氨基酸調控仔豬腸道健康技術

畜牧編輯

　  

中國工程院 印遇龍院士

　　一、腸道健康的重要性

　　A、仔豬階段的死亡率占豬一生死亡率的50%-70%，其中腸道健康問題是主要誘因；

　　B、腸道是營養物質消化吸收的場所，也是機體防御體系的第一道屏障和應激反應中心；

　　C、腸道健康有利于仔豬早期斷奶，可提高仔豬存活率和養豬生產效率；

　　腸道健康調控關鍵技術研發意義重大

　　調控關鍵技術的研發整體思路見圖

　　1、仔豬腸粘膜形態結構發育和斷奶適應性變化規律

　　哺乳仔豬從1日齡到21日齡絨毛由細長、稀疏逐漸變得濃密短粗且褶皺增多；14日齡斷奶導致空腸微絨毛變稀疏且褶皺減少，至W7d有所恢復；

　　斷奶應激對腸道組織形態影響：斷奶應激使仔豬腸道絨毛高度與隱窩深度比下降，并且為絨毛表面褶皺減少，微絨毛變稀疏；在14日齡斷奶后第三天，腸道形態損傷最嚴重；

　　斷奶后氧化應激指標顯著增加。同時抗氧化系統受到抑制。腸道是氧化應激的一個主要target;作用于腸道微生物區系，造成腸道微生物紊亂，誘發腹瀉，炎癥等；自由基能夠直接作用于腸道上皮細胞，造成腸道功能性紊亂。

　　2、仔豬腸上皮隱窩絨毛軸發育分化和蛋白質代謝

　　與哺乳仔豬相比，斷奶仔豬絨毛上皮細胞中與碳水化合物、脂肪、維生素、蛋白糖基化等相關的蛋白下調的數目顯著多于上調數目，而隱窩上皮細胞中與碳水化合物和氨基酸代謝相關的蛋白質數目顯著多余下調數目。斷奶對絨毛和隱窩上皮細胞的影響在一定程度上是不同的；

　　糖酵解：與哺乳仔豬相比，斷奶仔豬絨毛上皮細胞中與糖酵解相關的蛋白主要下調，而隱窩上皮細胞中與糖酵解相關蛋白主要上調；

　　Beta-氧化：與哺乳仔豬相比，斷奶仔豬小腸上皮細胞中與beta-氧化相關蛋白主要下調；

　　斷奶下調絨毛隱窩軸三羧酸循環蛋白；

　　斷奶下調類固醇代謝相關蛋白。

　　二、氨基酸調控腸道健康的關鍵生物學機理

　　1、腸道氨基酸轉運利用機制（見下圖）

　　研究發現氨基酸饑餓、精氨酸、谷氨酸或亮氨酸能誘導腸上皮細胞SNAT2的表達，而谷氨酰胺抑制其表達；

　　研究發現腸道微生物和宿主通過代謝感應互作調控GAGA信號。

　　2、精氨酸調控仔豬腸道結構和功能的機制

　　A、精氨酸不足是影響仔豬腸道黏膜發育的主要原因，而仔豬腸道黏膜N-乙酰谷氨酸合成酶(NAGS)基因表達水平低是限制精氨酸合成的關鍵因素；

　　B、精氨酸通過激活Mtor通路顯著促進仔豬腸道粘膜合成蛋白質，通過提高腸血管內皮生長因子表達促進血管生長，有效改善腸道黏膜結構；

　　C、精氨酸調控小腸粘膜中與氧化應激和免疫相關蛋白，調控甘油磷脂膽、堿和肌醇等信號分子，增強腸道屏障功能。

　　3、谷氨酸調控仔豬腸道結構和功能的機制

　　谷氨酸缺乏或添加EAAT3特異性抑制劑PDC可以改變IPEC-1細胞周期分布，通過下調EAAT3蛋白表達和Mtor/s6K1信號，抑制IPEC-1細胞增殖；

　　谷氨酸鈉的添加能夠增加空腸的絨毛高度和隱窩深度，增強腸道對營養物質的吸收能力；

　　谷氨酸鈉能促進上部腸道形態，促進營養（能量和鐵）吸收；

　　谷氨酰胺增加小腸內容物中SIGA的含量，減少腸系膜淋巴組織中細菌的含量。

　　三、氨基酸調控腸道健康的應用

　　1、精氨酸家族類物質

　　在美國NRC仔豬氨基酸需要量基礎上，添加0.8%精氨酸使仔豬腸道絨毛高度增加40%，顯著提高空腸絨毛粘膜免疫因子表達，增強腸道吸收與粘膜免疫功能。

　　2、阿爾法-酮戊二酸（AKG）檸檬酸

　　在美國NRC仔豬氨基酸需要量基礎上，添加1%阿爾法-酮戊二酸能顯著提高應急條件下腸粘膜ATP和能能量水平和能量儲備，延緩腸道黏膜細胞凋亡和腸道功能受損。

　　3、精氨酸生素（NCG）谷氨酰胺二肽

　　日糧中添加0.125%新產品谷氨酰胺二肽和0.08%NCG能提高斷奶仔豬血清精氨酸濃度20-25%，日糧增加15-18%，腹瀉率減少20-25%。

　　4、牛磺酸：牛磺酸促進腸道黏膜發育，抗斷奶應激

　　作者：施增斌-雨潤養殖

小馬哥

功能心添加劑的，原理越來越清晰了