断奶仔猪腹泻原因及中草药添加剂预防技术的研究进展
2015-04-04刁华杰夏九龙王芳芳武洪志刁新平东北农业大学动物科技学院哈尔滨150030
刁华杰,夏九龙,王芳芳,武洪志,刁新平(东北农业大学动物科技学院,哈尔滨 150030)
断奶仔猪腹泻原因及中草药添加剂预防技术的研究进展
刁华杰,夏九龙,王芳芳,武洪志,刁新平*
(东北农业大学动物科技学院,哈尔滨150030)
摘要:断奶仔猪腹泻疾病是猪场常见病,发生率高,常导致仔猪抗病力下降、生长受阻,严重威胁养猪业的健康发展。文章就早期断奶仔猪腹泻产生的原因以及中草药添加剂在预防断奶仔猪腹泻方面的研究进展作以综述。
关键词:断奶仔猪;腹泻;原因;预防措施
仔猪腹泻是仔猪生产中危害最大的疾病之一。规模猪场应用早期断奶技术能控制传染病,并且能缩短母猪哺乳期,从而达到提高母猪繁殖率的目的,但仔猪过早的断奶易引起采食量减少、消化不良、生长受阻等仔猪早期断奶综合征。据报道,仔猪断奶后7 d腹泻发生率为0.6%,8d腹泻发生率为32%,14~17 d腹泻发生率增至41.4%,22~28 d腹泻率下降到8.4%,但断奶后死亡率达到20%~ 30%[ 1 ]。如何减少断奶仔猪的腹泻率是当前养猪生产面临的主要问题。抗生素的应用,虽然可以降低仔猪的腹泻率,但是抗生素使用不当不仅污染环境,而且还会危害人类健康。抗生素在很多国家已经禁止使用[ 2 ]。因此中草药作为一种绿色、安全添加剂成为研究的重点方向。本文分析了早期断奶仔猪腹泻发生的原因,并提出了一些综合性的预防措施以及中草药添加剂对断奶仔猪腹泻的预防作用。
1 早期断奶仔猪腹泻的原因
1.1断奶应激
断奶仔猪易受营养、心理和环境等因素的影响。研究发现,断奶仔猪神经系统机能发育不全,神经系统调节不完善,对断奶后母仔分离、转群、食物变化、环境变化等因素非常敏感,容易产生一系列应激反应,进而导致肠道形态改变,如隐窝深度增加、绒毛长度变短等。这种肠道形态的变化会影响小肠黏膜功能,导致小肠绒毛的吸收细胞减少,消化酶活性降低,小肠的吸收能力下降,引发仔猪腹泻。因此可以推测,早期断奶仔猪腹泻原发性因素可能不是大肠杆菌,而是由于断奶引起的一系列应激反应造成小肠吸收能力下降等问题,进而引起腹泻的发生。
1.2自身消化系统、消化酶系不完善
早期断奶仔猪具有胃肠质量轻、体积小以及运动机能弱、排空速度快等消化道结构和功能发育不完善等特点。胃底腺不发达也会导致盐酸和消化酶的分泌不足。另外,绒毛长度、隐窝陷深度以及淋巴细胞等正处于生长发育时期[ 3 ]。研究表明,在出生0~4周龄时断奶,仔猪胃蛋白酶、胃蛋白分解酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶活性逐渐增长。但是仔猪第4周后断奶,各种消化酶的活性在断奶后的第1周下降到断奶前的1/3,并且经断奶2周后才能恢复到断奶前的水平。另外仔猪断奶后,由于乳糖来源消失,而此时盐酸分泌少以及饲粮中蛋白质和无机盐阳离子的作用,胃内pH>5.5,直接影响到胃蛋白酶等消化酶的活性和功能。研究表明,早期断奶仔猪胰酶分泌不足,胰腺和胃肠道内消化酶活性均降低。仔猪断奶后消化道发育不完善,消化酶活性不足,不能有效地消化植物饲料蛋白及适应固体饲料,就会造成仔猪断奶后1~2周因消化不良而腹泻。
1.3自身免疫系统发育不健全
早期新生仔猪主要通过吸收母乳中的免疫球蛋白来获得自身的被动免疫[ 4 ]。随着时间推移,母乳由初乳过渡到常乳,母乳中的蛋白质、免疫球蛋白逐渐下降。获得的被动免疫在出生后第1周效价最高,到第3周降到最低水平,对病原微生物的抵抗力下降,而仔猪自身免疫系统在出生后前3周处于发育阶段,要到4~7周时才能逐渐发育成熟,8周开始所有免疫指标能够达到成年水平,因此断奶期仔猪抗体水平低,免疫力下降,抗病能力差,易受病原微生物的感染而引起腹泻。
1.4胃肠道微生物区系失调
仔猪在出生几个小时内就能建立一个庞大的肠道微生态系统,其中乳酸菌是主要的有益菌,能抑制其他有害菌的增殖,降低毒素的产生。仔猪断奶后,乳糖来源终止,乳酸含量因此下降,胃内pH升高,乳酸菌就会因此而减少,导致胃肠道内微生物群系失衡。仔猪断奶后,自身免疫力低,易受病原微生物的感染,并且因消化机能下降,未被吸收的营养物质容易被病原菌利用而大量增殖。因此断奶仔猪易因肠道微生态区系失衡而发生腹泻。
1.5病原微生物的感染
仔猪断奶后腹泻的一个主要原因是病原微生物的感染。引起仔猪腹泻疾病的病原微生物有冠状病毒、猪传染性胃肠炎病毒、轮状病毒、大肠杆菌、霍乱沙门氏菌及伤寒沙门氏菌等,在病原体感染中,最常分离到大肠杆菌和轮状病毒[ 5 ]。据报道,一般情况下,大肠杆菌并不能单独引起腹泻,而是大肠杆菌和轮状病毒的混合感染而引起仔猪的腹泻。
1.6必需微量元素缺乏
必需微量元素在机体内有着重要的作用,维生素缺乏易引起机体的机能障碍。矿物质元素往往和维生素一起调控着机体的新陈代谢。有机微量元素能显著增强仔猪的免疫功能和抗应激能力,提高仔猪的生长性能。研究表明,硒能够保护细胞膜防止过氧化物的损害,机体缺乏硒时易导致胃肠道结构的改变,进而引发消化紊乱,引起顽固性腹泻[ 6 ]。维生素E(VE)具很强的抗氧化性,能保护上皮组织细胞,并且能促进免疫球蛋白的合成,VE缺乏时易引起胃肠上皮基底层增生变厚,胃肠消化机能降低引起腹泻[ 7 ]。
1.7饲料粗纤维、脂肪、蛋白质水平
饲料粗纤维、脂肪、蛋白质的水平影响着仔猪生产性能。研究表明,断奶仔猪过敏性腹泻程度与日粮中蛋白质的种类有关[ 8 ]。日粮中适量的纤维素,可促进消化器官的发育以及刺激唾液、胃液、胆汁和胰液的分泌,但过高的纤维素水平会影响饲料的消化率引发腹泻[ 9 ]。断奶仔猪胰脂肪酶水平很低,消化脂肪的速度很慢,当饲料中脂肪含量过高时,特别是动物性脂肪过高时,很容易引起腹泻的发生[10]。
1.8日粮的抗原性作用
日粮豆粕中的大豆球蛋白和β-球蛋白是引起腹泻的主要抗原物质,其能引起肠道的过敏反应。临床表现为肠绒毛萎缩,黏膜双糖分解酶减少,腺窝细胞增生,木糖吸收能力下降,皮褶厚度增加,IGG滴度增加等,从而引起仔猪消化能力下降,引起腹泻。陈代文等通过通径分析法分析仔猪断奶后腹泻的原因,并指出机体对日粮抗原物质发生的过敏反应可引起肠道损伤,并进一步导致营养物质消化率下降,从而引起腹泻的发生。
2 预防仔猪腹泻的饲养管理措施
2.1适当补饲
适当补饲可以提高断奶体重、仔猪的均匀度和整齐度、降低仔猪断奶综合征的发生,使母猪保持良好的体况,缩短断奶和发情时间间隔,提高妊娠率。研究报道,乳猪料诱食能使仔猪适应植物性饲料,增强胃肠机能,促进消化道的发育以及消化酶的分泌,提高自身的免疫力,因此可以降低断奶后因营养因素应激造成的不良影响[11]。
2.2减少断奶应激
在养猪生产中,可以采取“分步断奶,慢慢适应”的方法,即在断奶前的1~5 d慢慢减少母猪的哺乳次数。另外实行“母移仔留”的方法,仔猪断奶7~10 d后再进行转圈饲养,这样可以减少环境应激因素的影响。
2.3合理配制日粮
2.3.1低蛋白氨基酸平衡的营养模式
研究表明,日粮中蛋白质含量高时对仔猪有不良的影响,但是日粮中蛋白质含量低则不能满足仔猪对氨基酸等营养的需要[ 8 ]。因此可以通过添加必需氨基酸来降低蛋白质水平,减少日粮中高蛋白质对仔猪的不良影响。研究表明,低蛋白质氨基酸平衡日粮能够有效地降低饲料蛋白抗原性,减轻仔猪断奶后的腹泻[12]。
2.3.2减少日粮抗原的过敏反应
日粮蛋白抗原可引起仔猪发生细胞介导的过敏反应,因此在实际生产中,可以通过加工、处理来破坏日粮中抗原物质的活性,减小日粮蛋白抗原引起的过敏反应。
2.3.3适宜的饲粮类型
仔猪断奶后易发生腹泻,这与饲粮的类型有关,利用率高的饲粮可以降低腹泻的发生。研究表明,复合蛋白型饲粮的饲喂效果优于全植物蛋白型饲粮。因为植物蛋白型饲粮含有许多抗营养因子,并且植物性蛋白不易于仔猪消化[13]。
2.4加强饲养管理
严格执行免疫程序,搞好卫生防疫工作,加强消毒,保持良好卫生条件,提高仔猪断奶重以及仔猪身体的免疫状况。研究表明,仔猪适宜的环境温度为: 1~7日龄为32~38℃,8~30日龄为25~ 28℃,31~60日龄为23~25℃,并保证充足和干净的饮水,建立健全生物安全体系,减少来自外部环境病原微生物的感染[14]。
2.5添加非抗菌素类制剂
研究表明,1%~2%的延胡索酸、甲酸钙、柠檬酸等有机酸不仅能减少腹泻的发生,还能够提高日增重。复合酶制剂可补充仔猪内源性酶的不足,提高消化酶的活性,促进营养物质的消化吸收,降低腹泻的发生。乳清粉中乳糖的含量达60%~ 70%,因此饲料中添加一定量的乳清粉,能够降低胃内pH,抑制有害菌的繁殖并提高消化酶的活性[15]。益生素可抑制有害菌的繁殖,调节肠道菌群,同时还通过产生有机酸,降低肠道pH,降低腹泻的发生。
2.6适量补铁、锌
研究表明,3~4周龄的仔猪易发生缺铁性贫血,因此可通过补充外源性铁元素预防仔猪贫血而导致的腹泻[16]。一般在仔猪出生后3 d内,就应补铁,每头注射铁剂180 mg即可。另外在日粮中添加锌,可以提高采食量和饲料利用率,并能有效的预防腹泻。试验证明,日粮中添加锌2 000~ 3 000 mg·kg-1即能有效减少断奶仔猪腹泻的发生。
3 发酵中草药添加剂对仔猪腹泻的预防作用
3.1发酵中草药的优点
中草药作为绿色添加剂,能够协调动物机体各系统的机能,预防疾病的发生,其本身含有丰富的营养。
中草药经过微生物发酵表现出更好的效果。研究表明,中草药经过发酵后能显著提高中药的药效。徐萌萌等研究报道,米曲霉发酵大豆、葛根在体外实现了苷类成分的转化,提高了苷类中草药中苷元含量,增强了疗效[17]。中草药经发酵后能减少毒副作用,是由于微生物可以分解有毒物质,从而降低药物的毒副作用;也有可能是中草药经微生物发酵后使不易消化的大分子物质转化成了小分子物质,有利于肠黏膜的吸收[18]。中草药经过一些菌种的混合发酵后能够产生新的活性物质,因此具有了新的预防和治疗功能[19]。中草药经微生物的发酵能为中药活性成分结构修饰提供新途径。
3.2发酵中草药对断奶仔猪腹泻预防作用的研究
韩宇等和刁新平等试验研究结果显示,发酵黄芪能明显提高IgA、IgG、IL-4、TNF-α的含量,提高仔猪免疫力,显著降低仔猪腹泻率[20-21]。刁新平等研究发现,将发酵金樱子添加于断奶仔猪基础日粮中,仔猪的平均日采食量、平均日增重和免疫球蛋白含量均高于对照抗生素组[22]。叶应建等研究发现,发酵白术能增强断奶仔猪食欲,提高断奶仔猪采食量和日增重,降低断奶仔猪腹泻率[23]。邓位喜等研究表明,利用枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌等复合发酵剂对中草药“杜黄Ⅰ号”(杜仲、黄芪等)进行发酵处理,饲喂约15 kg杜×长×大三元杂交猪,能显著降低猪腹泻病的发生率及死亡率(P<0.05)[24]。韩战强等研究表明,给经产约克夏母猪饲喂复方发酵中药(党参、黄芪、当归、甘草、白术等经过白腐菌、酵母菌发酵)0.2%可提高仔猪存活率、生长速度,降低仔猪腹泻率[25]。何南生等研究发现,通过对发生腹泻的猪场的调研显示,大肠杆菌和沙门氏菌是导致断奶仔猪腹泻最常见的菌群[26]。崔锦鹏等通过抑菌实验,比较中草药方剂对3种菌群的抑菌作用,结果显示,沙门氏菌、大肠杆菌和巴氏杆菌对其均表现出高度敏感[27]。因此复方中药能有效杀灭大肠杆菌和沙门氏菌,可用于防治断奶仔猪的腹泻。路振香等用穿心莲、决明子等配成的中草药方剂提取物进行体外抑菌试验,研究结果表明,该中药方剂的醇提物和水提物能明显的抑制大肠杆菌的繁殖[28]。
3.4发酵中草药对断奶仔猪腹泻的影响研究前景
中草药资源丰富是我国的优势,研究表明,中草药作为饲料添加剂具有毒副作用低、不易产生耐药性、无残留等优点。因此,继续深入的开展中草药饲料添加剂的研究与开发,能够提高我国畜牧业生产水平和畜产品的质量,创造更大的经济效益和社会效益。但是中草药添加剂生产工艺技术的落后,中草药添加剂的配伍研究不够清晰,中草药添加剂促生长、提高免疫力等作用机理以及发挥作用的成分不太清晰,没有统一的中草药添加剂的标准,这些都是当前中草药研究所面临的问题。
4 展望
早期断奶仔猪受自身生理性特点、断奶应激、病原微生物、营养水平等多因素影响易发生腹泻,这给其预防带来了很大困难。因此,通过分析早期断奶仔猪腹泻发生的原因,提出防止仔猪腹泻的预防措施,不仅要加强断奶前后的饲养管理工作,还要寻找更高效的营养调控的措施。中草药作为绿色、有效的添加剂,能有效地减少仔猪早期断奶后腹泻的发生,但大部分研究集中在单个中草药的添加上,有关复方中草药效果的研究较少,有待进一步研究。
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前沿科技摘编
Research Progress on Diarrhea Cause and Chinese Herbal Medicine Additive Prevention Technology of Weaned Piglets
DIAO Huajie, XIA Jiulong, WANG Fangfang, WU Hongzhi, DIAO Xinping*
(College of Animal Science and Technology, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)
Abstract:Diarrhea of weaned piglets is a common disease in piggery, which have high incidence rate and could lead the resistance decline, hindered the growth performance, and threatened the healthy development of the swine breeding. This article explained the diarrhea cause and Chinese herbal medicine additive prevention technology of weanedpiglets.
Key words:weaned piglet; diarrhea; cause; precaution
*通讯作者:副教授,硕士生导师,E-mail: diaoxp63@163.com。
作者简介:刁华杰(1988-),男,河南商丘人,硕士研究生,研究方向为动物营养与饲料科学。
基金项目:黑龙江省科技攻关项目(WB13B101)
收稿日期:2015-08-05
中图分类号:S828;S816.7
文献标志码:A
文章编号:1001-0084(2015)09-0008-05