早期斷奶是提高母豬生產(chǎn)性能的有效途徑。但是由于仔豬生理機能發(fā)育不完善,斷奶將給仔豬帶來諸如營養(yǎng)、環(huán)境和群體等級結構變化等方面的應激反應。仔豬表現(xiàn)為生長緩慢,精神萎靡,食欲降低,消化不良,抗病能力下降,腹瀉等,此稱為斷奶綜合癥。斷奶綜合癥是仔豬對斷奶及環(huán)境變化等應激源產(chǎn)生的一系列十分復雜的生理應答過程。Manner(1976)和Cranwell等(1989)提出斷奶仔豬胃酸分泌不足可能與斷奶綜合癥發(fā)生有關。當胃內(nèi)容物中酸量不足時,胃蛋白酶活性下降,造成蛋白質(非凡是植物性蛋白質)消化吸收障礙,并引起胃腸道微生物群落活動失衡,最終導致生產(chǎn)性能降低。
在植物性飼料中添加乳制品能有效克服早期斷奶仔豬消化不良。高品質的乳制品能夠提高仔豬的生產(chǎn)性能。其中乳糖的作用十分要害。乳糖不僅輕易消化,而且發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,使胃內(nèi)酸度提高。Manner等(1976)和Wilson等(1981)研究發(fā)現(xiàn)仔豬采食全植物性日糧時,食糜在胃腸道中的流速較快,對胃酸有較強的中和作用;當日糧中含有乳制品時,食糜在胃腸道中的流速較慢,胃中pH值降低。但是,仔豬飼料中使用乳制品將極大的提高飼料成本,并且可能限制豬消化道的發(fā)育。因此,研究開發(fā)不含有乳制品的實用型仔豬飼糧顯然具有應用價值。仔豬日糧中使用有機酸可能是一條值得探索的途徑。
Sciopioni等(1978)和Mathew等(1991)的研究表明。有機酸在日糧中的作用類似于抗菌素,能顯著降低仔豬的腹瀉率,提高仔豬的生產(chǎn)性能。仔豬飼糧中抗菌素的作用是抑制病原微生物生長,酸化劑同樣對胃腸道有害微生物有抑制作用。
Cranwell等(1976),Sciopioni等(1978),Risley等(1992,1990)研究表明:檸檬酸(Citricacid)、丙酸(Propionicacid)、延胡索酸(Fumaricacid)、甲酸(Formicacid)和磷酸(Phosphoricacid)等多種酸化劑都具有降低胃內(nèi)容物pH值、提高斷奶仔豬生產(chǎn)性能的功用。檸檬酸和延胡索酸是目前最常用的兩種酸化劑。
一、胃內(nèi)酸度維持適度的意義
早期斷奶仔豬消化系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)發(fā)育尚不成熟。當仔豬由母乳營養(yǎng)轉變?yōu)轱暳蠣I養(yǎng)時,仔豬胃內(nèi)酸度不足,很難達到成年豬胃內(nèi)的酸度(pH為2.0~3.5)水平。在哺乳期,仔豬胃內(nèi)壁細胞分泌鹽酸的能力極弱,仔豬主要依靠胃內(nèi)乳酸桿菌活動及吸吮乳汁量調(diào)節(jié)胃內(nèi)酸度。仔豬斷奶后,乳糖供給減少,胃內(nèi)乳酸桿菌活動被抑制,乳酸產(chǎn)量降低。同時,仔豬采食固體飼料增加了胃酸的需要量。因此,在斷奶后的3~4周內(nèi),仔豬胃內(nèi)pH值一般維持在3.5之上,胃內(nèi)容物高pH將導致胃內(nèi)蛋白酶活性下降,飼料蛋白質消化率降低,并可能導致腸道疾病、腹瀉等。
胃內(nèi)容物pH值水平穩(wěn)定在適宜范圍內(nèi)才能維持正常消化生理。高pH值顯著抑制胃蛋白酶原的活化及胃蛋白酶的活性。當胃內(nèi)容物pH為2.0時,胃蛋白酶活化迅速;當pH值提高到4時,活化速度緩慢。胃蛋白酶的適宜pH為2.0~3.5。當pH值大于3.6時,活性顯著降低;當pH大于6.0時,胃蛋白酶失活。因此,胃內(nèi)溶物pH值影響飼料蛋白質的消化。Snook(1973)和Rerat(1981)指出:胃蛋白酶消化產(chǎn)物進入小腸能夠刺激胰腺分泌蛋白水解酶。胃酸進入小腸后刺激胰腺分泌碳酸氫鹽,并反饋性調(diào)節(jié)胃內(nèi)容物排空速度。當胃內(nèi)pH較高時,胃內(nèi)酸度達不到滅菌要求,飼料中附著的大腸桿菌等微生物經(jīng)口腔、胃進入小腸,能夠在小腸中繁殖。并且,未消化的胃內(nèi)容物為大腸桿菌生長提供了良好的培養(yǎng)基條件。大腸桿菌占據(jù)小腸后,損傷腸粘膜,導致腹瀉和死亡。Baume等(1967)和Wyllie等(1967)研究表明:大腸桿菌在胃內(nèi)生長繁殖時,釋放出微生物多糖,對胃酸分泌有抑制作用。因此,降低斷奶仔豬胃內(nèi)容物的酸度,抑制大腸桿菌的繁殖,能有效降低仔豬腹瀉和死亡率。
二、酸化劑作用機制
關于酸化劑作用機制尚不清楚,存在多種假說,學者們目前接受的觀點是酸化劑主要用于降低斷奶仔豬胃內(nèi)容物的pH值,使胃內(nèi)容物pH值維持相對穩(wěn)定,對于改善消化道酶活性和營養(yǎng)物質消化率及降低病原微生物感染等均有重要作用。
目前使用的酸化劑主要是各種有機酸。不同酸的電離常數(shù)不同。例如檸檬酸、乳酸、甲酸和延胡索酸的電離常數(shù)(K)分別為7.4×10-4、1.4×10-4、1.77×10-4、和3.6×10-5。K值大小是酸性強弱的標志。因此,從理論上講,酸處理無疑能降低飼糧的pH值,降低程度與酸的使用量有關。Risley等(1992)在仔豬日糧中分別添加1.5%的檸檬酸和1.5%的延胡索酸。飼糧pH由6.42分別降低到4.92和4.70;胃內(nèi)容物pH由4.07分別降到3.82和3.87。Sciopioni等(1978)報告:當日糧中含有1.0%的檸檬酸時,胃內(nèi)容物中的pH由4.55降低到3.50。可見酸化劑能夠在一定程度上降低胃內(nèi)容物的pH值。
1.酸化劑與消化道酶活性及營養(yǎng)物質消化率的關系
早期斷奶仔豬胃內(nèi)容物的pH值顯著高于未斷奶仔豬和成年豬,胃蛋白酶活性顯著低于未斷奶仔豬。因此,學者們推斷仔豬胃內(nèi)容物pH值升高可能是胃蛋白酶活性降低的主要因素。酸化劑是否能提高胃腸道消化酶活性迄今尚無定論,相關報導很少。僅侯永清等(1996)報道:在斷奶仔豬飼糧中添加檸檬酸和磷酸,小腸內(nèi)容物胰蛋白酶和淀粉酶活性明顯提高;磷酸顯著提高胃蛋白酶的活性。有關數(shù)據(jù)尚需補充和完善。
Kirchgessener和Roth(1982)在仔豬日糧中添加延胡索酸,日糧干物質和氮的消化率顯著提高。在Eckel等(1992)的研究報告中,甲酸顯著地提高了日糧氮的消化率。Kirchgessener等(1992)報道:補充甲酸,能顯著提高斷奶仔豬氮的存留率。但是與上述研究結果相反,F(xiàn)clkowski等(1984),Bolduan等(1988b)和Radecki等(1988)及侯永清等(1996)報道:日糧中添加有機酸不能改進干物質和氮的消化率。Giesting等(1991)研究發(fā)現(xiàn)在日糧中補充延胡索酸不能提高斷奶仔豬回腸末端氮的表觀消化率。Mosenthin等(1992)報道:日糧中補充丙酸不能提高回腸末端氮的消化率,但是能顯著提高腸內(nèi)精氨酸、組氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和纈氨酸的回腸末端表觀消化率。可見,在斷奶仔豬日糧中添加酸化劑能否提高營養(yǎng)物質的消化率尚不能下定論,有待進一步研究論證。
2.酸化劑與胃腸道微生物菌群結構
早期斷奶可能造成仔豬腸道微生物失衡,并引起胃腸道正常生理功能紊亂。Barrow等(1977)研究發(fā)現(xiàn):仔豬斷奶后第2天,腸道內(nèi)乳酸菌的數(shù)量顯著下降;大腸桿菌數(shù)量急劇增加。