无抗条件下断奶仔猪日粮的营养调整策略

张津校 ，赵向红 ，李升生

（1.法国ANIMINE公司 法国 74960；2.北京中农优嘉生物科技有限公司 北京 100094）

鉴于目前全球抗生素的滥用导致畜产品中抗生素的残留对人类健康的损害，对环境的污染，并且加剧了微生物对抗生素耐药性的适应，给人类的公共卫生安全带来了更大的隐患。自2020 年7 月1 日起我国实行饲料生产企业停止生产含有促生长类药物饲料添加剂（中药类除外）的商品饲料，意味着我国养殖产业正式开始进入的“无抗”阶段。

仔猪断奶时期由于环境和日粮变化带来的应激以及尚未发育成熟的消化道和免疫系统，导致其采食量下降、消化功能紊乱，损害肠道健康，增加营养性腹泻的发生率。仔猪营养性腹泻的发生与其肠道健康状况密切相关，其中日粮是最重要的影响因素。正常情况下，仔猪日粮中各种原料的选择，预处理和加工工艺，品质控制标准，功能性添加剂的选用等方面都有着很严格的标准，可以预见在当前饲料无抗的条件下，这些方面的标准和选择将变得更为严苛。

1 原料的预消化处理技术

饲料预消化处理技术，是采取体外模拟猪只消化过程，针对不同原料的具体特性进行一定的处理加工，使其转变成易于猪只消化吸收的营养成分，同时去除原料中的抗营养因子和有毒有害物质，并改善原料适口性，以达到提高能量、蛋白等营养物质的利用率的新型饲料加工技术。饲料预消化技术包括物理预消化技术、化学预消化技术和生物预消化技术三种，具体采用哪种工艺或是几种处理工艺的组合，需根据企业自身的要求灵活选用。

2 蛋白质和电解质平衡

如今减轻仔猪断奶后腹泻（PWD）的常用策略是改变日粮蛋白质的添加水平或蛋白质的品质来调控仔猪胃肠道的结构、功能和微生物区系，日粮中可发酵碳水化合物和潜在的可发酵蛋白质（不可发酵的蛋白质会进入大肠）之间的平衡，是影响断奶仔猪腹泻调控的重要因子（Bikker 等，2006）。大肠的微生物代谢蛋白质类物质可能会增加毒性物质的水平，如氨、胺、吲哚、酚类和支链脂肪酸（BCFA）等，这些物质都与PWD 的发病机制有关（Pluske等，2002）。

研究显示，无抗生素添加条件下饲喂低蛋白日粮（粗蛋白水平从23.0%降到18.5%），可显著降低仔猪的PWD 发病率（Kim 等，2011）。Wu 等（2015）研究指出，在饲料中不添加抗生素的情况下，无论蛋白质来源如何，饲喂含17%粗蛋白日粮的仔猪，比饲喂高蛋白水平（19.0%或23.7%）的断奶仔猪，具有更好的生长性能和较低的腹泻发生率。饲喂低蛋白日粮的一个潜在的缺点是，由于缺乏必需氨基酸（如异亮氨酸和缬氨酸），仔猪断奶后的生长会受到影响（Nyachoti 等，2006），但这可以通过添加单体氨基酸来克服。Heo 等（2008）通过向低蛋白日粮（粗蛋白17.3%）添加单体形态的必需氨基酸，来达到日粮的理想蛋白模式，结果发现与对照组相比（粗蛋白24.3%），低蛋白组仔猪的腹泻率显著降低，且直至15 周龄的生长性能与对照组相比无差异。

Gilles Langeoire（2017） 指出，在配制低蛋白断奶仔猪日粮时，需要通过增加赖氨酸盐的添加量来平衡氨基酸的理想蛋白模式，但这会导致断奶仔猪日粮中氯离子的浓度提高，降低日粮的电解质平衡值（d.E.B.＝ Na++K+－C1-，反映体液中阴阳离子或酸碱的平衡状况），而d.E.B.值变低会引起血液酸化，骨骼矿物质流失，导致猪只生长性能变差，患病风险提高等问题，因此需要添加碳酸氢钠来维持电解质的平衡。d.E.B.值过低或过高对于幼龄仔猪的健康都有负面影响，d.E.B.值过低的日粮会限制仔猪的采食量和日增重，而d.E.B.值过高的日粮将导致猪只体内稳态失衡，蛋白质消化率低，生长缓慢，以及腹泻概率提高等。猪只日粮的d.E.B.值在200 meq/kg 为宜，能有效改善断奶仔猪饲料的摄入量，提高其生长速度以及干物质和蛋白质的消化率。

3 系酸力（ABC4）

日粮的系酸力即日粮结合酸的能力。Bolduna（1988）把它定义为使饲料日粮的pH 降至4 .0 时所需盐酸的毫摩尔数。猪只胃内蛋白酶原激活需要游离H+，胃蛋白酶活性有两个最优pH 分别为2.0 和3.5（Kidder 和Manne，1978）。当仔猪摄食系酸力高的日粮后，进入其胃内的饲料要结合一定量的胃酸，使胃内pH 升高，进而影响胃内相关酶的活性，降低养分特别是蛋白质在胃内的消化率，甚至影响小肠的营养物质吸收小肽，腐败发酵作用加剧，导致腹泻。仔猪胃内pH 达到3 或4，对于激活胃蛋白酶原成为胃蛋白酶是十分必要的，以ABC4（滴定到pH 为4 时的酸结合力值）对断奶仔猪的日粮配制作为参考即可，因为一些乳制品及乳制品副产物是高度可发酵成分，其他的诸如膨化淀粉，超微粉碎豆粕，鱼粉，血浆粉替代品以及一些单体氨基酸等均是非常容易消化的原料。

在仔猪配方系统中引用ABC4作为新的参数，需要自行创建原料ABC4值数据库，可以在实验室自行测定各种原料的系酸力值。谷物类一般为300 meq/kg，油饼类高于500 meq/kg，鱼粉（蛋白质和矿物质含量高）为1 300 meq/kg，矿物质原料5 000～15 000 meq/kg。值得注意的是，氧化锌的ABC4值非常高，能够达到16 000 meq/kg 以上。有机酸的滴定值用强碱碳酸氢钠来滴定，其ABC4多为负值（-1 500～-14 000 meq/kg）。日粮酸化可以采用添加ABC4值特别低的有机酸（甲酸）或钙源（甲酸钙）等来进行，在此条件下，应用药理剂量的氧化锌（2～3 kg）需要更加谨慎，因为1 kg 氧化锌缓冲酸的能力相当于中和2 kg 的磷酸或甲酸，甚至达到8 kg 丙酸的水平，因此为了改善仔猪日粮的消化保险性，配方师需要在药理剂量氧化锌和使用氧化锌替代品方案二者之间来平衡取舍。Gilles (2017) 认为，断奶仔猪日粮ABC4值在280～350 meq/kg之间是正常的，如果日粮ABC4值低于250 meq/kg会降低仔猪采食量，长时间饲喂低ABC4日粮会增加仔猪骨骼矿物质的流失；如果ABC4值高于350 meq/kg，仔猪的生长会变慢。关于ABC4值的计算可参考以下网址（https://animine.eu/ABC4-calculator/），按照实际情况输入各原料、矿物质和酸制剂的添加量，并根据计算值模拟调整（降低或提高）仔猪日粮的ABC4值。

4 纤维（益生元）

富含膳食纤维的日粮一般对仔猪的营养价值较低，因为仔猪消化道内正常分泌的酶类不适合消化分解纤维，然而膳食纤维成分似乎又对仔猪肠道健康和发育有益，特别是对断奶后仔猪肠道疾病具有改善的作用。碳水化合物是猪饲料中的主要能量来源，但并非所有类型的植物碳水化合物都能被猪利用，纤维是指在猪消化道前段中不能被消化利用的碳水化合物成分的总称（Kerr 和Shurson，2013）。根据纤维在水中溶解度的不同，纤维分为可溶性纤维和不可溶性纤维，与猪营养生理相关的纤维特性包括其可发酵性、黏度和水合作用。可溶性纤维在后肠中可被快速地酵解产生挥发性脂肪酸，如乙酸、丙酸和丁酸，这些脂肪酸是促进肠道发育的重要能量来源（Montagne等，2003 年）。可溶性纤维应用的主要问题是增加消化液的黏性，会延迟肠道消化食糜的通过率，使得营养物质不能充分地被消化，引起病原微生物的增殖，增加了断奶后腹泻的风险。到目前为止，很多已知和潜在的益生元都属于可溶性纤维类，主要包括低聚糖，如菊粉和低聚果糖（OF）、乳果糖和抗性淀粉（RS）、半乳糖低聚糖（GOS）、低聚半乳糖（TOS）、β-葡聚糖、低聚半乳糖（GOS）、异麦芽低聚糖(IMO)、果胶低聚糖(POS) 和低聚木糖(XOS) 等。不可溶性纤维在后肠中不易被酵解，也不会产生挥发性脂肪酸（Montagne 等，2003），不可溶性纤维的存在增加了粪便的体积，加快了其在消化道的通过率，从而阻止了病原微生 物 的 增 殖（Wellock 等，2008年），改善断奶后仔猪的腹泻。不可溶性纤维包括纤维素和半纤维素，饲料原料如小麦次粉、麦麸、米糠、燕麦壳和干酒糟等不溶性纤维比例较高（Jha 和Berrocoso，2015）。实际上刚刚断奶的仔猪并不会从后肠中可溶性纤维的发酵中获益很多，因为其发酵纤维的能力非常有限，在保育后期使用不可溶性纤维，可能更有利于促进肠道的健康和发育（Agyekum和Nyachoti，2017）。在仔猪教槽和保育期间有效利用膳食纤维的关键点在于，必须测定食物中膳食纤维的组分含量，再根据膳食纤维的特性来应用解决问题，但同时利用纤维来调控断奶仔猪腹泻可能也会与追求最大化生长率的目标不尽一致（De Lange 等，2010），因此在断奶仔猪日粮不影响营养浓度的前提下，通过平衡日粮中可溶性和不可溶性纤维的比率来调控哺乳和断奶仔猪的肠道健康还需要不断深入地研究。

5 酶制剂

传统意义上酶制剂应用的主要目的是用于提高猪只的饲料消化率，节约成本，改善猪只生长性能，然而随着科技的进步，越来越多具有不同功能和应用方向的酶制剂产品被开发应用到饲料生产中。冯定远（2020）指出酶制剂是可以替代抗生素的产品之一，而且由于酶的种类和功能广泛，同时具有抗生素的即促生长和抗菌功能，例如葡萄糖氧化酶、溶菌酶等可以杀菌抑菌；而外源消化酶（蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶）、植酸酶、非淀粉多糖（NSP）酶等可以提高猪只的生产性能。

此外，针对当前断奶仔猪日粮无抗生素添加条件下营养策略的调整，可以适当选用不同的酶制剂来配合无抗战略，例如低蛋白日粮条件下，对蛋白质的品质和质量要求更高，同时尽可能保证很少的、未被消化的蛋白质到达后肠，因此可选用一些专用蛋白酶来加强蛋白原料部分的利用，同时也可以更多地消除豆粕等饲料原料中抗营养因子的影响。如果日粮的纤维原料的组成发生改变，还可以适当考虑增加一些相应酶来适应日粮底物的变化。其他的诸如NSP 酶等具有改善仔猪肠道环境和抗菌作用的酶，都可以酌情考虑更多地应用于断奶仔猪日粮中，给仔猪肠道健康的安全保障加码。

6 微量元素（锌和铜）

断奶仔猪日粮高锌和高铜的应用已经有很多年了，但锌与铜绝大多数随着粪便排放到环境后会增加土壤中重金属的浓度，进而会对农作物产生毒性，影响作物的生长，同时高锌和高铜还会影响微生物对抗生素耐药性筛选的加速等问题，因此世界各国都在修改法规来限制高锌和高铜在动物日粮的应用。欧盟条例1334/2003规定猪饲料中锌元素允许使用的浓度上限150 mg/kg，药理剂量的氧化锌（从2 000 mg/kg 到4 000 mg/kg）不允许在饲料中广泛使用，特殊情况下必须有兽医处方许可才被允许使用。2017 年CVMP(兽用药委员会)决定，EMA（欧洲药品管理局）/394961/2017，欧盟各成员国宣布在5 年以内不再允许药理剂量氧化锌的使用。中华人民共和国原农业部2625 号公告规定：仔猪（体重≤25 kg）配合饲料中锌元素的最高限量为110 mg/kg，但在断奶后前2 周的特定阶段，允许在此基础上使用氧化锌或碱式氯化锌至1 600 mg/kg（以锌元素计）。欧盟条例1039/2018 规定哺乳仔猪和断奶后4 周龄以内，饲料中铜元素允许使用的浓度上限为150 mg/kg，从断奶后第5 周开始至第8 周，饲料中铜元素允许使用的浓度上限为100 mg/kg.我国的饲料法规规定仔猪（体重≤25 kg）配合饲料中铜元素的最高限量为125 mg/kg。

Perez 等（2011）观察到，添加药理剂量的氧化锌和硫酸铜对断奶仔猪生长的累加效应；Shelton等（2011）也发现在仔猪断奶后0～14 d 添加药理剂量锌和从断奶后14～42 d 添加药理剂量铜对生长性能的提高显著。说明在当前中国饲料无抗的要求下，如果能够找到药理剂量锌和铜的有效替代品，在符合当前饲料法规要求的前提下，仍然可以发挥锌和铜组合的促生长作用的。

仔猪对高剂量铜和锌的反应独立于饲料中的其他抗菌剂，铜和锌即使在抗生素存在的情况下也是有效的，这表明它们的作用机理与抗生 素 不 同（Cromwell 等，1997）。基于氧化锌抑菌的机理是氧化锌整体分子的杀菌作用，而解离释放出锌离子的贡献很小（Valerie 和Agathe，2017），所以即使寻找药理剂量氧化锌的替代品，还是要优先选择氧化锌类（生产工艺升级，比如多孔形式的氧化锌（HiZox），比表面积比常规氧化锌高出10～15 倍以上）的产品，可以从替代品的杀菌效率，在胃肠道的释放动力学和实际生产应用效果等方面综合筛选。

欧盟EFSA 2016 年批准了一种饲料铜源（CoRouge），是一种新型工艺生产的氧化亚铜产品，与传统的氧化铜和硫酸铜产品不同，该铜源具有73%以上的高铜含量，具有无尘、流散性和生物学利用率高等特点。Agathe（2017）报道饲料铜元素的吸收取决于它的氧化状态，铜离子转运蛋白1（CTR1）对铜的吸收只能吸收单价的铜离子（Cu+），然而在饲料添加的铜源中几乎所有的都是二价的铜离子（Cu2+），因此细胞膜蛋白需要将Cu2+还原为Cu+，然后才能被机体利用。Valerie (2018)在断奶仔猪日粮中添加硫酸铜和新型铜源（CoRouge），断奶后35 日龄时发现，饲喂新型铜源组的仔猪，无论是15 mg/kg 组还是160 mg/kg组的日增重均比饲喂相同浓度硫酸铜组分别高8%和3%，表明这种新型铜源的效率更高。

7 有机酸（短链和中链脂肪酸）

饲料酸化剂可以通过对饲料进行酸化，提高幼龄动物发育不成熟的消化道酸度，刺激消化酶的活性，提高饲料养分的消化率，同时酸化剂既可以抑制或杀死饲料本身存在的微生物，又可以抑制消化道内的有害菌，促进有益菌的生长。利用不同的有机酸与无机酸配合而成的复合酸化剂可以兼顾酸化肠道和抑菌的作用，应用更为广泛。

饲料酸化剂中常用到的有机酸是指广泛的存在于生物中的一类含有羧基的酸性有机化合物（不包括氨基酸），最常见的是羧酸，其酸性源于羧基 （-COOH）、磺酸（R-SO3H）、亚 磺 酸（RSOOH）、硫羧酸（RCOSH）等也属于有机酸。有机酸根据其结构特点可分为脂肪族：柠檬酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸等；芳香族有机酸：苯甲酸、水杨酸、咖啡酸等和萜类有机酸：甘草次酸、齐墩果酸等。其中脂肪酸根据碳链长度的不同又可将其分为：短链脂肪酸（SCFA），其碳链上的碳原子数小于6，也称作挥发性脂肪酸；中链脂肪酸（MCFA），指碳链上碳原子数为6～12 的脂肪酸，主要成分是辛酸（C8）和癸酸（C10）和月桂酸（C12）；长链脂肪酸（LCFA），其碳链上碳原子数大于12。相比短链脂肪酸和长链脂肪酸，中链脂肪酸的最小抑菌浓度最低，且游离的中链脂肪酸在猪只胃中就可以对病菌发挥早期的屏障作用，能够减少机会致病菌的数量，从而降低仔猪发生消化道菌群失调的风险，减少致病菌的感染，降低仔猪发生腹泻的概率。中链脂肪酸同时也是肠道上皮细胞非常好的能量来源，可以防止断奶仔猪肠绒毛退化，有利于改善其肠道健康，提高饲料转化率。在当前饲料无抗的形势下，将饲料中以短链脂肪酸为主要成分的酸制剂和中链脂肪酸组合使用，将进一步增强对断奶仔猪肠道有害病原微生物的抑制，二者协同的原理是：中链脂肪酸破坏病原微生物的细胞膜，使得短链脂肪酸更容易进入其体内发挥杀菌的作用（Mathis 等，2005）。Hanczakowska（2013）将含有短链脂肪酸（甲酸和丙酸）与中链脂肪酸（辛酸C8 和癸酸 C10）的酸制剂饲喂断奶仔猪后发现，饲喂含有甲酸、丙酸和癸酸三种酸的仔猪生长效果最好。与此类似，Zentek（2013）和Kuang（2015）的研究也分别证实了有机酸与中链脂肪酸组合使用的协同作用对仔猪的有益影响。

8 中草药饲料添加剂（植物提取物、精油和天然等同物）

诸多研究表明，植物提取物和精油具有抗菌（Namkung 等，2004）、抗 炎、抗 氧 化（Liu 等，2008）和抗寄生虫等特性（Magi 等，2006），已被广泛地应用于动物生产领域多年。我国对于中草药类植物提取物以及一些植物提取物成分的天然等同物，在饲料中的使用有着非常具体的规定。自农业农村部第194 号公告规定禁止在动物饲料中使用任何抗生素类促生长剂的使用以后，植物提取物和中草药类促生长添加剂得到前所未有的发展机会，截至目前，允许在饲料中使用的可饲用天然植物和植物提取物类主要包含：1）饲料原料目录中允许使用115 种可饲用天然植物（仅指所称植物或植物的特定部位经干燥或粗提或干燥、粉碎获得的产品）；2）原农业部第2045 号公告《饲料添加剂品种目录（2013）》规定的食品用香料名单；3）原农业部第2625 号公告中包含的其他植物类饲料添加剂。

植物精油的挥发性很强，在饲料中不稳定，因此需要通过一定的包被工艺保护精油成分，使其到达仔猪肠道固定区域释放效果更显著（Piva 等，2007）。天然植物提取物另外的缺点是其成分组成不稳定（Bomba 等，2006），易受气候、季节、收割方法和其他因素的影响（Borovan，2004），如何保证其提取工艺和生产品控的标准化是中草药饲料添加剂应用到养猪实际生产的关键。

9 益生菌

益生菌是指一组非致病性微生物，当在饲粮中添加足够数量时，对宿主动物的健康将有明显的改善作用。商业益生菌主要分为3 类：芽孢杆菌（革兰氏阳性芽孢形成菌），产乳酸菌（乳酸杆菌、双歧杆菌、肠球菌）和活酵母。益生菌主要活跃于猪只回肠的后段、盲肠和结肠，通过增加益生菌产酶的活性和对食物的消化率来影响猪只的消化（Roselli 等，2005）。益生菌的应用效果取决于所选细菌属的组合与剂量，以及益生菌与某些药物、饲料成分、储存条件和饲料加工技术等因素的相互作用（Chen，2005）。仔猪断奶后，使用益生菌预防由产肠毒素大肠杆菌引起的PWD 具有重要意义（Marinho 等，2007）。在仔猪饲粮中添加粪肠球菌、乳双歧杆菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌等益生菌都能够有效减轻仔猪大肠杆菌引起的腹泻（La Ragione 等，2001）。为了获得益生菌制剂使用的最佳效果，建议在仔猪出生后立即使用。Martin 等（2009）报道，在母猪分娩前、哺乳期以及新生仔猪喂养益生菌，能使母猪和仔猪粪便中的病原微生物数量显著下降，降低母猪消化道疾病的发生和仔猪死亡率（Martin 等，2009）。

10 总结

多年的实践证明，在养猪过程中使用抗生素是低成本、高效率改善猪只生产性能和维持机体健康的方案，但其副作用也逐渐显现。然而如果抗生素在猪只饲料中的常规使用被突然停止，并且没有其他有效的替代策略，那么大规模的猪只群体疾病感染和腹泻发生率会增加，在临床上治疗使用抗生素的量可能也会增加。抗生素替代策略的目标是能够有效地替代抗生素在猪只饲料中的应用效果，且不会降低猪的生产性能。评估新型替代饲料抗生素促生长类添加剂主要考虑以下几个方面：1）增强仔猪机体免疫水平；2）减少猪只肠道病原体的数量；3）促进有益肠道微生物区系的建立；4）刺激消化功能。

文章从饲料无抗条件下仔猪日粮原料的加工处理、营养参数的调整以及一些功能性添加剂的组合使用等几方面进行了简单地阐述，尽管每个方案都有效果，然而如何将这些方案合理、高效地整合在一起，仍需要在实践中不断摸索和验证。