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猪群抗应激的营养解决方案综述

2021-11-22郑江涛

猪业科学 2021年8期
关键词:营养物质断奶自由基

郑江涛,陈 维

(礼蓝(上海)动物保健有限公司,上海 200003)

“应激”译自英文 “Stress”,是1936年加拿大著名生理学家Selye根据机体在寒冷条件下的反应提出的应激概念[1]。猪群在应激状态下可出现高度紧张,代谢反应加快,主要表现为心跳和呼吸加快、厌食、精神紧张、焦虑、抑郁等,如果应激得不到及时控制,超过了猪体所能代偿的范围,就会引起一系列生理性甚至是病理性的改变。

1 应激病理学概念

机体对应激的生理反应是激活下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴,释放肾上腺素(CRH),肾上腺素作为机体应激反应中的重要调节因子,通过其在中枢或外周的受体调节内分泌、神经、免疫系统以及肠道等器官以应答应激所造成的刺激,造成机体在应激状态下消耗大量的营养物质[2-3],同时产生大量的自由基和一氧化氮(NO)等产物[4]。

2 应激的种类

2.1 生理应激

正常情况下,动物机体能平衡地摄食必要的养分,肾上腺皮质激素能正常分泌而不引起应激。若饲料颜色、饲喂次数和气味改变造成动物机体摄入营养不足或者营养不平衡,可以造成肾上腺素分泌不正常,形成应激。

2.2 环境应激

环境应激包括气候的急剧变化(高温、寒冷、湿度、潮湿等)。猪只在温度过高或过低的环境下新陈代谢和生理机能都发生改变,其生产性能受到影响。每种动物都有自己的最佳温度环境。如果气温升高,机体散热受阻,物理调节不能维持机体的热平衡,动物个体就必须通过调整自身的能量消耗以适应外界温热环境的改变,导致代谢率提高、休克,甚至死亡。当外界环境温度高达适温区的上限时,体内甲状腺激素分泌量大幅度下降,胃肠道蠕动减少,使胃内充盈,采食量减少。同时温度升高时,皮肤表面等器官的外周血管膨胀充血,导致消化道内血流量不足,影响了对营养物质的吸收,从而抑制采食。

2.3 管理应激

由于管理上的失误,饲养密度过大,栏舍通风不好均能给动物机体造成严重的应激,结果使动物采食量下降,生长减缓,影响生长性能。鼠、犬、猫、野鸟窜入栏舍,引起动物的神经质,产生应激, 影响增重和饲料利用率。

2.4 疾病应激

疾病本身也是一种强烈的应激。当猪群感染传染病病原时,机体会动员自身屏障和免疫功能进行抵御,大量营养物质参与代谢反应以维持免疫系统的功能,因而增加了体内脂肪与肌肉蛋白的降解,从而最终抑制动物机体生长和降低饲料转换率[5-7]。

3 应激的危害

3.1 自由基的产生

在正常情况下,机体的代谢调节机制会使自身处于相对稳定的状态,即内稳态。虽然此时也会产生自由基,但它们会受到自身抗氧化还原系统的调节,从而起到调节作用。如果机体正常代谢受到来自于内部或外部的异常刺激,即应激,动物机体会突然产生大量的自由基(包括氧自由基、一氧化氮),而此时过量的自由基会超过自身抗氧化系统的还原能力,使机体处于氧化应激状态,造成机体损伤。氧化应激是机体应答内外环境,通过氧化还原反应对机体进行多层次应激性调节和信号转导,同时又是造成氧化损伤的重要生命过程。

如果机体正常代谢受到来自于内部或外部的异常刺激,即氧自由基是需氧生物细胞进行正常代谢时的副产品。有人估计,机体每天吸入的氧气中有1%产生氧自由基,少量氧自由基是维持生命所必需的。在氧自由基产生过多,或(和)机体内的抗氧自由基系统(如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶)被大量消耗时,氧自由基与抗氧自由基平衡失调,自由基就有可能引起疾病。

3.2 营养需求量加大

应激状态下,维生素C和维生素E等的需求量是正常情况下的2~4倍,用于清除自由基等应激副产物。机体需要合成更多的蛋白质、脂肪、辅酶、激素等物质来对抗应激带来的副作用,因此,在应激状态下,对合成抗体、酶、激素等的维生素、氨基酸等的需求要远高于正常状态。

3.3 免疫系统损伤

在应激状态下,动物机体的皮质醇浓度升高,B淋巴细胞和T淋巴细胞的活性降低,产生抗体、干扰素等的速度减慢,长期应激可造成免疫系统对病原的识别能力和杀伤力减弱,同时NK细胞活性增强,易发生自嗜等反应。

3.4 细胞通透性增加

呼吸道和消化道是细菌和毒素的储存库,在应激状态下,消化道、呼吸道、生殖道、皮肤等的通透性加大,使细菌、毒素等更容易穿透上皮组织,容易造成腹泻、咳喘、子宫内膜炎、皮炎等上皮组织问题。

3.5 易导致继发感染

细菌、支原体等病原都是条件致病菌,在正常状态下长期栖生在呼吸道或消化道等部位,当机体出现应激等反应时,细胞通透性增加,免疫系统反应减弱,更容易继发感染疾病。

4 抗应激的营养支持理论

营养物质不仅能够维持动物机体的正常代谢也是动物机体各器官充分发挥功能的关键因素。过量或不足的营养会对身体产生很大的应激反应。营养物质缺乏或不足引起的动物机体的慢性应激在养殖过程中最为常见。为了抵抗这种慢性应激,动物身体会利用体内储存的营养物质来运转主要器官。但是,如果长期过度使用体内储存的营养物质,胸腺等免疫器官就会萎缩,淋巴系统就会衰退,免疫功能就会下降。此时,动物体容易感染各种传染病。那么反过来, 如果机体营养过剩, 则会造成动物机体生长过快,各器官超负荷运行,同样导致机体功能损伤。1956年由意大利营养专家提出,需要对应激状态下的动物补充营养,从营养物质基础上解决动物应激问题。

4.1 维生素的抗应激功能

应激发生后,皮质醇大量产生,肝糖原不足,脂肪和蛋白的糖异生途径加强,热休克蛋白(HSPs)合成,而维生素主要以辅酶和催化剂的形式参与热应激后的多种代谢,因此在应激环境中,为猪群添加维生素是必要的。

根据研究,饲喂比饲料营养推荐量稍多的维生素C有助于维持肾上腺功能、防止皮质醇水平过高;维生素 E 能增加热应激期间 T 淋巴细胞的活性,并且显著提高血浆中T3、T4 浓度以及降低皮质酮的浓度。维生素B1能保护肾上腺功能不受损害;维生素B12能改变皮质醇分泌高峰,使生物节律更适应时间表。

4.2 电解质的抗应激功能

热应激可导致动物机体产生呼吸性碱中毒和电解质紊乱,体液中离子丢失。因此补充电解质尤为重要。在饮水或饲料中添加碳酸氢钠、碳酸氢钾、氯化钠、氯化钾等电解质,可维持动物机体酸碱平衡,缓解热应激。

4.3 功能性氨基酸的抗应激功能

研究发现,添加精氨酸可显著提高育肥猪生长性能,修复肠道黏膜损伤,有助于肠道功能恢复,缓解热应激;另外在肠外营养液中添加高浓度支链氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸),可减少骨骼肌的分解并改善全身蛋白质平衡。所以应激时,对蛋白质的分解与丢失,营养支持可以增加治愈率。

5 实证案例分享

5.1 提高分娩母猪采食量

四川某2 000头母猪场在饲料中添加营养性复合多维(强力拜固舒),使用阶段:母猪产前7 d一直使用到断奶后配种,1 kg/t拌料,改善效果见表1、图1、图2。。

从表1、图 1 中可以看出,添加复合多维组在母猪产后日采食量达7.5 kg的天数的指标上要比对照组早2 d,改善效果明显。从表1、图 2 中可以看出,添加强力拜固舒组在仔猪28 d断奶重的指标上,比对照组要重0.7 kg,改善效果明显。

表1 分娩母猪饲料中添加复合多维使用效果

图1 母猪产后日采食量达7.5 kg的天数

图2 仔猪28 d断奶重

5.2 提高断奶/外购仔猪采食量,减少继发感染

浙江某1 800头母猪场在仔猪饲料中添加营养性复合多维(强力拜固舒),使用阶段:断奶至保育全程添加,添加剂量为1 kg/t饲料,改善效果见表2。

表2 断奶/外购仔猪添加复合多维后改善效果

5.3 降低猪只热应激

山东某700头母猪场在母猪饲料中添加营养性复合多维(强力拜固舒),使用阶段:在每年的5-10月份天气炎热时,给母猪添加1 kg/t饲料,改善效果见表3。

表3 复合多维改善母猪热应激效果

6 总结

适宜营养可以预防生理性氧化应激对机体造成的损伤。即使损伤发生,其损伤常是暂时性的或轻微的,可以恢复正常。氧化应激时氧自由基若未能及时清除掉,可能引发低密度脂蛋白氧化,从而诱发心血管疾病。为了预防氧化损伤,还原性维生素C和维生素E在机体应激状态下的供给是必须的,并且这2种维生素无副作用[8]。许多学者认为,有必要增加维生素E、维生素C(抗坏血酸)等抗氧化剂在氧化应激中的供应。在特殊情况下,特别是生病时,为了保护身体免受氧化损伤,可以大量使用药用抗氧化剂。对于健康动物,在氧化应激时,抗氧化剂供给量(如维生素E、抗坏血酸)可分别增加2~4倍与1~2倍以保证机体的自稳态平衡。

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