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文档简介

1、营养调控缓解猪热应激研究概况 日期:2008-04-09 10:17:47猪属恒温动物,皮下脂肪厚,汗腺不发达,体内热能散发较慢,因此猪很不耐热。饲养实践证明,猪生长发育需要的适宜温度随体重和年龄增加而下降,初生仔猪为2729,断奶仔猪为2124,生长育肥猪为1525,产仔和哺乳母猪为1618。当猪的产热大于散热,体温升高,容易发生热应激反应。猪除了加强呼吸等途径增加散热外,还通过降低采食量以减少体内产热,从而维持体温恒定。由于采食量降低导致营养物质摄入不足,是造成猪生产性能下降的主要原因。通过调整日粮组成水平,保证供给足够的营养,以补偿高温应激引起的养分摄入量的不足,可以缓解猪热应激反应,改

2、善生产性能。 1 、碳水化合物和脂肪 高温环境下猪采食量减少,造成能量供给不足。为缓解猪受高温环境的影响,一般在高温季节应给予猪较高营养浓度的日粮,以弥补因高温引起的能量摄入量的不足。四川农业大学研究表明,1530、3060和6090kg的猪在平均气温31条件下,适宜能量浓度分别为14.49、14.62和15.46MJ/kg,适宜能量蛋白比为80、91和108MJ/kg(陈代文,1996)。炎热气候条件下,碳水化合物代谢加强,产热量明显增多,其体增热大于脂肪,分别占代谢能的10%15%和5%10%(周利华等,1996),因此要适当降低饲料中碳水化合物的含量。舒邓群等(1996)在生长猪日粮中加

3、入2%植物油,并相应降低碳水化合物的含量,从而减少了体增热,减轻了猪的散热负担。 脂肪含能量高,可以增加饲料的适口性,提高猪的采食量,消化率高于其他营养物质,在代谢过程中产生的体增热少,是高温条件下猪理想的能量来源。因此,夏季猪饲料中添加适宜的脂肪对受热应激的猪有利(Stahly等,1979),能保证能量的摄入量,促进肉猪生长,防止母猪营养状态下降,保证妊娠后期胎儿的发育。由于营养物质的体增热越多,越加重猪的散热负担,热应激也越严重,因此选择适口性好,新鲜质优的原料配合日粮,适当降低高纤维原料配比,控制饲粮粗纤维水平,以减少体增热的产生。 2、 蛋白质和氨基酸 炎热环境下,猪体内的氮消耗多于补

4、充,热应激时尤为严重。张敏红等(1998)研究发现,高温使猪血浆尿素含氮量升高,表明高温时蛋白质分解代谢加强。舒邓群等(1996)认为,高温条件下,采食量下降使蛋白质摄入的绝对量减少,且有证据表明在热应激期间蛋白质的需要量也增加;在饲料和各种养分中,虽然蛋白质的体增热大,占代谢能的30%,但高蛋白日粮只要符合畜体的生理需要,体增热不是增加而是减少;在日均气温30.7的高温条件下,将生长猪能量提高3.23%,蛋白质增加2个百分点,在日采食量相同的情况下,日增重提高8.03%,料肉比降低7.69%。也有报道认为平衡氨基酸,降低粗蛋白摄入量是缓解猪热应激的重要措施。Stahly(1979)报道,喂给

5、合成的Lys代替天然的蛋白质对猪有益,因为Lys可减少日粮的热增耗。炎热气候条件下,若以理想蛋白质为基础,增加日粮中Lys的含量,饲料转化率可得到改进,猪生产性能、胴体品质与常规日粮相比,无显著差异。 3 、矿物质和电解质 热应激对猪矿物质代谢的影响报道并不多见。Holmes和Grace(1975)发现,受热应激的猪尿中的钾较多,但钙的保留不受热应激的影响。艾地云等(1995)试验表明,持续高温不影响生长猪对钙、磷的吸收,但饲料中过高的钙会影响适口性,可以在饲料中使用部分颗粒钙源。余德谦等(1999)测定发现,热应激使生长肥育猪的血糖和血清氮浓度升高,钠、钾、氯和总蛋白的浓度降低。热应激引起猪

6、体内钾排出量增加,造成血钾浓度降低,电解质平衡紊乱。喘息过程中呼出大量CO2,容易发生呼吸性碱中毒。通过饲料或饮水中添加氯化钾,可以补充电解质等成分,提高猪对高温的耐受力,缓解应激反应。碳酸氢钠可以提高血液的缓冲能力,维持机体酸碱平衡状态,提高猪抗热应激能力。饲料中添加250mg/kg碳酸氢钠,可减轻热应激对猪的不利影响。陈淑君等(2001)将中草药、维生素、矿物质、电解质等按一定比例配制成添加剂,增强猪适应和抗高温的能力,从而缓和猪的热应激。 4 、维生素 高温环境造成饲料中某些维生素氧化变质,降低其生物利用率,正常情况下猪体内合成的维生素减少,而猪为了适应高温应激,对一些维生素的需要却增加

7、了,因此必须通过饲料或饮水补充维生素,以保证机体的特殊需要。许多研究报道指出,VC是较常见的抗鸡热应激添加剂,具有减缓体温升高,增强抗热能力,提高采食量、日增重和饲料效率的作用。台湾和美国的研究人员都建议,在炎热天气,增加种公猪VC的饲喂量,有助于降低热应激对精子质量和受精率的影响(崔永保译,1998)。余德谦等(1999)在肥育猪饲料中添加1g/kg VC,有一定的抗热应激作用,生产性能已接近温度适宜的对照组。王云方等(2000)在夏季断奶仔猪日粮中分别添加VC 100、200和300mg/kg,日增重分别提高83g、125g(P0.05)和56g,采食量分别增加8.57%、18.10%和2

8、.86%,饲料转化率分别提高10.49%、10.49%和9.74%。王胜林等(2004)在热应激肥育猪饲料中添加稳定型VC 500mg/kg,猪的体温和呼吸数均低于对照组,且在第4周时均达到显著水平,试验猪生产性能有改善趋势,但差异不显著;干物质、总能、氮和粗脂肪消化率均有所提高。 VE可以调节猪体内物质代谢,增强免疫功能,提高抗应激能力。王胜林等(2004)在饲料中添加200IU/kg VE,可有效缓解肥育猪的热应激,降低肉猪在热应激时的体温和呼吸数,并可有效改善肥育猪的生产性能。当温度超过34时,可酌情使用VC、VE、生物素和胆碱等抗热应激添加剂。 5、 微量元素 研究表明,普通日粮中的铬

9、含量不能满足动物应激条件下的需要。补铬对抗应激、提高生产性能、调节内分泌功能、影响免疫反应及改善胴体品质均具有一定作用。张敏红等(2000)给高温环境下的猪日粮中补加铬300g/kg(吡啶羧酸铬),在前两周,对日增重、日采食量和饲料转化率没有显著影响;在后两周,补铬可提高猪的日采食量10.2%,日增重38.1%,料重比下降20.5%,同时改善了铬代谢,调节了血浆中皮质醇和尿素氮水平;在150只体重均为50kg新嘉系杂交猪的基础日粮中分别添加铬0、150、300、450和600g/kg(吡啶羧酸铬),气温在2537之间,相对湿度在85%100%之间,发现添加300g Cr/kg为最佳,提高日增重

10、9.3%,降低料肉比3.9%,产投比为6.5:1。 6 、中草药添加剂 金岭梅等(1998、1999)在夏季高温时,使用具有开胃健脾、清热消暑功能的中草药(由山楂、苍术、陈皮、槟榔、黄芩、六曲等13味中草药组成)配制饲料添加剂,可以缓解热应激对商品猪生产性能的影响,试猪体重比对照组提高8.7%,饲料利用率提高12.4%,每千克增重可节省饲料成本8.3%;能使试验猪血液中血红蛋白浓度、嗜酸性白细胞、血清免疫球蛋白和淋巴细胞转化率分别提高27.8%、41.4%、14.8%和24.1%,对增强猪的抗热应激能力,缓解温热环境对猪的不良影响具有一定的积极作用。刘风华等(2002、2003)在高温高湿条件

11、下,在分娩后18d的经产母猪基础日粮中添加中草药(黄芩、益母草、女贞子、陈皮、淫羊藿、生地、玄参)可有效改善高温产后母猪的繁殖性能,母猪返情率均降低了20%,再发情的时间提前,产仔头数提高。 7、 抗热应激药物 热应激时猪的体热增加,为减少肌肉不必要的活动和产热,可用镇静类药物来抑制中枢神经及机体活动,以减轻热应激的影响。余德谦等(1999)在热应激肥育猪饲料中添加200mg/kg安宝(具有镇静和抗应激作用),可提高热应激期间肥育猪的生产性能和免疫机能,有一定的抗应激作用。 王胜林等(2002、2003)在热应激肥育猪基础日粮中添加10mg/kg大豆黄素,采食量和日增重均高于对照组,平均体温略

12、高于对照组,但呼吸数低于对照组;能降低热应激时猪体内皮质醇水平和提高免疫力。 王胜林等(2002、2003)在热应激肥育猪基础日粮中添加牛磺酸400mg/kg,对提高热应激时肥育猪的采食量有益,但不能改善增重和饲料利用率;能降低呼吸数和皮质醇水平,提高免疫力。 此外还可用杆菌肽锌、黄霉素等,有利于增强猪的抗病能力,抑制肠道内有害菌的繁殖,促进生长,提高饲料利用率,同时对缓解热应激有一定的效果。营养才是猪免疫力的物质基础和根本 日期:2007-10-30 19:54:24由于中国养猪方式的变迁,猪的饲养密度增加,猪的遗传潜力提高,猪的生存环境变劣,活猪的流通频繁,大量添加抗生素和药物等因素导致:

13、一方面猪的免疫力下降,另一方面病原的毒力和变异增加。中国的养猪业面临日益严重的疫病挑战,疫病导致的损失日益增加。我们从来没有遇到如此严重的挑战。这种挑战看来不会消失,疫病会以不同的形式不断袭击我国的养猪业,令人防不胜防。我们该怎么办?靠更好的药?更好的疫苗?改善猪的生存环境?选育出抗病力的品种?都很重要,但我们绝不能忽视营养在免疫方面的意义,营养才是猪免疫力的物质基础。下面重点探讨疫病挑战对猪营养需要的影响,营养对猪免疫力的作用,为养猪同行在同疫病斗争中提供一些新思路。文中借鉴了大量其他动物(包括人)的研究成果,因为营养对免疫的作用具有普遍意义。1、疫病的挑战及动物的反应病原微生物与动物在漫长

14、的进化过程中不断斗争和适应。动物在进化中发展出复杂的免疫系统,在面临疫病挑战时,能快速动员起来,将侵入的病原压制住直至消灭,动物在与疫病的战斗中存活下来。而简单的病原微生物在进化过程中也发展出一套对付动物的武器,并且可改变自己来突破动物的免疫防线,一部分动物在疫病的攻击下败下阵来。这种道高一尺,魔高一丈的斗争会继续下去。根据LcFloch等(2004)研究,疫病的挑战激活了动物的免疫系统,产生大量的细胞因子(例如白细胞介素)和化学因广。这些免疫因子共同作用于机体,产生一系列代谢上的变化,养分,特别是氨基酸优先供给与免疫反应有关的组织。在疫病挑战时,动物厌食现象非常明显,这种情况下肌肉降解成为氨

15、基酸的重要来源。激活与免疫有关的代谢途径导致某些特别氨基酸的需要量改变。疫病挑战导致动物生长减慢甚至停止。Sandberg等(2007)认为,主要原因是病畜采食量的大幅降低,但疫病挑战导致动物维持需要(免疫需要也归于维持)的增加也是重要原因,这可通过pair-feeding试验旺明。不论是寄生虫,病菌还是病毒的感染,动物的维持营养需要均大幅增加。疫病挑战,可导致所有养分的维持需要大幅增加。依据感染的严重程度,疫病挑战增加的维持能量需要估计为535,增加的蛋白质需要估计为每kg体重05712g(人),可见感染大幅增加蛋白质的需要。动物在疫病挑战以后,由于免疫系统的激活,机体合成大量细胞因子、化学

16、因子、急性期蛋白质、免疫抗体等,代谢率明显增强,产热增加及体温升高,需要大量的养分。首先需要大量的氨基酸合成急性期蛋白质、抗体及其他活性物质,体蛋白质损失、氮排出量增加。在疫病挑战时,由于动物的食欲和采食量大幅减少,甚至绝食,氨基酸的供应主要来源于体蛋白的降解。在疫病挑战时动物代谢增强,必然增加维生素和微量元素的需要量。另一方面疫病挑战导致动物氧化应激,产生大量自由基,对抗氧化剂(VE,VC,Se等)消耗增加。现在基本清楚,在疫病挑战时,动物代谢增强,对养分的需要增加,动物的营养分配从生长转向免疫。动物的这些代谢反应是为了抗御疫病,尽可能存活下来,这是长期进化或自然选择的结果。但是,在人:工选

17、择下,猪在疫病挑战时的代谢模式有一定的偏离自然选择的轨道。近年来猪的育种进展使得猪的生长潜力大幅提高,瘦肉生长速度大幅增加。这样的猪一旦受到感染,可利用养分的分配模式发生一定程度的改变:分配到免疫系统的养分减少,分配到生长的养分增加。在健康的条件下,这自然对提高生产性能有利(猪的选育是在非常健康条件下进行的),但在疫病挑战时,这样的猪免疫力较低,死亡率高于老品种(我国的地方猪生长缓慢,但抗病力远远高于现代外来猪)。持续地专注于提高生长性能的选择,在基因上改变了养分的分配,必定牺牲生长以外的功能。因此,饲养高生K潜力瘦肉型猪,必须提供高的营养水平,特别在疫病挑战时保证营养的供应才能有足够的养分用

18、于免疫,猪才能战胜疫病。虽然动物遭受疫病挑战营养的需要增加,但令人难以理解的是,动物的反应正相反,采食量降低。其中的机理可能还得从进化的角度理解。这种反应必定有进化基础,是编入动物的DNA遗传中的,在自然条闩:下也有利于动物的生存。在进化中、自然界的猪生病后获得营养的机会极小,而免疫需要的营养很高,唯一可靠的营养来源就是体储备,大量动员体储备就成为生病动物的必然。这可能由一系列神经、内分泌,活性物顺分泌导致的代谢改变引起。如皮质激素上升,胰高血糖素升高,儿茶酚胺激素水平上升,胰岛素水平下降。动物耗氧增加,糖原分解增强,线粒体氧化代谢产生大量ATP,可能反馈抑制了动物的食欲。这还是假设,需要研究

19、证实。在饲养条件下,即使发病,我们需要尽可能多让猪从饲料获得足够养分(设法让猪采食),特别是免疫所需要的养分,保证充分的养分用于免疫,尽量减少分解体组织,体组织一旦耗竭,死亡是必然的结局。疫病挑战导致动物生长降低甚至停止,这种采食和生长的下降不是病原本身对动物的伤害造成的,而是动物对疫病挑战的免疫反应造成的。免疫系统激活产生的一系列代谢变化和大吐产生的炎性细胞因子在消灭病原的过程中也对动物的生产性能造成严重损伤。不仅病原,其他激活免疫反应的,如疫苗接种,也在一定程度上降低动物的生长性能。虽然动物的免疫反应是动物保持健康(或存活)的必须,但动物为此也付出了采食和生长下降的代价。免疫系统有时可能反

20、应过度,特别是在遭遇病毒感染后,产生过量的炎性细胞因子,损伤动物自身组织。免疫反应失控,严重时导致动物死亡。例如导致SARS病人死亡主要是免疫反应过度,这时适当抑制一下免疫反应反而让病人有机会活下来。看来免疫是一把双刃剑。2、疫病挑战下动物的营养现行的猪的营养需要和饲养标准均是以健康猪为基础制定的。但在疫病挑战时,猪的营养分配和代谢完全改变,免疫所需的养分与生长所需养分完全不同。根据Sandberg等(2007)研究,疫病挑战下合成大量的急性期蛋白和免疫球蛋白,其氨基酸组成不同于体组织。主要是苯丙氨酸、酪氨酸,色氨酸,苏氨酸、缬氨酸比例远远高于猪体组织。如果在疫病应激下,猪依赖动员体组织满足免

21、疫的氨基酸需要,显然这些氨基酸可能成为限制性氨基酸。Bhargava(1970)用新城疫对肉鸡的攻毒试验表明,日粮苏氨酸增加到06以上,鸡的增重不再增加,但苏氨酸水平继续提高到1.0%,抗新城疫抗体滴度直线升高(由212提高到223)。缬氨酸的情况也十分相似。显然苏氨酸和缬氨酸是免疫反应的限制性氨基酸。对仔猪的研究显示,免疫应激时,缺乏色氨酸造成的氮负平衡最严重,说明疫病挑战导致猪的色氨酸需要大幅增加。色氨酸需要量的增加一方面被用于合成急性期蛋白,另一方面色氨酸的降解也增加。3、营养与免疫力营养作为猪和其他动物免疫的物质基础。其实所有的营养都是免疫所必需的,一旦成为限制,就会抑制免疫功能。当动

22、物遭受疫病挑战时,最最限制的养分是我们关注的重点。31能量能量的严重缺乏影响动物的免疫力。给8周龄小鼠足够的蛋白质,但降低能量摄入37,52周后发现:与能量摄人充分的小鼠比,能量缺乏小鼠脾脏的重量降低83,白血球的数量由8000降低到不足1000mm3,脾树状细胞减少80,可见能量缺乏严重降低了免疫组织。与能量充足的小鼠比,能量缺乏的小鼠在接种肝炎疫苗后,抗体的滴度降低94,细胞免疫力降低70(Niiya,等2007)。看来,在能量严重缺乏的动物其免疫器官和免疫力明显降低,一旦遭遇疫病挑战,动物的预后不良。对于现代瘦肉型猪的饲养,在生长阶段提供充分的能量,可保证猪保持较高的免疫力。如果在遇到养

23、猪低潮,或猪场出现经济困境,降低猪的饲料供给,一旦遭遇疫病来袭,后果很可能是灾难性的。32蛋白质和氨基酸蛋白质和氨基酸对于猪的免疫力非常重要,氨基酸是合成抗体、淋巴细胞、细胞因子、急性期蛋白等等的基本原料:某些氨基酸是体内抗氧化体系重要组成部分。现代猪瘦肉生长潜力非常高,高度选育的猪的代谢特征是可利用氨基酸较多分配给肌肉的生长,较少的分配给免疫器官和组织。所以一旦蛋白质和氨基酸缺乏,就会牺牲猪的免疫力,而不是仅仅牺牲猪的生产性能。最近引进的猪种,瘦肉的生长潜力非常高。这些高生长潜力的猪需要较高的日粮蛋白质和氨基酸供应。这些猪在我国条件较差的猪场饲养,疫病的压力很大,健康水平明显降低。疫病的挑战

24、导致高生长潜力的猪生长性能大幅降低,这是我国的普遍现象。但这种高瘦肉生长潜力猪由于疫病挑战导致的生长低下不同于生长潜力很低的地方猪种的生长低下。高瘦肉生长潜力猪即使由于疫病挑战而生长降低,我们也不应降低日粮蛋白质和氨基酸水平。如果认为其生长速度低就降低日粮蛋白质和氨基酸水平,结果是猪的健康状况和免疫力更加恶化,死亡增加。有研究证明,色氨酸对猪的淋巴细胞和巨噬细胞活力非常重要(Kim等2006)。精氨酸促进猪小肠黏膜的完整性,提高猪的免疫力。根据Kim等的研究,妊娠母猪日粮添加1精氨酸,在暴发血痢后全部康复,而没有添加精氨酸的妊娠母猪全部死亡,充分说明精氨酸对于血痢免疫的作用。免疫需要较高水平的

25、苏氨酸和色氨酸,苏氨酸增加动物免疫球蛋白水平。胱氨酸为体内重要抗氧化体系的成分,而抗氧化氧化的平衡对于保持动物免疫力、同时保护自身组织免受自由基的伤害非常重要。体内抗氧化体系还与VE、VC、晒等有关。妊娠期母猪蛋白质缺乏,影响胎儿免疫器官的发育,降低仔猪胸腺和脾脏淋巴细胞的增值,降低脾脏NK细胞活力。妊娠期蛋白质缺乏还改变仔猪下丘脑垂体肾上腺轴,仔猪的基础肾上腺皮质激素水平升高,免疫力低下,仔猪的死亡率增加。尤其在母猪妊娠后期,保证蛋白质和氨基酸的供应至关重要。33维生素维生素对于猪的免疫力十分重要。水溶性维生素多是代谢酶的成分,在动物代谢强的情况下消耗和需要量增加。前面讲到动物在疫病挑战时代

26、谢明显增强,这必然增加水溶性维生素的需要。脂溶性维生素VA主要与保持细胞膜结构和功能的完整有关。膜结构的完整是免疫发挥作用的基础。因此,VA对于免疫非常重要。VE是十分强大的自由基清除剂,是体内抗氧化体系的重要一环。VE主要存在于线粒体中,因为线粒体进行的氧化反应不断产生自由基,在疫病挑战时自由基的产生突然大增,自山基对动物组织膜结构的活性成分有强大损伤作用,线粒体中亢足的VE可随时清除产生的自由基。VE、VC、B-胡萝卜素可增强细胞和体液免疫。当动物同时缺乏VE、VC、晒,动物的免疫力明显降低,在此情况下,某些平时无害的病毒也可致病,某些致病力很弱的病原也可致死亡。体内充分的抗氧化储备是免疫力的保证。抗氧化储备可由于饲料中含高水平的铁。铜、多不饱和脂肪酸、棉酚、酸败的油脂,以及疫病挑战而大量消耗,在此情况下有必要提高VE的水平。34微量元素许多微量元素也是代谢酶的成分,在代谢增强时需要量增加。硒是动物抗氧化体系的重要成分,缺硒动物的免疫力明显降低。缺硒时,病毒的毒力增强,致病力增加。据认为也与硒的抗氧化机制有关。锌对于动物的免疫十

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