铜的胆汁循环
2020-06-12王晶晶
王晶晶
摘 要:对于成功的养猪来说,胆汁的作用可能比人们过去认为的还重要。经验表明,铜由肝脏吸收和储存,随后分泌到胆汁中发挥抗菌作用,从而提高猪的生长速度,改善饲料利用率。
关键词:酶制剂;胆汁;抗菌;生产性能
铜通常被认为具有促进猪生长的作用,这归功于除了可间接提高猪的采食量和生长速度的系统作用外,铜还具有抗菌的特性。最近的研究表明,铜的促生长潜力与日粮中铜的生物利用率之间存在一定的联系。为了解这种可能的机制,图1显示了铜在猪体内的代谢过程以及铜在肝脏中的循环情况。日粮所含的铜如果以硫酸铜的形式存在,那么猪的消化道通常不能有效吸收日粮中的铜。铜经肠道进入猪的机体后,肝脏在铜的吸收、储存和分泌的复杂机制上起着关键作用。
储存在肝脏中的銅在动物机体需要时会被排入血液循环。在机体储存的铜中,少数铜会被输送到组织中,参与新陈代谢;大部分铜会被分泌到胆汁中,随后进入肠道。肝脏生成的胆汁在胆囊中储存并浓缩。胆汁除了具有多种不同的生理功能外,共轭的胆盐以及其他与铜有关的化合物正展示出抗菌作用。
由于铜在肝脏中的含量与其被分泌到胆汁中的数量之间存在相关性,因此胆汁的抗菌作用可能与肝脏中铜的含量有关。为了发挥铜的抗菌作用以及由此产生的生长促进作用,动物机体似乎首先需要吸收日粮中的铜,并将其运输到血液和肝脏,然后由肝脏将铜分泌至胆汁,再排泄到肠道中。因此,使日粮中的铜得到最大限度地吸收可能是提高铜的生理功能的一种方法。选用具有较高生物利用率的螯合铜可为改善仔猪肠道健康和总体生产性能提供一个有广阔应用前景的营养工具。
1 更高的生物利用率
多项研究正在证实铜循环途径的重要性并试图建立相应的模型。在其中一项研究中,研究人员给断奶仔猪饲喂添加了不同来源铜的日粮,随后分析铜在组织中的沉积情况。160头仔猪被随机分成硫酸铜组和螯合铜组,每组仔猪平均分入8个猪圈(即8个重复)中,每个猪圈10头。试验时,给仔猪饲喂添加等量铜的硫酸铜型日粮(硫酸铜组)或HMTBa螯合铜型日粮(螯合铜组)(图2)。结果发现,在肝脏中铜的水平上,与饲喂硫酸铜的仔猪相比,喂给螯合铜的仔猪显著更高,两者分别为18.4 mg/kg和30.5 mg/kg。由于饲料中的铜含量相同,因此我们可以认为仔猪更容易吸收HMTBa螯合铜中的铜而不是无机铜中的铜。
肝脏中较高水平的铜会促进胆汁分泌更多的铜,因此可能会产生更强的抗菌作用。研究人员在一项试验中研究了与胆汁的抗菌作用相关的这一原理,以便探讨仔猪喂给不同来源和数量的铜后其胆汁的抗菌作用。试验设4个处理组,分别为对照组(日粮中不添加铜)、螯合铜组(日粮中添加HMTBa,铜含量为75 mg/kg)和两个硫酸盐组(日粮中添加硫酸铜,铜的含量为75 mg/kg——75 mg/kg硫酸铜组和 250 mg/kg——250 mg/kg硫酸铜组)。每个日粮处理组设6个重复,每个重复配置 5头仔猪,共30头。仔猪断奶后28 d收集胆汁,根据从各组仔猪肠道中分离出的不同菌群情况检测胆汁的抗菌作用。结果发现,在胆汁的抗菌作用上,250 mg/kg硫酸铜组仔猪和75 mg/kg螯合铜组仔猪相接近,但显著高于对照组仔猪和75 mg/kg硫酸铜组仔猪。
该结果表明,经肠腔吸收、在肝脏中储存、再被肝脏分泌进入胆囊以及再返回肠道中的铜发挥了抗菌作用。这些发现得到了一些早期研究的证实,即通过静脉注射组氨酸铜绕过肠腔会产生与在日粮中添加铜类似的促生长作用。
2 实践经验
我们与欧洲养猪生产者一起进行了一项试验,以分析在商业性生产条件下具有高生物利用率的铜对提高猪的健康和生产性能的重要性。试验设对照组和试验组,每组各配置700头断奶仔猪;对照组日粮添加硫酸铜,使铜的含量达到150 mg/kg;试验组日粮中的铜为HMTBa螯合铜形式的铜,其含量也为150 mg/kg,同时调整日粮中的蛋氨酸含量。57 d后,试验组仔猪的体重比对照组仔猪的重1.7 kg,饲料转化率降低11% (P<0.05)。体重每增加1 kg,对照组仔猪需要消耗1.64 kg的饲料,而试验组仔猪仅需要消耗1.53 kg饲料。如果总增重为25 kg,试验组仔猪每天所需的饲料比对照组仔猪所需的饲料减少约110 g,即每头仔猪的饲料总消耗量可减少2.75 kg。如果一栋猪舍饲养300头母猪,每头母猪每年产30头断奶仔猪,那么用HMTBa螯合铜替代硫酸铜,每年可节省约25 t的饲料;连同减少的死亡数和兽药成本(HMTBa螯合铜组减少0.1欧元),用高生物利用率的铜源替代硫酸铜可极大提高养猪生产者的经济效益。
这些商业性应用结果与最近发表的一项比较仔猪日粮中硫酸铜和HMTBa螯合铜的多重试验分析的结果相吻合。根据所得结果可以认为,当日粮中的铜含量相同时,在对仔猪日增重和饲料转化率的有益影响上,HMTBa螯合铜远大于硫酸铜,前者分别比后者提高3%和2.6%;此外,在降低断奶仔猪腹泻发病率上,前者比后者减少23%。