在無抗生素時，營養管理更需要顧問設計出更經濟的營養配方來幫助機體抵抗疾病，這些配方集中在以下幾點：(1)增強先天免疫系統；(2)建立有益的微生物菌群；(3)促進有益微生物生長的營養物質及飼料成分；(4)阻斷病菌結合或粘附飼料的有機物；(5)維持細胞完整性的飼料成分和營養物。在無抗生素生長因子存在時，應重新評價生長各階段的營養需求、氨基酸和蛋白質、能量需求及其來源、礦物質、維生素的添加量、日糧中纖維的價值。目前的這些營養需求是在含有治療量或亞治療量的抗生素的日糧中推斷出來的。

    1 蛋白質

    一般認為，蛋白質吸收與機體蛋白合成呈正相關，機體蛋白質合成增加主要出現在肌肉和肝臟中。然而，蛋白質的吸入似乎對腸道的蛋白質合成率影響不大。在日糧中添加非淀粉多糖(NSP)將使家禽的小腸和大腸增重4%，相比之下，在日糧中添加酶降低其粘性，將使小腸減輕18%(Simon，2001)。腸道增重使得胃腸道合成增加，因此，每天吸收的蛋白質就增加。所以，對于以谷-大豆為基礎的日糧，必須重新調整營養蛋白和氨基酸的需求量，這與飼喂添加了非淀粉多糖日糧的豬腸道重量增加相一致。

    除重新調整胃腸道組織生長、維持的 氨基酸需求量外，還需注意氨基酸對免疫功能的影響。蘇氨酸對肉用仔雞的免疫功能是必需的，所以Kidd(2000)報道蘇氨酸是雞γ-球蛋白的一個重要成分，γ-球蛋白在免疫球蛋白中的含量很高。因此，在無抗微生物因子的計劃中，蘇氨酸的需求量要根據抗體產生要求來決定。Kidd (2000)引證了兩篇論文，一篇是關于小雞的，另一篇是關于豬的。這兩篇論文中，產生抗體所需的蘇氨酸比機體生長需求量要大。因此，目前蘇氨酸的需求，是根據含有抗生素的“正常”日糧來決定的，作為反應標準的飼料吸收、轉化、機體組成也是以這種日糧為基礎，所以低估了豬對蘇氨酸的需求。

    到目前為止，對小腸的生長有關鍵作用的一個氨基酸也很少受到重視，這個氨基酸就是谷氨酸或衍生物。Reeds等(2000)報道日糧中95%的谷氨酸鹽被粘膜吸收，其中有一半的谷氨酸鹽完全代謝成二氧化碳，這僅相當于5%的葡萄糖完全被利用。Pierzynowski等(2001)報道了補充1%的谷氨酰胺能防止仔豬斷奶后出現缺乏營養性虛脫或萎縮，飼料的轉化率可提高25%。腸絨毛萎縮的減少可能是因為日糧中的谷氨酰胺提供了更多的能量給上皮細胞。飼料轉化率的提高可能是與營養物吸收增加有關，因為絨毛長度增加了加深和腸腺窩的接觸(Borolla，2000)或者是因為谷氨酰胺滿足了豬凈能量需求的一部分。這是特別有趣的，因為小腸提供的能量只占每天凈能量需求的6%。

    2 能量

    盡管日糧能量增加通常與吸收率和轉化率有關，但是能量對豬發病率、死亡率的影響還沒有很好的定性。我們已經做了兩個試驗：當日糧能量密度增加時，極度消瘦基因型豬的發病率、死亡率從12.4%下降到5.9%。在另一個獨立的試驗中，日糧能量密度增加時，閹豬的發病率、死亡率下降47%，小母豬發病率、死亡率下降33%，有必要進一步評價無抗生素日糧中能量增加的經濟意義。

    已證實，必需脂肪亞油酸和亞麻酸盡管會轉化成花生四烯酸或二十碳二烯酸，但對免疫功能有著重要的作用。這些脂肪酸以前列腺素和白細胞三烯的形式對免疫系統起作用。此外，必需脂肪酸對所有生物膜的磷脂也有作用(McDowell，2000)。日糧中脂肪酸的比例似乎也很重要。一個更低的omega6：omega3比例脂肪酸是比較理想的。 omega3脂肪酸對免疫的作用已經報道了(Pike，2000)。與蔬菜相比，魚油是一個更高效的二十碳二烯酸來源。魚油在各個物種中的反應幾乎一致。

    3 微量元素

    許多微量元素如銅、鋅、銫、鉻對動物有重要作用。這些微量元素的作用如下：(1)細胞膜的組成部分；(2)酶的催化劑，這些酶能夠除去自由基和反應氧的代謝產物，對維持器官的上皮組織有重要作用，或者涉及激素分泌的酶催化劑，能刺激上皮細胞的生長(Ziinpro，2000)。在缺少微量元素的情況下，微量元素對動物特性的作用就更明顯了。Caine等(2001)報道：從懷孕80天開始用氨基酸螯合物飼喂母豬，其斷奶仔豬空腸腸絨毛：腸腺窩比例更高，整個小腸內皮上層的淋巴細胞數量也更高。這些結果證實，豬胎兒期增加微量元素有重要作用，此外這些結果也證實了補充微量元素對免疫功能和腸道形態形成有積極作用，甚至在足夠微量元素的情況下在補充微量元素也有重要作用。微量元素除了無機源之外，微量元素復合物、蛋白質和螯合物也能從生物中取得，所以對上述觀點還存在一些爭論。最近Cao等(2000)用8種有機來源的鋅與試驗硫酸鋅作了比較，在他的試驗中，與試劑硫酸鋅相比，雞、羔羊只有一個來源的鋅-鋅的蛋白鹽相當有更多的從生物中獲得。有機來源的微量元素被認為是經過肽或氨基酸途徑而被吸收的，而不是經無機物吸收機制而吸收的(Close，1998)，因此可將拮抗作用減到最小，Cao等試驗強調了微量元素的可變性。

    4 維生素

    多種維生素缺少時可導致黏膜防御的第一道防線-上皮組織的完整性受到損害。許多維生素對免疫系統有重要影響。Mc Dowell(2000)報道了不同維生素對免疫功能的影響，如β-胡蘿卜素、葉酸、泛酸、VA、VC、VD、VE、B、VB6。

    VA對維持呼吸道、胃腸道和腎上腺功能有重要作用。視黃酸直接影響T-淋巴細胞對抗原的反應，除T-淋巴細胞反應受到影響外，巨嗜細胞和嗜中性白細胞的吞噬反應、粘膜表面的免疫球蛋白的分泌也受到VA水平的影響。由此可見，補充VA對免疫功能的重要性不可忽視。

    缺少泛酸的動物，抗體形成減少和上皮受損，包括皮膚、胃腸道、呼吸系統，這些損傷將損害免疫系統防御的第一道防線。缺少葉酸將導致對抗原的免疫反應減弱和T-淋巴細胞的胚形轉化反應減弱。

    已證實奶牛中β-胡蘿卜素能通過淋巴細胞增強胚形轉化反應，增強自然殺傷細胞的細胞毒素，通過巨噬細胞增加細胞活數的產生，影響巨核嗜中性白細胞和淋巴細胞的功能。此外，β-胡蘿卜素還有很強的抗氧化功能。

    VB6，通常是指吡哆醇，通過必需脂肪酸代謝來影響免疫系統，而必需脂肪酸對前列腺的合成是很重要的。VB6也影響抗體形成，淋巴細胞數目下降，T細胞和B細胞功能減弱，白細胞介素減少都與吡哆醇的缺乏有關。吡哆醇缺乏將導致5-磷酸吡哆醇減少，而后者是免疫細胞形成的酶系統中的一個重要成分(Lekem，1990)。

    VC對提高免疫力有多方面的作用，包括促進上皮層中成膠的形成和用作抗氧化劑。除為直接抗氧化劑起作用外，VC對白細胞和抗體的形成、干擾素的產生和嗜中性白細胞的功能都有刺激作用。這些作用對保護許多組織不被細菌和病毒感染是很重要的。在緊張時還能降低糖皮質激素水平，所以可緩解運輸過程中的應激反應。VC對糖皮質激素的影響被認為可以減少小家禽在熱應激中的死亡率。

    VD作為激素也許能保護動物免于疾病，據報道添加VD能增加淋巴細胞的數量；另外報道也能促進皮膚細胞的增長。因此，增加VD的含量對預防疾病傳播是必要的。

    在所有對免疫系統有直接影響的餓維生素中VE研究得最多，了解得也最透徹。VE的基本作用是抗氧化劑，防止細胞接觸對細胞膜磷脂有危害的反應氧和自由基。除作為抗氧化劑外，VE也涉及了磷脂的合成，加強了巨噬細胞和嗜中性白細胞的吞噬活性。據報道VE對抗體產生及降低糖皮質激素水平也有作用。

    顯然維生素對免疫功能有調節作用，像礦物質一樣，當它們缺乏時，它們的作用最明顯。有必要進一步研究，更好的闡述在無抗生素的情況下動物最適特性的維生素添加量。

    5 纖維、寡糖

    維生素和微量元素對動物健康的作用是直接影響細胞完整性和細胞功能，而纖維的作用依胃腸道的區段不同而不同。在小腸中增加日糧纖維含量將增加腸內容物的粘性。粘性的增加將減少了病原微生物入侵與腸上皮接觸的機會。此外，粘性增加將使得病原微生物暴露在胰腺酶中的時間延長。

    小腸內容物進入大腸后，纖維的作用就變化了，內容物組成的重要性也變化了。在大腸中，日糧中纖維的主要作用是改善和維持有益微生物均群。為了達到這一目的，應增加日糧中非淀粉聚糖或非消化性寡糖的含量。非淀粉聚糖不能作為能源被動物利用。當內容物被微生物發酵時產生不同的短鏈脂肪酸，包括乙酸、丙酸、丁酸，還有乳酸和多種氣體。這些短鏈脂肪酸既是能源又是被動利用的揮發性脂肪酸。估計約有95%的短鏈脂肪酸在大腸中被吸收(Sakatah，2001)。從短鏈脂肪酸中獲得的能量約占總能量的60%(Jensen，2001)。能量利用的范圍從大腸上皮直接利用丁酸到肝臟中將丙酸轉變為葡萄糖。除了作為大腸的能源之外，丁酸還對上皮細胞的增殖有直接刺激作用，導致吸收水分的面積增大，結果通過水合作用促進動物健康。除增加纖維能產生短鏈脂肪酸對大腸的直接作用外，非消化性寡糖還能促進乳酸菌生長、雙歧桿菌、鏈球菌和許多其他種類的菌(Buding，2001)。促進乳酸菌生長對動物健康有益的影響包括抑制病原菌生長、刺激免疫功能、抑制病原菌與免疫系統細胞的相互作用。

    乳酸菌通過以下幾種途徑抑制病原菌的生長(Mathew，2001)。第一是通過競爭排斥，乳酸菌能利用非消化性寡糖，而病原菌不能利用。乳酸菌的生長使得病原菌被排擠；第二是競爭抑制，乳酸菌競爭性結合表面細胞受體，導致病原菌與內層細胞相互作用減少。乳酸菌的另一個作用模式是通過釋放乳酸來調節局部的PH值，產生一個不利于病原菌生長的環境。

    非消化性寡糖已經引起了極大的關注，典型的例子有果聚糖和甘露聚糖的應用。果聚糖包括土木香粉和果糖。土木香粉被定性為中型味，用來增加飼料的口感、穩定性和低脂肪的吸收；寡果糖是甜味，主要用于高纖維的日糧中。土木香粉約含6-10%的糖，這些糖主要由葡萄糖、果糖、蔗糖組成。寡果糖是土木香粉水解的結果，它含有5%的糖，約有蔗糖的30-50%的甜味。(Niness，1999)。除寡果糖和土木香粉對有益菌有刺激作用外，從人和老鼠的模型推斷出它們還有助于鈣、鎂的吸收。然而，對礦物質吸收的影響因動物種類和年齡不同而不同(Gregor，1999)，因此有必要進一步研究。

    Mul(1997)報道，在斷奶仔豬日糧中添加果聚糖(FOS)，可增加仔豬對營養物的吸收，促進飼料轉化和減少腹瀉。在整個生長期也要維持不同的添加量。對仔豬日糧中果寡糖的進一步研究發現，添加果聚糖能使仔豬吸收增加13%，飼料轉化率提高8%。Kerley等(2001)通過添加果聚糖，能增加結腸腸腺窩的深度，增加了短鏈脂肪酸的產生，乳酸菌數量也增多。Mathew (2001)報道，添加了果聚糖后，仔豬斷奶后腸內揮發性脂肪酸濃度下降，乳酸桿菌濃度下降，也觀察到大腸桿菌減少。Kerley等(2001)報道添加果聚糖后，大腸桿菌減少6-7倍，雙歧桿菌將增加6-7倍。大腸桿菌下降7倍與發病率明顯下降有關。盡管Mul(1997)報道的試驗數據是將果聚糖直接加到飼料中，但是水溶液的果聚糖是更適合的供給方法，因為斷奶仔豬在適應顆粒日糧之前就適應了飲水。

    另一值得注意的非消化性寡糖就是甘露聚糖寡糖，與果聚糖不同，果聚糖是從植物中取得，而甘露聚糖是從酵母中獲取的。甘露聚糖寡糖對病原菌的最大影響是通過結合甘露醇的特異性結合位點-Ⅰ型纖維蛋白。甘露聚糖寡糖通過占有結合位點，允許細菌通胃腸道而不能吸附在腸管壁上(Spring，2000)，這就是說減少了病原菌的入侵，限制病原菌只能暴露在腸上皮中。甘露聚糖寡糖也可作為乳酸菌的發酵底物，結果促進了競爭抑制，也為宿主提供了揮發性脂肪酸(Bolduan，1999)。除了對腸管腔有作用外，已證實甘露聚糖寡糖能提高限菌豬腸道和血清中免疫球蛋白的水平，提高傳統養殖豬的小腸免疫球蛋白水平(Spring，2000)。喂了甘露聚糖寡糖的豬免疫功能增強可能是因為甘露糖結合了宿主肝臟產生的蛋白，識別抗原的碳水化合物部分，激活補體、增強抗體反應(Morein，2001)。總之，果聚糖、甘露聚糖和乳酸菌，通過它們在腸管腔的影響，與上皮細胞、免疫系統的相互作用，對維持腸道完整性和動物健康有著重要的作用。

    6 其它添加物

    下面將簡單討論以下飼料中的其它一些成分，這些成分不能被動物直接提供營養，但能促進腸健康或提高免疫力。這些成分主要包括前生命物質、酸化劑、酶、草本植物和香料，這些被稱為是前營養物。

    在無抗生素時，對豬生產有潛在使用 價值的主要前生命物質是乳酸菌，主要有芽孢桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、鏈球菌、能直接飼喂的微生物大約有40種(Kautz，1998)。乳酸菌的優點已經在前面討論過了，目前所關注的是乳酸菌中的一些芽孢桿菌和腸桿菌的安全性，它們與一些致病菌屬于相同的屬(Vanbella，2001)。乳酸桿菌與任何病原菌都無關，所以不存在安全性的問題。

    乳酸菌的反應特性是多變的，也許與所用菌株、試驗開始時腸道中致病菌的濃度、試驗環境有關。在無抗生素存在時，可直接飼喂的微生物可作為日糧當中的一種常規成分，或只在腸疾病發生之前的一段時間內使用，因為目前乳酸菌的產生似乎不能建立永久的菌群。乳酸菌作為治療時，添加時間選擇和功效取決于發病率和死亡率數據的準確性。

    在前生命物質“家族”中的另一類就是酵母。酵母是蛋白質和氨基酸(除蛋氨酸)的良好來源。經過暴曬的酵母也可作為麥角醇的來源，而后者可能轉化為VD，多種來源的酵母均含有大量的VB和有機來源的鉻、銫(Store,2000)。酵母尤其是釀酒酵母，含有和釋放對消化過程中利用的酶，包括蛋白酶、肽酶、脂肪酶、水解酶、麥芽糖酶、磷酸酶和半乳糖酶(Jonvel，1993)。酵母的抗微生物效應可能是因為在細胞壁中發現的甘露聚糖能結合病原微生物的吸附位點(Spring，2000)。

    酶化劑在中豬日糧中廣泛應用，目的在于降低胃中的酸度，這樣可以增加蛋白酶和其它酶的活性。Van den Brock(2000)比較了24個試驗發現，飼料中添加有機酸能使腹瀉發生率下降40%。Partanen(2001)闡述了不同有機酸的作用，發現斷奶仔豬和大豬日糧中有機酸能使蛋白質和氨基酸的可消化性提高3%。也有報道有機酸能促進脂肪的消化和鈣磷的滯留。根據Partanen(2001)的報道，并非所有的酸化劑都有相同的功效，甲酸鉀和甲酸比丙酸、延胡羧酸和檸檬酸更能促進吸收。然而甲酸會導致豬代謝中毒和低四氫葉酸Partanen(2001) 。在無抗生素計劃中，酶的重要性還不清楚。酶的主要作用是促進飼料中營養物質的吸收或改變腸道內容物的粘度，通過促進營養吸收，酶能降低腸道內病原菌所能利用的營養(Adams，2000)。

    在以小麥和大麥為基礎日糧中，酶能增加纖維的消化率，降低腸內粘度。在無抗生素的計劃中，酶在飼料中的作用必須重新評價，因為從可溶性的纖維中釋放出碳水化合物的酶活性有待提高，但要保留其降低腸內容物粘度的活性。酶的另一個潛在的新用途是使非消化性寡糖部分水解，形成前生命物質(Chesson，2001)。前生命物質能作為有益菌的生長底物或結合病原菌的底物。酶也能通過促進營養物如氨基酸的吸收而起積極的作用，這樣一來就可降低飼料成分(如大豆)中抗營養因子的作用。

    也許草本植物和必需的油類能替代豬飼料中抗生素。Kamel(2000)和Wang(1998)已經研究了有潛在價值的草本植物及其作用模式。草本植物通過增強細胞介導的免疫力，刺激胸腺，直接進入細胞膜，增加DNA和RNA在脾臟中的和成和刺激淋巴組織而影響免疫系統。據報道一些草本植物也能像對免疫功能有重要作用的VA和VE一樣，有一定的生理效應。別的一些草本植物能減少對免疫系統有抑制作用的應激反應。除了對免疫系統有潛在的積極作用外，一些草本植物對微生物有直接的抑制作用(Mewmen，1999)。然而，草本植物不能區分乳酸菌和病原菌。因此草本植物和可直接飼喂的抗微生物制劑一起使用時應小心。

    Wang等(1998)指出草本植物作用較慢，使用劑量較大。因此大多數公司使用必需油類的提取物。根據每種油的已知協同作用和拮抗作用將使這些提取物混合在一起，作為調味劑或香料出售。盡管草本植物對動物健康有潛在的價值，但廠家和經銷商特意不宣傳草本植物與動物健康之間的關聯性，以免把他們的產品歸為藥品(Newcomb，1999)。

    小結

    全世界都在關心抗生素的抗藥性問題。國際家畜組織研究和接受了限制抗微生物因子使用政策。最終將嚴格控制用于治療的抗生素的數量和類型。在豬生產新紀元里，這一政策將集中在衛生、害蟲控制、優秀雇員的招收和留用、豬病的免疫和治療記錄。營養和飼政策中必須補充良好的管理，而不是代替良好的管理。

    合理的營養要素、適合的使用劑量和適宜的營養比例的日糧，對維持動物健康、改善免疫系統功能有重要作用。足夠的營養補充將使動物能充分利用所提供的前生命物質、酸化劑、酶和草本植物的提取物。下一步就是在無抗微生物因子存在的情況下評估豬的營養需要和飼料添加物的功效。

    （參考文獻略）