1豬母源性生物活性成分

      1．1抗感染因子母源性營養源中含有許多抗感染性因子，在初生仔豬免疫系統尚不完善的情況下有著至關重要的作用，母源性的抗感染生物活性因子主要包括：免疫球蛋白、轉鐵蛋白、溶菌酶、過氧化物酶、寡糖和免疫細胞。生產實踐中，早期斷奶仔豬由于脫離母乳，又遭遇腸道微生物的感染而導致腹瀉是造成仔豬死亡的重要原因之一。下面對幾種主要母源性抗感染因子的含量變化規律及其功能進行總結。

      1．1．1  免疫球蛋白  目前在羊水中免疫球蛋白方面的研究，主要集中在病理狀態下特異的免疫球蛋白表達方面。生理狀態下，人羊水中IgG濃度平均在243μg／mL，IgA的濃度平均為9．7μg／mL，目前尚未鑒定到IgM。這些免疫球蛋白在抵御由母體傳播的疾病上有一定的積極作用。相對于羊水中的免疫球蛋白，分娩時采集的豬初乳中蛋白含量約為16％，其中80％是免疫球蛋白。分娩后初乳中蛋白質濃度的急劇下降也主要是由于其中免疫球蛋白，尤其是IgG濃度的下降所致。在豬初乳中存在3種免疫球蛋白(IgA、IgG和IgM)，其中在早期初乳中IgG含量最高，占免疫球蛋白總量的76％，到常乳時含量極少(圖1)。
 

      分娩后第3天，IgA逐漸成為豬乳中主要的免疫球蛋白。母乳中IgG和IgA含量的變化從側面反映出了隨著仔豬腸道功能的完善和免疫功能的健全，通過吸收母乳中免疫球蛋白而獲得的被動免疫逐漸被自身主動免疫所取代。

      豬乳中的IgG全部來自于母體血液，初乳中IgG可以被新生仔豬直接吸收進入血液循環，起到抵抗細菌和病毒侵襲的作用，豬初乳中的IgG比常乳中的更容易被仔豬腸道吸收。這些試驗結果說明了豬初乳中的生物活性物質可能促進了仔豬對免疫球蛋白的吸收。母乳中的slgA在新生仔豬消化道黏膜上發揮免疫作用，sIgA可以與相應病原微生物結合，抑制腸道內的細菌吸附到易感細胞上，構成了新生仔豬的第一道免疫屏障。

      1．1．2轉鐵蛋白  轉鐵蛋白是80 ku的具有殺菌作用的糖蛋白，母源性轉鐵蛋白在防止胎兒期和新生期仔豬胃腸道感染方面發揮重要的作用。人羊水中的轉鐵蛋白濃度隨著妊娠期延長逐漸增加，在妊娠的第36周達到最大值。乳鐵蛋白是轉鐵蛋白家族被研究最多的成員，最早發現于母乳中，通過蛋白質組學技術在人羊水中也發現了乳鐵蛋白。乳鐵蛋白可以抵抗蛋白酶的分解，使其得以在胃腸道腔內保持活性。

      人羊水中的轉鐵蛋白含量和妊娠期的長短成正相關，可以作為胎兒出生健康狀況的生物標記，并能夠抑制羊水由于胎糞污染導致的細菌滋生。仔豬出生時鐵的貯存和奶中鐵濃度的增加都不足以避免仔豬的缺鐵性貧血，貧血和腹瀉是仔豬死亡的2個主要原因。乳鐵蛋白可能通過與細菌競爭鐵離子來殺菌，也可能直接結合到細菌的表面，破壞其細胞壁并導致病原細菌死亡。乳鐵蛋白還能通過受體介導機制可能促進人體對鐵的吸收，乳鐵蛋白以其在殺菌和治療貧血方面的功效，在飼料添加劑和藥物開發方面有較好的前景，我國每年有大量的牛乳清和牛初乳可供提取乳鐵蛋白利用，另外微生物異源表達以及通過生物反應器進行轉基因表達都有可能使乳鐵蛋白的工業化生產變為現實。乳鐵蛋白的工業化生產變為現實。

      1．1．3其他抗感染物質豬乳中，尤其是乳清和脂溶性的黏膜片段，含有各種寡糖和糖蛋白。這些寡糖和糖蛋白通過和產腸毒素的細菌競爭腸道上皮的受體，來阻止細菌黏附于腸道上皮細胞。乳中甘油三酯水解形成的不飽和脂肪酸和甘油一酸酯可以破壞包被的病毒。

      1．2激素和生長因子  目前，在母乳、羊水和臍帶血中主要發現的激素和生長因子有表皮生長因子(epidermal growth factor，EGF)、胰島素類生長因子-I(IGF—I)、IGF—Il、轉化生長因子b(TGF-b)。

      1．2．1  表皮生長因子(EGF)表皮生長因子是一個含有53個氨基酸的多肽，分子量約為6 ku。該多肽具有廣泛的生物學作用，包括抑制胃酸分泌和刺激腸道上皮細胞的生長和分化。EGF已經在豬、牛、大鼠和小鼠多種動物身上發現。并且存在于多種和腸道發育有關的生理液中，包括羊水、唾液、母乳和膽汁。生理狀態下，人羊水中的EGF的平均濃度，隨著孕期的延續呈現不斷上升的趨勢。張軍民等測定豬乳中的EGF的含量，以0 h初乳最高(2．59±1．64) μg／L，而l2 h則急劇下降至(0．85±0．43) μg／l(P<0．01)，而后基本平穩。EGF在仔豬胃腸腔中具有較好的穩定性，這也幾乎是所有生物活性因子的共性。分別將EGF置于哺乳中和斷奶后的仔豬的胃內容物中，培養20 min后發現其降解率分別為5％和15％.

      目前，已經有不少實驗研究了外源EGF對仔豬腸道上皮成熟和功能發展的影響。通過給孕期24 d和31 d的母兔注射EGF 300μg／(kg·d)，能夠使IUGR胎兒體重和腸道發育正常化。EGF還在IUGR胎兒易患的壞死性腸炎有治療和恢復作用。對于剛斷奶的21日齡的仔豬，口服372μg的EGF，處理3d后，空腸中乳糖酶和蔗糖酶活性分別提高了77％和97％。

      1．2．2胰島素類生長因子(IGF)胰島素類生長因子是胰島素家族的成員，包括了胰島素、IGF—I、IGF-Ⅱ和松弛素。其中IGF—I和IGF—Ⅱ分別是含有70和67個氨基酸片段的多肽，分子量分別約是7．6 ku和7．5 ku。IGF—I和IGF—Ⅱ的結構在物種間是高度保守的，目前，豬、牛、人的2種IGF的序列都已經測定出來了。IGF—I和IGF—Ⅱ在結構上約70％的相同，而與胰島素有大約40％相同。

      妊娠期間IGF主要以IGF—Ⅱ的形式存在，在妊娠期12～20周時，人羊水中的IGF—Ⅱ濃度平均為90 ng／mL左右。在泌乳前4周內，豬乳中IGF—Ⅱ的濃度高于IGF—I。IGF—I和IGF—II在豬分娩時的初乳中濃度最高，并且在分娩后的兩天迅速下降。通過放射免疫分析法對豬乳分析，Simmen等發現，對于同一頭豬，分娩時的初乳中IGF—I的含量最高為301 ng／mL，而分娩后12 h的含量就降到了189 ng／mL。常乳中的IGF—I的含量卻在5 ng／mL左右。IGF—I和IGF—Ⅱ一般都與一個或多個具體的結合蛋白結合，形成高分子量的復雜的大分子的形式存在。目前在豬乳中發現有6種結合蛋白，這些結合蛋白可能有調節相應的多肽與他們目標組織結合的能力，并且保護這些多肽在胃腸道中免遭蛋白酶的分解IGF—I在哺乳豬胃腸道中保持較高的穩定性。分別在哺乳豬和斷奶仔豬的腸內容物中培養時，則發現降解率分別為3％～37％和53％~62％。空間上，小腸前段的IGF—I降解率顯著低于小腸后段的，在腸液內加入豬初乳時就會發現IGF—I降解率都有所降低。

      根據目前的研究進展，已經有許多實驗證明IGF具有促進胎兒和新生期動物腸道組織生長和功能成熟的效果。一方面在IGF對宮內生長受限(intrauterine growth retardation，IUGR)胎兒生長發育發面的研究較多。人IUGR胎兒羊水中IGF顯著低于正常胎兒，羊水中注射或胎兒靜脈注射一定量的IGF—I能夠改善IUGR胎兒期的綿羊的生長率，以及顯著增加綿羊胎兒的腸道重量。另一方面集中在IGF與新生動物腸道發育上。人工飼喂含有2 mg／L的IGF—I或者0．44 mg／L的IGF-Ⅱ配方乳的仔豬，腸道隱窩的細胞分化迅速增加。而給新生仔豬飼喂添加了l0～20 mg／L的IGF—I 3．5mg／(kg·d)4 d，發現仔豬的腸重、DNA含量和絨毛高度都增加了。

      1．2．3  轉化生長因子-β(TGF-β)TGF-β是一個分子量為25 ku的二聚蛋白質分子，它在胚胎發生、炎癥、骨發生和免疫球蛋白調節上有作用。目前發現TGF-β有3種異構體為TGF-β1、TGF-β2和TGFβ-3。TGF-β從細胞分泌出來時以前體的形式存在，需要經激活方能顯示出其生物學活性。分娩時的豬初乳中的TGF-β的濃度在126～260 ng／mL之間，但在分娩后l2h就下降到了73 ng／mL。吃初乳的新生仔豬TGF-β受體少于吃常乳和代乳料的，也就說乳源性生物活性因子可以改變TGF-β的信號通路，并可能在仔豬出生后腸道適應方面扮演重要角色。

      1．3  酶解母源性生物活性肽  乳蛋白約由80％的酪蛋白和20％的清蛋白組成，這些乳蛋白序列中包含著許多生物活性肽，其在胃腸道消化水解或食物加工過程中釋放出來，從而發揮其生物學作用。其中一些活性肽對動物的胃腸功能有著明顯的影響，如磷肽能促進胃腸道鈣的吸收，而b酪源嗎啡則抑制胃腸道的吸收和消化液的分泌。另外還有一些活性肽，如免疫刺激肽、抗高血壓肽(ACE抑制肽)和抗菌肽等對動物總體健康有著明顯的影響。隨著生物技術的進一步發展，我們可以考慮通過生物工程來用微生物生產大量的生物活性肽，從而可以改善仔豬日糧，保證仔豬的健康。

      2未來展望

      隨著表達蛋白質組學、差異蛋白質組學以及代謝組學在蛋白分析中的進一步應用，必將大大推動人類對母源性蛋白的認識與利用，對于母源性生長因子的系統性研究和調控仔豬生長發育的分子機理的探索將成為以后研究的方向。這些研究的結果將對人類進一步認識母源性營養源成份及其功能，開發新一代代乳料和改進新生仔豬生長發育的營養調控措施提供理論依據。