影响断奶仔猪胃肠道pH值及胃蛋白酶活性的因素

1、仔猪胃肠道酸度是影响其消化环境的重要因素,也是调节仔猪内环境酸碱平衡、电解质平衡的基础条件,适宜的酸度是维持仔猪消化系统正常生理功能的关键,尤其是断奶仔猪。人们也逐渐认识到仔猪消化道酸度对仔猪生长发育的重要性,但目前关于影响断奶仔猪胃肠道酸度因素及胃蛋白酶活性的报道还比较少,本文着重综述影响仔猪胃肠道pH值及胃蛋白酶活性的因素。1仔猪消化道酸度及调控1.1.1激活胃蛋白酶胃蛋白酶以无活性的酶原形式分泌入胃腔,在酸性条件下,酶原分离出部分肽而被激活为具有活性的胃蛋白酶,pH值越低,激活越快。在体外条件下,胃蛋白酶原激活率(Y的上升和pH值(X的下降呈三次曲线关系:Y(%=191.218-61.3

2、66X+3.8791X2+0.1725X3(r2=0199。1.1.2影响消化道微生物正常区系胃的强酸环境不利于微生物生存,仅有少量细菌存活下来进入十二指肠。因此,低pH值胃酸对防止消化道感染具有重要意义。1.1.3促进饲料蛋白质的消化低pH值胃酸除了能激活胃蛋白酶直接消化蛋白质外,还能对饲料蛋白质产生膨胀、变性等化学作用,有利于饲料蛋白质的消化。初生仔猪胃底腺不发达,只分泌少量盐酸,一般从二十日龄开始才有少量游离盐酸出现,以后随日龄逐渐增加。Gromevell(1985发现,仔猪从出生到56周龄的胃酸分泌量与体重之间呈直线相关关系。20日龄的正常仔猪胃液pH值为3.4,30日龄为4.29,4

3、0日龄为3.23.5,4月龄时盐酸浓度才能达到成年猪水平。哺乳仔猪分泌胃酸的能力弱,为保持良好的消化力,常通过以下四种途径调节消化道酸度。母猪乳中的乳糖,在胃内乳酸杆菌的作用下转化为乳酸,维持胃的酸性环境。与其他饲粮相比,猪乳的酸结合力(acid-binding capacity,又称系酸力或缓冲力低(鲜乳的酸结合力为7.12,豆粕为56.68,鱼粉为6.035,矿物质为1260,乳猪采食猪乳,体内胃pH值不会有较大变化,而仔猪采食固体饲料后,胃内pH 值会大幅度上升,并将分泌大量盐酸来促进胃内pH回落。哺乳仔猪采食固体饲料少,对酸的需求量少。微生物对仔猪消化道酸度的影响。仔猪消化道酸度影响微

4、生物增殖,同时微生物发酵产生有机酸和一些有机活性物质影响消化道酸度。因此,尽管哺乳仔猪胃内游离盐酸很少,但仍能保持良好的消化力。2胃酸胃酸由胃底腺区的壁细胞分泌。有研究表影响断奶仔猪胃肠道pH值及胃蛋白酶活性的因素江西省兽药饲料监察所饶辉摘要:主要论述了仔猪消化道酸度及其功能,以及仔猪胃酸分泌、断奶应激、仔猪日粮和酸化剂的添加对断奶仔猪胃肠道pH值及胃蛋白酶活性的影响。关键词:断奶仔猪;胃肠道pH值;胃蛋白酶;酸结合力;断奶应激中图分类号:S828.9文献标识码:A文章编号:1008-6137(200803-0001-04明,胃的泌酸能力与壁细胞数目成正比(Marks 等,1960;Card

5、和Marks ,1960,也与胃重量显著正相关(Cranwell ,1985。目前一般认为仔猪出生时即具有分泌盐酸的能力,但泌酸能力不足,造成胃内pH 值高于成年猪水平(pH2.03.5(Kid-der ,1978。随着仔猪周龄增加(壁细胞数目增加,单位重量胃的最大酸分泌量相应稳定(Cran-胃酸分泌的调控在体内有三种物质可刺激泌酸细胞产生盐酸:乙酰胆碱,胃泌素和组胺。乙酰胆碱从迷走神经末端以神经分泌的方式释放,通过窄小接触间隙作用于壁细胞M 受体。胃泌素则以内分泌形式从胃窦黏膜的G 细胞进入循环系统,经血液循环作用于壁细胞胃泌素受体,组胺广泛存在于动物体组织中,尤以胃黏膜中含量丰富,在人的泌

6、酸黏膜中含量可达40g/g 湿重。它以旁分泌肥大细胞释放到组织液中,通过扩散作用于壁细胞H 2受体。组胺由组氨酸脱羧而成,是一种无色针形结晶,可溶于水,其主要作用于心血管系统、平滑肌及腺体上,有扩张血管、降低血压、兴奋平滑肌的作用,并可促进胃酸分泌。目前已知是抑制物的物质有胃或十二指肠内的酸,十二指肠内的脂肪或高涨液体。酸在胃内抑制胃酸分泌的机制是由于抑制了胃泌素的释放。胃内pH 值由5.5降到2.5,可完全抑制由氨基酸食物引起的胃泌素释放(朱文玉摘译,1980。十二指肠内脂肪和高涨溶液抑制胃酸分泌的机制不完全清楚。仔猪断奶后,胃内酸度显著下降,胃内泌酸能力较弱,同时又失去乳糖来源,消化道内乳

7、糖产量明显下降,pH 值显著升高,pH 值的变化幅度也减少。仔猪胃pH 值的变化见表1。Schulman (1973、张振斌等(1982研究报道,仔猪断奶后第2天胃内pH 值升高尤为显著;E-fird 等(1982、Makkink 等(1994和张宏福等(1998还指出断奶越早对仔猪胃内酸度影响越大,断奶较迟则不会产生影响。杨琳等(2001试验表明:分别抽取17、21、28和35日龄断奶的仔猪,断奶后胃pH 值回复到3.5所需的时间分别为3、2、1和1周,这表明断奶日龄越早,胃内pH 值回复到3.5所需的时间越长。Makkink 等(1994研究指出,断奶也影响其它消化道的pH 值(表2。表2

8、仔猪断奶后胃肠道pH 值的变化3仔猪日粮断奶仔猪日粮是影响仔猪消化道酸度的主要外源性因素。一般而言,常见仔猪补料和断奶仔猪饲料的pH 值为5.8-6.5,这些高pH 值的日粮能中和消化道内的酸度,吸附消化道内的游离酸,使仔猪胃的pH 值超过4.0,这种中和吸附的作用主要取决于日粮的酸结合力的高低,因此仔猪日粮酸结合力是影响仔猪消化道酸度的主要原因。饲料酸结合力低有利于断奶仔猪对其进行消化。日粮酸结合力不同,仔猪的生长性能不同。日粮的酸结合力又称为日粮系酸力、酸中和力和酸结合系数,即日粮结合酸的能力。Bolduan (1988把它定义为使100g 饲料日粮的pH 值降至4.0时所需盐酸的毫摩尔数

9、,也有人把它定义为使1kg 饲料pH 值降至3.0时所需盐酸的毫克当量。日粮是影响胃肠酸度和游离酸含量的主要外源因素。仔猪摄食的饲料酸结合力越高,饲料结合的游离酸越多,则胃酸降低的幅度就越大,从而对动物生产性能影响就越大。大量的报告表明:仔猪日粮最佳酸结合力为20。目前丁洪涛等(2005研究得出日粮酸结合力模型是:Y =2.68+0.7a 1x 1+0.91a 2x 2+0.97a 3x 3+0.7a 4x 4+断奶后天数03610回肠胃6.6空肠7.0十二指肠6.4日龄pH 值日龄pH 值30601060日龄断奶仔猪胃pH 值的变化同,其

10、中以矿物质原料为最高,动物性饲料原料次之,植物性原料则较低。仔猪饲料中矿物质含量由0升高到4%,将导致饲料酸结合力升高3倍(Bolduan,1988。4其他因素仔猪胃内酸度发育的全过程都存在神经和激素的调控,而且随仔猪日龄的增长,这种调控机制逐步完善。仔猪的采食量以及采食行为都影响消化道酸度。Easter(1988指出让仔猪少食多餐可以减缓消化道内酸的需要量,使消化道内的pH值不至于大幅度升高;Lawrence(1970和Thomlinson (1969试着用限饲弥补仔猪胃酸的不足,结果发现每天饲喂2次,仔猪胃内pH值要明显低于自由采食组。无论是断奶前还是断奶后,仔猪采食前胃内pH值总是较低,

11、而采食后,由于高碱值日粮的缓冲作用,胃内pH值显著升高,并随采食后的时间而变化。仔猪消化道内酸度受其出生和饲养环境的影响。Cranwell等(1974研究表明,仔猪生存的环境影响胃内发酵能力和分泌能力,干净的环境中成长的仔猪2日龄就有胃酸分泌,而在不卫生的环境胃酸分泌不足,乳酸浓度却较高。另外,仔猪的环境温度湿度和通风状况也影响消化道内胃酸的发育,据Postolake(1991报道,短时间的低温能增加胃运动,影响胃酸的分泌。5酸化剂酸化剂的作用就是为动物提供适宜的消化道环境。因其对仔猪具有减少饲料酸结合力、提高生产性能、提高蛋白质消化率(激活胃蛋白酶原、维持动物胃肠道酶活性等功能。目前酸化剂作

12、为饲料添加剂主要运用于断奶仔猪。Provimi (1985认为仔猪断奶前至2530kg是添加酸化剂的有效时间。饲粮中加入酸化剂后,其pH值降低程度因酸化剂的种类、用量、日粮组成而异。Risley等(1992在仔猪日粮中添加1.5%的柠檬酸,日粮pH值由6.42降低到4.92,胃内容物的pH值由4.07降到3.82。Burnell(1988研究表明,当饲料中添加1.0%和1.5%的柠檬酸时,pH值降低0.18个单位0.34个单位。有机酸具有杀菌活性,常被用作饲料防霉抗氧化剂,其中以丙酸的防霉和甲酸的抗菌作用较为有效。在夏季高温季节,加酸的饲料减少了“哈口”,其原因可能在于加酸抑制了微生物生长繁殖

13、,减少了油脂氧化酸败。因此饲料加酸后减少了仔猪被病原微生物侵袭的机会,有利于保持机体健康。Bolduan等(1988a和Roth等(1989认为,日粮酸结合力主要决定于其蛋白质和微量元素的来源以及类型。丁洪涛等(2005试验得出:仔猪日粮主要原料因子的pH值及系酸力,见表3。由表3可知,不同的饲料原料酸结合力不麦麸石粉磷酸氢钙乳清粉表3仔猪日粮主要原料因子的pH值及系酸力的影响饲粮酸化后,pH值和酸结合力降低,导致胃肠道pH值下降。胃内低pH值环境有利于胃蛋白酶原的激活和蛋白质的消化,也可杀死大量随饲料进入消化道的有害微生物,减少其定植于消化道后段的机会。胃内酸性食糜进入小肠后,不断被中和、吸

14、收,食糜逐渐趋于中性。因此,酸化剂对消化道pH值的影响以前段为显著,通过pH值而对有害微生物产生的抑制作用也以前段为显著。酸化降低饲料和胃内容物pH值,这是其有利一面,然而胃和十二指肠内的高酸环境会反馈性抑制胃酸分泌,这是其不利的一面。胃内主要通过抑制G细胞释放胃泌素,十二指肠内主要通过促胰液素的释放来抑制胃酸分泌。因此,酸化剂的用量必需适度。5.2.2酸化剂对胃蛋白酶的影响关于酸化剂对胃蛋白酶分泌和胃酸分泌具有同步性,故酸化对胃酸分泌产生影响的同时,也对胃蛋白酶分泌产生影响。冷向军等(2000试验表明,0.25%复合酸刺激了胃蛋白酶分泌,0.16%盐酸和1.5%柠檬酸没有影响,而2.4%盐酸

15、严重降低了胃蛋白酶分泌,这与其对胃酸分泌的影响一致。参考文献J.广西农业生物科学,2001,20(1:27-30.2Gromevell.R.A.,The Effect of Citric Acid on theCalcium and Phosphorus R equirements of Chicks Fed Corn-Soybean Meal Diets.Arch.Biochem.1985,6: 52-58.3Schulman,A.1973.Effect of weaning on stomachand duodenum.Nordic Veterinary the pH changes of

16、 the contents of the piglet and Medicine.25:220-227.物区系的影响J.养猪,1988(3:14-15.5Efird R C et al.1982.The development of digestivecapcity in young pigs:effects of age and weaning system.Joural of Animal Science,55(6:1380-1387. 6Makkink C A,Negulescu G P,Qin G,Martin W A.1994.Effect of dietary protein so

17、urce on food intake, growth,pancreatic enzyme activities and jejunal mor-pHology in,newly-wened piglet.British Journal ofNutrition,72:353-368.7Burnell,T.W.,G.L.Cromwell,ad T.S.Stathly.1988.Effect of dried whey and copper sulgate on the growth responses to organic acid in diets for weanling pigs.J.An

18、im.Sci.66:1100.酶活性的动态变化J.畜牧兽医学报,2001,32(4:299-305.9Henry,D.M.et al.Citric acid and fumaric acid asfood addictives for early-weaned pigletsJ.Anim.Prod.1985,40:505-509.10丁洪涛,张宏福.断奶仔猪日粮系酸力模型的研究J.中国畜牧杂志,2005,41(6:18-21.11Bolduan,von G.,H.Jung,E.Schnabel,and R.Schneider.R ecent advances in the nutrition

19、of weaner pigletsJ.Pig News Info.1988a,9:381-385.12R oth,F.X,Kirchgessner,M.Bedeutung von pH-Wert und pufferkapazit?t des futters fr die ferkelf ltterung.1.Mitteilung:pH-Wert und pufferkapazit?t von futtermischungen bei einsatz vonorganischen s?uren.Landwirtsch.Forsch.1989,42:157-167.13Lawrence T L J.1970.Some effects of includingdifferently processed barley in the diet of the growing pig:In vivo gastric pH changes.Animal Production, 12:151-163.14Thomlinson J.R.1969.The pathogensis of oedm