日粮的猪,要比饲喂含其他谷物和较高纤维水平的日粮的猪,对感染的敏感性更低(Pluske等,1996;1997)。也有人证明,与饲喂基于玉米淀粉的日粮的猪相比,喂给基于熟米饭和动物蛋白的日粮的刚断奶仔猪发生腹泻的几率要低(Pluske等,2003)。这些现象的解释是此类日粮只含有可快速发酵的纤维,而后者能够抑制有害菌在胃肠道内的繁殖。然而,这一理论与以下事实相反,即有研究报道日粮添加大麦或燕麦能降低腹泻的发生。此类日粮含有可发酵和不可发酵的两种纤维,但是大麦和燕麦可能还含有未知的能够促进仔猪消化的营养成分。因此,刚断奶仔猪饲喂含大麦或燕麦的日粮,会比饲喂玉米或小麦型日粮的猪有更好的生产性能(Medel 等,1999)。南达科他州大学未公布的研究结果表明,如果日粮含有裸燕麦而不是玉米、高粱或小麦,结果也是这样的。出现这些结果的原因尚未得到阐明,此方面还需要进行更多的研究。然而,在这一点上,对保育仔猪和发生与肠道紊乱有关的疾病的生长肥育猪而言,建议是它们应该喂给大麦或燕麦型日粮。 2.3 限饲
与自由采食相比,限饲导致的肠道问题和腹泻发生率会更少(Goranson等,1995)。如果日粮不添加抗生素,仔猪在断奶后最初两周内每天通常需要饲喂4~6次。通常情况下,这可以通过在此阶段将饲料洒在地板垫子上来实现。对于年龄稍大一点的猪而言,限饲通常不太实用,因为大多数饲喂系统是根据自由采食方案进行设计的。
2.4 液态饲料/发酵的液态饲料
与固体日粮相比,液态饲料所引发的肠道问题更少。出现这一结果的原因可能是饲喂液态或发酵的液态日粮的猪胃内pH值下降。因此,致病菌的生长受到抑制,或减少(van Winsen 等,2000)。液态饲料还可预防通常在饲喂干饲料的断奶后仔猪中观察到的肠道绒毛萎缩(Deprez等,1987;Scholten等,2002)。有较为健康和完整小肠肠道绒毛结构的仔猪,对大肠杆菌的感染不太敏感,这反过来解释了为什么液态日粮会对仔猪健康和总体生产性能具有积极的影响。在10项试验中,与饲喂固体日粮的仔猪相比,饲喂液态日粮的仔猪日增重平均增加了12.3 %(Jensen和Mikkelsen,1998)。仔猪饲喂液态或发酵的液态日粮,其小肠道内短链脂肪酸含量增多,同时有害微生物活性下降,进而提高了仔猪的生产性能(Scholten等,1999)。
据报道,液态饲料在饲喂前进行发酵,会进一步降低仔猪患肠道疾病的风险(Geary等,1999;Scholten等,1999)。然而,全价料进行发酵会降低肉料比(Jensen和Mikkelsen,1998)。这很可能是因为全价料中糖和游离氨基酸的发酵导致了日粮的营养不平衡。最近,有研究报道,只发酵日粮中的碳源(如谷物)可提高所喂猪的平均日增重和肉料比(Scholten等,2002)。日粮中添加来自于发酵行业,如啤酒厂、酒精厂或酶制剂厂的可溶性成分,据说会对猪的肠道和健康有积极的作用,不过对这些产品的科学评价目前还没有。
3 替代性日粮添加剂
3.1 酸化剂
在刚断奶仔猪和生长猪的日粮中添加有机酸以了解它们的功效已有多篇论文对此进行了报道。在所有抗生素替代型日粮添加剂中,有机酸类产品或许是研究最充分的。据报道,延胡索酸(Falkowski和Aherne,1984;Giesting和Easter,1985;Giesting等,1991;Radecki等,1988)、甲酸(Bolduan等,1988)、柠檬酸(Falkowski和Aherne,1984;Henry等,1992)和丙酸(Bolduan等,1988)都会产生积极的效果。通常,这类产品在刚断奶仔猪或生长猪日粮中的添加量在1 %~2 %之间。不过经过多年的研究,酸化剂的作用机理仍未清楚。在一些试验中,酸化剂能够增进营养的消化率(如:Broz和Schulze,1987;Blank等,1999),而另一些试验的结果却并非如此(Bolduan等,1988;Gabert等,1995)。
刚断奶仔猪的日粮中添加无机酸的效果也有研究,有报道添加磷酸和盐酸会产生积极的效果(Mahan等,1996)。然而,添加硫酸对猪的生长性能却有不利影响。如同有机酸一样,无机酸的作用模式仍未清楚。
另一类日粮酸化剂是酸盐,这类产品也得到了广泛的研究。有报道,刚断奶的仔猪日粮添加二甲酸钾(?verland等,2000;Canibe等,2001)、甲酸钙(Kirchgessner和Roth,1990;Pallauf 和Huter,1993)和甲酸钠(Kirchgessner和Roth,1987)会有积极的效果。
总而言之,强有力的证据表明,仔猪开食料中添加酸化剂可以提高仔猪的生产性能。在市场上的众多酸化剂产品中,延胡索酸和甲酸钾具有最广阔的应用前景,但是其他许多产品的效果也不错。
3.2 益生素
益生素是一类加入仔猪日粮中的活的微生物,一个能对猪生产性能产生积极影响的微生物,需要具备以下条件:
该微生物能够在动物消化道中存活;
该微生物需要有较高的繁殖能力;
该微生物能够分泌可抑制有害微生物的代谢产物;
该微生物应该能在商业性生产条件中存活;
该微生物能在日粮中能够保持稳定并能存活。
如上所述,使用益生素的理念是:如果益生素能够在动物消化道中存活并定植,它们就可以通过竞争排斥作用改善猪消化道的健康。然而,对益生素进行的研究出现了多种结果。Kornegay和Risley(1996)给生长猪饲喂两种不同的芽孢杆菌产品,结果猪粪便中芽孢数量增加,说明这些益生素能够在猪的消化道中存活并定植。然而,粪便中大肠菌群的数量并不随之减少,表明这些益生素在抑制消化道中有害菌方面效果较差。这些结果可以反映出使用益生素的实际情况,即不完全一致的作用经常可观察到。
3.3 不能消化的寡糖/益生素
研究表明,某些日粮纤维能够促进肠道的分泌和消化道黏膜的生长(Mateos等,2000),同时研究人员还对许多不同日粮纤维的促进猪生长和抑制有害菌定植能力进行了测试。日粮纤维的作用机理被认为取决于所讨论的特定纤维。易发酵的不可消化的寡糖(如寡糖和半乳寡糖)可通过刺激大肠中双歧杆菌的生长从而提高猪的生产性能。双歧杆菌通过刺激乙酸的生成来抑制有害菌的生长,而乙酸可降低肠道的pH值,进而可减少腹泻的发生几率(Mosenthin等,1999)。由于这些寡糖能促进消化道中益生菌的生长,因此它们被称为营养性保健品或益生素。
其它纤维成分(如甘露寡糖)可通过结合肠道上皮细胞表面的特殊凝集素配体,从而防止有害菌与它们的结合而对有害菌形成“冲刷”效应,并由此来增进猪的健康和生产性能。然而,实际生产中使用这些产品所产生的效果并不确定。一般而言,保育猪和生长肥育猪的日粮都不使用这些纤维成分。然而,就像前文所指出的那样,保育猪的日粮添加大麦和燕麦能增进猪的生产性能,并可减少腹泻,这表明这些谷物可能含有某种有益于动物健康的纤维成分。另外,其它完整的纤维成分(如大豆皮、苜蓿、甜菜碱)有时也会加入保育猪日粮中,不过这些产品在试验期间并没有表现出积极的效果。 3.4 中药和香料的提取物
数百年前就有报道中药和香料的多种提取物具有抗菌效应。植物精油往往是中药和香料的生物活性成分(Zaika等,1983),不过也有例外(Deans和Ritchie,1987)。美国的食品和药物管理局已经认同这些提取物可以用作添加剂(Dabbah等,1970)。据报道,50种精油能够对25种不同微生物产生抑制效应(Deans和Richie,1987)。植物提取物的活性与植物精油的组成有关,且可能受多种因素的影响,如植物的基因型和生长条件等(Deans和Richie,1987;Piccaglia等,1993)。精油的作用机理尚未了解,但是它们的活性可能与细菌表面脂质可溶性的改变有关(Dabbah等,1970)。
在种类繁多的中药和香料产品中,大蒜受到了特别的关注。大蒜对枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、粪链球菌和单核细胞增生性李斯特菌有杀灭作用。在刚断奶仔猪的日粮中添加0.5 %的大蒜,该试验组仔猪的饲料转化率和增重与使用卡巴多司的对照组仔猪并无差异。还有报道,将多种精油混合后联合使用,所产生的抗菌效果要强于单一使用一种精油(Shelef等,1980;Piccaglia等,1993)。
总而言之,给仔猪饲喂中药和香料以此来替代抗生素具有一定的前景,但是,这方面还需进行更多的研究。
3.5 核苷酸
处于快速生长、应激阶段以及免疫受损时的动物对核苷酸的需求增加,而刚断奶的仔猪会遭遇以上所有情况。因此,可以预见处于此阶段的仔猪对核苷酸有一个很高的需求。因为核苷酸的合成过程需求能量和谷氨酸,而刚断奶仔猪通常缺少能量和谷氨酸,因此仔猪在断奶后很可能不能合成足够数量的核苷酸。如果这个推断正确,那么刚断奶仔猪的日粮必须添加核苷酸。在刚断奶的仔猪常用开食料中,5’CMP的含量与母猪泌乳后半期的母乳干物质含量相近,但5’AMP、5’GMP、5’IMP和5’UMP的含量大大低于母乳中的含量(Mateo和Stein,1994)。假设母乳中的核苷酸含量代表了仔猪的需求量,那就很容易推断出幼龄仔猪开食料缺乏五种核苷酸中的四种,因此在此类日粮中额外补充核苷酸是有益的。在笔者实验室最近进行的一项试验中,开食料中添加了核苷(Mateo等,2004),之所以使用核苷而不是核苷酸,是因为日粮中的核苷酸在吸收前需要降解为核苷。在仔猪断奶时、断奶后第7天和第14天收集血液和粪样,血样分析IgG含量,粪样定量分析微生物含量。结果表明,与对照组猪相比,添加核苷的试验组仔猪的粪样所含的产气荚膜梭菌数量减少;断奶后第14天,添加核苷的试验组仔猪粪样中的嗜酸乳酸杆菌和双歧杆菌数量较高。这些结果表明,在刚断奶的仔猪日粮中补充核苷能够减少肠道内产气荚膜梭菌,增加嗜酸乳酸杆菌和双歧杆菌,从而对肠道菌群产生积极的影响。这一试验结果在随后的一个体外试验中得到了肯定,核苷酸具有抗菌效应,可抑制产气荚膜梭菌和大肠杆菌的生长。这一发现表明,在猪日粮中添加核苷能够增进肠道健康、减少腹泻和改善生产性能。尽管以上试验并没有观察到血液中IgG的变化,但补充核苷酸所带来的肠道健康改善可进一步增强饲喂核苷酸的动物的免疫功能,肠细菌数量的减少以及益生菌(如嗜酸乳酸杆菌和双歧杆菌)数量的增加,还会改善肠道形态、促进营养吸收。这个假设正由最近正在南达科他州大学进行的一项研究进行验证。
3.6 矿物质
由于石灰石和无机磷具有很强的缓冲能力,减少或清除日粮中的这些成分可能会降低仔猪的腹泻。添加外源性植酸酶可提高植酸磷中磷的消化率,而钙的需要可通过添加钙盐而不是石灰石来弥补。
保育猪日粮的硫酸铜添加剂量通常在 150 mg/kg~175 mg/kg之间,开食料的氧化锌添加水平则在2 000 mg/kg~4 000 mg/kg之间。然而,这些常用的方法并不是在所有国家都受到法律的保护,只在一些国家中是合法的(Goransson,1997)。经证明,仔猪开食料中高剂量的氧化锌可以像抗生素一样能有效地控制断奶后的腹泻,且不会引起中毒症状(Goransson,1997)。并且,一些试验证明,以药理水平添加高剂量的氧化锌(2 000 mg/kg~ 4 000 mg/kg),能够产生与添加抗生素时所带来的同等促生长效应(如Hahn 和Baker,1993;Smith等,1997;Hill等,2000)。
4 结论
在不使用抗生素的前提下,需要采用众多措施来帮助仔猪成功断奶。已经被证明可以降低仔猪发生腹泻的管理措施需要得到应用,这些措施包括延迟断奶和使用断奶-肥育猪舍,另外调整日粮成分也需要考虑。可以减少仔猪腹泻的最有效的方法是降低日粮中粗蛋白的含量,同时调整日粮的原料,多使用大麦和燕麦,少用小麦和玉米。保育猪日粮添加药理水平的氧化锌在许多国家中较为普遍,但有时会有违于国家的法律。一些饲料添加剂也能有效地减少刚断奶仔猪的腹泻,其中有益生素、酸化剂、寡糖和某些精油。日粮核苷酸有助于提高仔猪的免疫系统功能。然而,有必要进行更多的研究,以便更好地了解仔猪的消化过程,从而克服猪日粮不使用抗生素所引发的问题。以后的研究将会关注于能够增强断奶仔猪免疫功能同时又能提高仔猪生产性能的措施上。□□
原题名:Alternative strategies to antibiotic growth promoters in diets for swine(英文)
原作者:Hans H Stein(南达科他州立大学副教授)
关键词:猪;抗生素生长促进剂;断奶;替代性;添加剂不使用抗生素生长促进剂进行养猪生产目前还是一项挑战性的工作,在实行无饲用药物养猪的猪场中,猪的发病率通常会提高,同时总体生产性能会有所下降。这种情况属于正常,尤其在刚断奶时,然而,生长肥育猪的日粮通常不添加抗生素且也不会引发疾病(Stein,2002)。由于不使用抗生素进行养猪生产存在一定的困难,许多养猪生产者开始寻找替代性生长促进剂或管理措施。然而,这一方面并没有什么可用的灵丹妙药。不使用饲用抗生素养猪需要将多种策略进行综合后利用。这些措施可以分为三大类:管理手段、营养策略和替代性日粮添加剂。本文将讨论每一策略中的一些主要手段,但重点是刚断奶时的饲喂措施。
1 可以提高猪生长性能的管理措施
已经被证明能够发挥最佳效率以克服与不使用抗生素进行养猪生产有关的一系列问题的管理手段,是那些建立在猪对环境、营养和免疫需求基础之上的措施。虽然围绕这些基本原则构建的管理措施已经证明并不能完全有效地预防和消除所有猪场中出现的问题,但它们能够在许多猪场内发挥出良好的作用,并且在这些猪场中对今后的工作也提出了较低的要求。
1.1 环境舒适感
给动物提供一个热中性区域的温暖、无贼风环境可能是至关重要的。因此,正确调控加热和通风系统对确保猪舍内的温度、湿度和空气流通处于最佳范围极其重要。空气中氨气、硫化氢和其它有害气体的含量也应得到有效的控制。
1.2 尽量减少并群
在保育舍或生长肥育舍,将来自不同猪场的猪进行并群应绝对避免,因为这些猪带有不同的病原菌,并且免疫保护水平也不同。即使来源于健康状况相似的不同母猪场的仔猪情况也是如此。来自于同一猪场的猪,如果有可能也应尽可能避免并群。然而,出于实际生产需要的原因,断奶后进行一定程度的并群通常是必须的。把猪从一个猪圈转移到另一个猪圈的转群应尽可能地减少,猪舍间的转移并群更不允许发生。使用断奶-肥育系统而非传统的3点式生产系统,可以减少仔猪进行转群和混合的次数。
1.3 延迟断奶
使用饲用抗生素的其中一个理由通常是需要加入实行2~3周龄断奶制度的刚断奶的仔猪日粮中。此年龄段的仔猪,其主动免疫系统还未发育完全,且主要依靠母猪提供的基于液态乳汁的日粮。此时断奶会给猪带来不少麻烦。如果断奶推迟到3~5周龄,主动免疫系统将得到充分的发育,而能够很好地保护仔猪抵御致病性病原菌的侵入。并且,如果仔猪在4~5周龄断奶,它们可以在断奶前采食大量的教槽料,使得在由液态日粮转换为干的且主要为植物源性日粮时产生更少的应激。因此,对日粮抗生素的需求会减少,猪不使用抗生素就有可能成功断奶。
推迟断奶的缺点是猪场需要更多的产床,因为母猪会在产房中待更长的时间。与之相对的是,保育舍内的猪饲养空间需求将会减少,刚断奶时对昂贵开口料的需求会更少。如果母猪在分娩后4~5周而不是2~3周断奶,它们在下一窝产仔时会产出更多的活仔,并且会缩短断奶到配种的间隔时间,非生产天数也会减少,分娩率更高。因此,母猪场的总体经济效益不可能会下降,当然还需要研究来证实这一假设。
2 营养策略
2.1 低蛋白日粮
降低饲喂无抗日粮的仔猪腹泻发生率的最重要的营养措施,是降低日粮的粗蛋白含量。一般来说,使用合成氨基酸配制的低蛋白日粮会比高蛋白日粮带来更少的肠道问题(Goranson等,1995)。对绝大多数的猪而言,可以减少日粮中3 %~4 %的粗蛋白水平且不会影响猪对氨基酸的需要。然而,对于保育仔猪而言,要避免出现腹泻和肠道功能失调,有必要将日粮中的粗蛋白水平调到18 %以下。此类日粮不可能将必需氨基酸的含量保持在推荐水平上,因此猪的生长性能可能会受到影响。然而,如果仔猪发生腹泻,其生长性能也会下降(Goranson,1997),因为氨基酸需求没有充分满足的此阶段,时间跨度通常相对较短(2~4周)。此阶段生长性能稍有降低,很少或几乎不会影响实际结果。我们实验室未发表的数据表明,给猪饲喂比推荐量(NRC,1998)少20 %的氨基酸将会导致每天的日增重大约减少60 g。如果此类日粮在刚断奶的最初两周给猪饲喂,将会损失高达840 g增重。然而,从断奶后第15天起将日粮的蛋白水平恢复到正常水平,前一阶段饲喂低蛋白水平日粮的仔猪将会出现补偿性生长,到断奶后第42天,无论断奶后最初2周的蛋白水平有何差异,仔猪的增重将不受影响。然而,断奶后喂给低蛋白日粮的猪腹泻发生率较低。如果日粮不添加抗生素,这或许是减少仔猪断奶后腹泻的有效途径。
2.2 选择谷物日粮
在澳大利亚进行的研究表明,饲喂基于熟白米饭和动物蛋白的日粮的猪,要比饲喂含其他谷物和较高纤维水平的日粮的猪,对感染的敏感性更低(Pluske等,1996;1997)。也有人证明,与饲喂基于玉米淀粉的日粮的猪相比,喂给基于熟米饭和动物蛋白的日粮的刚断奶仔猪发生腹泻的几率要低(Pluske等,2003)。这些现象的解释是此类日粮只含有可快速发酵的纤维,而后者能够抑制有害菌在胃肠道内的繁殖。然而,这一理论与以下事实相反,即有研究报道日粮添加大麦或燕麦能降低腹泻的发生。此类日粮含有可发酵和不可发酵的两种纤维,但是大麦和燕麦可能还含有未知的能够促进仔猪消化的营养成分。因此,刚断奶仔猪饲喂含大麦或燕麦的日粮,会比饲喂玉米或小麦型日粮的猪有更好的生产性能(Medel 等,1999)。南达科他州大学未公布的研究结果表明,如果日粮含有裸燕麦而不是玉米、高粱或小麦,结果也是这样的。出现这些结果的原因尚未得到阐明,此方面还需要进行更多的研究。然而,在这一点上,对保育仔猪和发生与肠道紊乱有关的疾病的生长肥育猪而言,建议是它们应该喂给大麦或燕麦型日粮。 2.3 限饲
与自由采食相比,限饲导致的肠道问题和腹泻发生率会更少(Goranson等,1995)。如果日粮不添加抗生素,仔猪在断奶后最初两周内每天通常需要饲喂4~6次。通常情况下,这可以通过在此阶段将饲料洒在地板垫子上来实现。对于年龄稍大一点的猪而言,限饲通常不太实用,因为大多数饲喂系统是根据自由采食方案进行设计的。
2.4 液态饲料/发酵的液态饲料
与固体日粮相比,液态饲料所引发的肠道问题更少。出现这一结果的原因可能是饲喂液态或发酵的液态日粮的猪胃内pH值下降。因此,致病菌的生长受到抑制,或减少(van Winsen 等,2000)。液态饲料还可预防通常在饲喂干饲料的断奶后仔猪中观察到的肠道绒毛萎缩(Deprez等,1987;Scholten等,2002)。有较为健康和完整小肠肠道绒毛结构的仔猪,对大肠杆菌的感染不太敏感,这反过来解释了为什么液态日粮会对仔猪健康和总体生产性能具有积极的影响。在10项试验中,与饲喂固体日粮的仔猪相比,饲喂液态日粮的仔猪日增重平均增加了12.3 %(Jensen和Mikkelsen,1998)。仔猪饲喂液态或发酵的液态日粮,其小肠道内短链脂肪酸含量增多,同时有害微生物活性下降,进而提高了仔猪的生产性能(Scholten等,1999)。
据报道,液态饲料在饲喂前进行发酵,会进一步降低仔猪患肠道疾病的风险(Geary等,1999;Scholten等,1999)。然而,全价料进行发酵会降低肉料比(Jensen和Mikkelsen,1998)。这很可能是因为全价料中糖和游离氨基酸的发酵导致了日粮的营养不平衡。最近,有研究报道,只发酵日粮中的碳源(如谷物)可提高所喂猪的平均日增重和肉料比(Scholten等,2002)。日粮中添加来自于发酵行业,如啤酒厂、酒精厂或酶制剂厂的可溶性成分,据说会对猪的肠道和健康有积极的作用,不过对这些产品的科学评价目前还没有。
3 替代性日粮添加剂
3.1 酸化剂
在刚断奶仔猪和生长猪的日粮中添加有机酸以了解它们的功效已有多篇论文对此进行了报道。在所有抗生素替代型日粮添加剂中,有机酸类产品或许是研究最充分的。据报道,延胡索酸(Falkowski和Aherne,1984;Giesting和Easter,1985;Giesting等,1991;Radecki等,1988)、甲酸(Bolduan等,1988)、柠檬酸(Falkowski和Aherne,1984;Henry等,1992)和丙酸(Bolduan等,1988)都会产生积极的效果。通常,这类产品在刚断奶仔猪或生长猪日粮中的添加量在1 %~2 %之间。不过经过多年的研究,酸化剂的作用机理仍未清楚。在一些试验中,酸化剂能够增进营养的消化率(如:Broz和Schulze,1987;Blank等,1999),而另一些试验的结果却并非如此(Bolduan等,1988;Gabert等,1995)。
刚断奶仔猪的日粮中添加无机酸的效果也有研究,有报道添加磷酸和盐酸会产生积极的效果(Mahan等,1996)。然而,添加硫酸对猪的生长性能却有不利影响。如同有机酸一样,无机酸的作用模式仍未清楚。
另一类日粮酸化剂是酸盐,这类产品也得到了广泛的研究。有报道,刚断奶的仔猪日粮添加二甲酸钾(?verland等,2000;Canibe等,2001)、甲酸钙(Kirchgessner和Roth,1990;Pallauf 和Huter,1993)和甲酸钠(Kirchgessner和Roth,1987)会有积极的效果。
总而言之,强有力的证据表明,仔猪开食料中添加酸化剂可以提高仔猪的生产性能。在市场上的众多酸化剂产品中,延胡索酸和甲酸钾具有最广阔的应用前景,但是其他许多产品的效果也不错。
3.2 益生素
益生素是一类加入仔猪日粮中的活的微生物,一个能对猪生产性能产生积极影响的微生物,需要具备以下条件:
该微生物能够在动物消化道中存活;
该微生物需要有较高的繁殖能力;
该微生物能够分泌可抑制有害微生物的代谢产物;
该微生物应该能在商业性生产条件中存活;
该微生物能在日粮中能够保持稳定并能存活。
如上所述,使用益生素的理念是:如果益生素能够在动物消化道中存活并定植,它们就可以通过竞争排斥作用改善猪消化道的健康。然而,对益生素进行的研究出现了多种结果。Kornegay和Risley(1996)给生长猪饲喂两种不同的芽孢杆菌产品,结果猪粪便中芽孢数量增加,说明这些益生素能够在猪的消化道中存活并定植。然而,粪便中大肠菌群的数量并不随之减少,表明这些益生素在抑制消化道中有害菌方面效果较差。这些结果可以反映出使用益生素的实际情况,即不完全一致的作用经常可观察到。
3.3 不能消化的寡糖/益生素
研究表明,某些日粮纤维能够促进肠道的分泌和消化道黏膜的生长(Mateos等,2000),同时研究人员还对许多不同日粮纤维的促进猪生长和抑制有害菌定植能力进行了测试。日粮纤维的作用机理被认为取决于所讨论的特定纤维。易发酵的不可消化的寡糖(如寡糖和半乳寡糖)可通过刺激大肠中双歧杆菌的生长从而提高猪的生产性能。双歧杆菌通过刺激乙酸的生成来抑制有害菌的生长,而乙酸可降低肠道的pH值,进而可减少腹泻的发生几率(Mosenthin等,1999)。由于这些寡糖能促进消化道中益生菌的生长,因此它们被称为营养性保健品或益生素。
其它纤维成分(如甘露寡糖)可通过结合肠道上皮细胞表面的特殊凝集素配体,从而防止有害菌与它们的结合而对有害菌形成“冲刷”效应,并由此来增进猪的健康和生产性能。然而,实际生产中使用这些产品所产生的效果并不确定。一般而言,保育猪和生长肥育猪的日粮都不使用这些纤维成分。然而,就像前文所指出的那样,保育猪的日粮添加大麦和燕麦能增进猪的生产性能,并可减少腹泻,这表明这些谷物可能含有某种有益于动物健康的纤维成分。另外,其它完整的纤维成分(如大豆皮、苜蓿、甜菜碱)有时也会加入保育猪日粮中,不过这些产品在试验期间并没有表现出积极的效果。 3.4 中药和香料的提取物
数百年前就有报道中药和香料的多种提取物具有抗菌效应。植物精油往往是中药和香料的生物活性成分(Zaika等,1983),不过也有例外(Deans和Ritchie,1987)。美国的食品和药物管理局已经认同这些提取物可以用作添加剂(Dabbah等,1970)。据报道,50种精油能够对25种不同微生物产生抑制效应(Deans和Richie,1987)。植物提取物的活性与植物精油的组成有关,且可能受多种因素的影响,如植物的基因型和生长条件等(Deans和Richie,1987;Piccaglia等,1993)。精油的作用机理尚未了解,但是它们的活性可能与细菌表面脂质可溶性的改变有关(Dabbah等,1970)。
在种类繁多的中药和香料产品中,大蒜受到了特别的关注。大蒜对枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、粪链球菌和单核细胞增生性李斯特菌有杀灭作用。在刚断奶仔猪的日粮中添加0.5 %的大蒜,该试验组仔猪的饲料转化率和增重与使用卡巴多司的对照组仔猪并无差异。还有报道,将多种精油混合后联合使用,所产生的抗菌效果要强于单一使用一种精油(Shelef等,1980;Piccaglia等,1993)。
总而言之,给仔猪饲喂中药和香料以此来替代抗生素具有一定的前景,但是,这方面还需进行更多的研究。
3.5 核苷酸
处于快速生长、应激阶段以及免疫受损时的动物对核苷酸的需求增加,而刚断奶的仔猪会遭遇以上所有情况。因此,可以预见处于此阶段的仔猪对核苷酸有一个很高的需求。因为核苷酸的合成过程需求能量和谷氨酸,而刚断奶仔猪通常缺少能量和谷氨酸,因此仔猪在断奶后很可能不能合成足够数量的核苷酸。如果这个推断正确,那么刚断奶仔猪的日粮必须添加核苷酸。在刚断奶的仔猪常用开食料中,5’CMP的含量与母猪泌乳后半期的母乳干物质含量相近,但5’AMP、5’GMP、5’IMP和5’UMP的含量大大低于母乳中的含量(Mateo和Stein,1994)。假设母乳中的核苷酸含量代表了仔猪的需求量,那就很容易推断出幼龄仔猪开食料缺乏五种核苷酸中的四种,因此在此类日粮中额外补充核苷酸是有益的。在笔者实验室最近进行的一项试验中,开食料中添加了核苷(Mateo等,2004),之所以使用核苷而不是核苷酸,是因为日粮中的核苷酸在吸收前需要降解为核苷。在仔猪断奶时、断奶后第7天和第14天收集血液和粪样,血样分析IgG含量,粪样定量分析微生物含量。结果表明,与对照组猪相比,添加核苷的试验组仔猪的粪样所含的产气荚膜梭菌数量减少;断奶后第14天,添加核苷的试验组仔猪粪样中的嗜酸乳酸杆菌和双歧杆菌数量较高。这些结果表明,在刚断奶的仔猪日粮中补充核苷能够减少肠道内产气荚膜梭菌,增加嗜酸乳酸杆菌和双歧杆菌,从而对肠道菌群产生积极的影响。这一试验结果在随后的一个体外试验中得到了肯定,核苷酸具有抗菌效应,可抑制产气荚膜梭菌和大肠杆菌的生长。这一发现表明,在猪日粮中添加核苷能够增进肠道健康、减少腹泻和改善生产性能。尽管以上试验并没有观察到血液中IgG的变化,但补充核苷酸所带来的肠道健康改善可进一步增强饲喂核苷酸的动物的免疫功能,肠细菌数量的减少以及益生菌(如嗜酸乳酸杆菌和双歧杆菌)数量的增加,还会改善肠道形态、促进营养吸收。这个假设正由最近正在南达科他州大学进行的一项研究进行验证。
3.6 矿物质
由于石灰石和无机磷具有很强的缓冲能力,减少或清除日粮中的这些成分可能会降低仔猪的腹泻。添加外源性植酸酶可提高植酸磷中磷的消化率,而钙的需要可通过添加钙盐而不是石灰石来弥补。
保育猪日粮的硫酸铜添加剂量通常在 150 mg/kg~175 mg/kg之间,开食料的氧化锌添加水平则在2 000 mg/kg~4 000 mg/kg之间。然而,这些常用的方法并不是在所有国家都受到法律的保护,只在一些国家中是合法的(Goransson,1997)。经证明,仔猪开食料中高剂量的氧化锌可以像抗生素一样能有效地控制断奶后的腹泻,且不会引起中毒症状(Goransson,1997)。并且,一些试验证明,以药理水平添加高剂量的氧化锌(2 000 mg/kg~ 4 000 mg/kg),能够产生与添加抗生素时所带来的同等促生长效应(如Hahn 和Baker,1993;Smith等,1997;Hill等,2000)。
4 结论
在不使用抗生素的前提下,需要采用众多措施来帮助仔猪成功断奶。已经被证明可以降低仔猪发生腹泻的管理措施需要得到应用,这些措施包括延迟断奶和使用断奶-肥育猪舍,另外调整日粮成分也需要考虑。可以减少仔猪腹泻的最有效的方法是降低日粮中粗蛋白的含量,同时调整日粮的原料,多使用大麦和燕麦,少用小麦和玉米。保育猪日粮添加药理水平的氧化锌在许多国家中较为普遍,但有时会有违于国家的法律。一些饲料添加剂也能有效地减少刚断奶仔猪的腹泻,其中有益生素、酸化剂、寡糖和某些精油。日粮核苷酸有助于提高仔猪的免疫系统功能。然而,有必要进行更多的研究,以便更好地了解仔猪的消化过程,从而克服猪日粮不使用抗生素所引发的问题。以后的研究将会关注于能够增强断奶仔猪免疫功能同时又能提高仔猪生产性能的措施上。□□
原题名:Alternative strategies to antibiotic growth promoters in diets for swine(英文)
原作者:Hans H Stein(南达科他州立大学副教授)