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在断奶期,许多细菌都能影响仔猪的肠道健康。日粮中添加中链脂肪酸,则有助于提高仔猪的生产性能和健康。从哪里提取这些中链脂肪酸呢?可从椰子油中提取。
断奶是仔猪生长中最关键的阶段,和母猪分离、与不同窝的仔猪混群、新的生活环境以及日粮由液态的乳汁调整为固态的饲料,这一系列应激反应通常会导致其采食量降低,进而导致生长短期受阻。断奶期间,小肠在组织学和生物化学方面发生了显著的变化,如肠绒毛萎缩和隐窝增生,从而降低小肠的消化和吸收能力,这会引发断奶后的腹泻,影响免疫应答反应能力,改变肠道菌群的正常组成,最终导致体重降低,动物更容易感染致病菌。
自2006年禁止将抗生素用作动物生长促进剂以来,由于关注饲料安全性和致病菌耐药性的形成,动物营养师对能够帮助仔猪顺利渡过断奶和尽可能降低肠道疾病的非治疗用活性营养性替代品极为感兴趣。目前,多种替代品已经被推出:酶制剂、益生菌、益生元、药用植物提取物和有机酸。这些替代品中的一些单独或联合使用,有助于提高动物的健康,这主要是通过酸化胃肠道(Gastrointestinal Ttract,GIT)的内环境和/或控制潜在致病菌的增殖而达成的。
具体而言,应用中链脂肪酸(Medium-Chain Fatty Acids,MCFAs)似乎可以提供一个可以降低仔猪断奶后产生的不利影响的有应用前景的方法。中链脂肪酸可以用作一种替代性的非抗生素类抑菌途径,改善动物的生产性能和健康。
1 中链脂肪酸
中链脂肪酸是饱和脂肪酸的一个家族,包括己酸、辛酸、正葵酸和月桂酸。
中链脂肪酸作为甘油三酯的组成部分天然存在于多种植物油中,尤其椰子油和棕榈油。通常情况下,椰子油含有高比例的中链脂肪酸,其脂肪酸由3.4%~15%的辛酸、3.2%~15%的正葵酸和41%~56%的月桂酸组成。棕榈仁油也富含辛酸(2.4%~6.2%)、正葵酸(2.6%~7.0%)和月桂酸(41%~55%)。
中链脂肪酸主要用作阴离子表面活化剂,正因为其具有这一特性,因此它具有抗菌活性。中链脂肪酸能够渗入细菌的细胞壁和细胞质膜进而破坏膜结构的稳定性,以及抑制细菌在皮肤和肠黏膜上定植所必需的脂肪酶的活性,这可能是中链脂肪酸抗菌功效的主要作用机制。中链脂肪酸除了具有直接的溶菌功能外,它还可以激活细菌自溶酶,在抑制致病菌的活性上发挥着重要的作用。或者,进入细菌细胞的完整脂肪酸似乎具有细胞毒性作用。它们会解离成质子和阴离子后进入细胞质中,降低细胞质的pH,结果细胞质酶的活性被抑制,最终导致细菌細胞的凋亡。中链脂肪酸的抗菌特性以及对肠道微生物体系的保护作用,都基于对猪进行研究后获得的结果。另外,研究发现中链脂肪酸还具有免疫调控作用,但缺乏在猪上的证据。
2 月桂酸
月桂酸是椰子油中主要的脂肪酸,约占其总脂肪酸组成的45%~53%。椰子油的特性甚至归功于月桂酸的特性。
在所有能抑制革兰氏阳性菌、部分病毒和真菌的饱和脂肪酸中,月桂酸的抗菌/抗病毒活性最强。在一项体外实验中,月桂酸对下列革兰氏阳性菌的抗菌活性得到了验证:金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、(A型和非A型、D型)β-溶血性链球菌、D型枯草芽孢杆菌、八叠球菌、微球菌、星状诺卡氏菌、棒状杆菌、肺炎球菌和白色念珠菌。就产气荚膜梭菌而言,月桂酸的抑菌活性最强,随后依次为豆蔻酸、正葵酸、油酸和辛酸。
3 控制致病菌的有效性
为了评估蒸馏椰子脂肪酸钠盐在口服鼠伤寒沙门氏菌的断奶仔猪中的抗菌效果,研究人员进行了如下一项试验:选取48头28日龄的仔猪,随机分成两组,每组8个重复,每个重复3头仔猪。
日粮1组:仔猪自由采食未添加上述添加剂的基础日粮;
日粮2组:每吨基础日粮添加3 kg的蒸馏椰子脂肪酸钠盐,仔猪自由采食。
预饲一周后,试验仔猪口服接种鼠伤寒沙门氏菌(1.2×108 CFU/头);接种后,记录整个试验期的采食量和动物体重。评估接种前和接种后两天粪便指数(坚固性)和直肠温度。接种后第4天和第8天,每栏选择一头仔猪进行屠宰,并采集盲肠内容物样本进行沙门氏菌计数。
在试验期间,试验仔猪的生长性能、粪便指数和直肠温度均未见显著差异。但在接种后第4天,日粮2组中盲肠内容物呈沙门氏菌阴性的仔猪数量相对较高;接种后第8天,此差异达到统计显著。沙门氏菌阳性样本经半定量分析后表明,日粮2组仔猪的肠道菌群数量也有降低趋势(图1)。
4 生产性能和肠道健康的改善
为评估蒸馏椰子脂肪酸钠盐对仔猪生产性能和肠道微生物的影响,研究人员开展另一个研究。
试验选取48头平均初始体重为(7.1±0.15) kg的21日龄断奶仔猪,随机分成两组,每组6个重复,每个重复4头仔猪:
日粮1:未添加此蒸馏椰子脂肪酸钠盐的基础日粮;
日粮2:基础日粮按3 kg/t的比例添加此蒸馏椰子脂肪酸纳盐。
试验自21日龄起至35日龄结束,仔猪自由采食粉料,自由饮水。试验结束时,记录并测定体重(Body Weight,BW)、平均日增重(Average Daily Gain,ADG)、平均日采食量(Averagy Daily Feed Intake,ADFI)和饲料转化率(Feed Conversion Ratio,FCR);每个重复选择一头仔猪进行屠宰,采集其回肠和盲肠内容物样本以备肠道微生物含量分析。结果发现,与日粮1组的仔猪比较,日粮2组仔猪体重增加11%,FCR改善(1.35对2.32);此外,ADG和ADFI分别在数量上增加63 g/d和24 g/d(表1)。日粮2组仔猪回肠和盲肠内容物中大肠杆菌和肠细菌的含量显著地减少(图2)。
5 结论
每吨饲料添加3 kg蒸馏椰子脂肪酸钠盐,能减少口服接种致病菌株的仔猪体内沙门氏菌定植数,改善它们的生产性能,有利于仔肠道健康以及调控肠道菌群。
原题名:Coconut oil: A new option for controlling pig pathogens(英文)
原作者:Monica Puyalto、Cinta Sol和Juan Jose Mallor Norel (西班牙马德里)
断奶是仔猪生长中最关键的阶段,和母猪分离、与不同窝的仔猪混群、新的生活环境以及日粮由液态的乳汁调整为固态的饲料,这一系列应激反应通常会导致其采食量降低,进而导致生长短期受阻。断奶期间,小肠在组织学和生物化学方面发生了显著的变化,如肠绒毛萎缩和隐窝增生,从而降低小肠的消化和吸收能力,这会引发断奶后的腹泻,影响免疫应答反应能力,改变肠道菌群的正常组成,最终导致体重降低,动物更容易感染致病菌。
自2006年禁止将抗生素用作动物生长促进剂以来,由于关注饲料安全性和致病菌耐药性的形成,动物营养师对能够帮助仔猪顺利渡过断奶和尽可能降低肠道疾病的非治疗用活性营养性替代品极为感兴趣。目前,多种替代品已经被推出:酶制剂、益生菌、益生元、药用植物提取物和有机酸。这些替代品中的一些单独或联合使用,有助于提高动物的健康,这主要是通过酸化胃肠道(Gastrointestinal Ttract,GIT)的内环境和/或控制潜在致病菌的增殖而达成的。
具体而言,应用中链脂肪酸(Medium-Chain Fatty Acids,MCFAs)似乎可以提供一个可以降低仔猪断奶后产生的不利影响的有应用前景的方法。中链脂肪酸可以用作一种替代性的非抗生素类抑菌途径,改善动物的生产性能和健康。
1 中链脂肪酸
中链脂肪酸是饱和脂肪酸的一个家族,包括己酸、辛酸、正葵酸和月桂酸。
中链脂肪酸作为甘油三酯的组成部分天然存在于多种植物油中,尤其椰子油和棕榈油。通常情况下,椰子油含有高比例的中链脂肪酸,其脂肪酸由3.4%~15%的辛酸、3.2%~15%的正葵酸和41%~56%的月桂酸组成。棕榈仁油也富含辛酸(2.4%~6.2%)、正葵酸(2.6%~7.0%)和月桂酸(41%~55%)。
中链脂肪酸主要用作阴离子表面活化剂,正因为其具有这一特性,因此它具有抗菌活性。中链脂肪酸能够渗入细菌的细胞壁和细胞质膜进而破坏膜结构的稳定性,以及抑制细菌在皮肤和肠黏膜上定植所必需的脂肪酶的活性,这可能是中链脂肪酸抗菌功效的主要作用机制。中链脂肪酸除了具有直接的溶菌功能外,它还可以激活细菌自溶酶,在抑制致病菌的活性上发挥着重要的作用。或者,进入细菌细胞的完整脂肪酸似乎具有细胞毒性作用。它们会解离成质子和阴离子后进入细胞质中,降低细胞质的pH,结果细胞质酶的活性被抑制,最终导致细菌細胞的凋亡。中链脂肪酸的抗菌特性以及对肠道微生物体系的保护作用,都基于对猪进行研究后获得的结果。另外,研究发现中链脂肪酸还具有免疫调控作用,但缺乏在猪上的证据。
2 月桂酸
月桂酸是椰子油中主要的脂肪酸,约占其总脂肪酸组成的45%~53%。椰子油的特性甚至归功于月桂酸的特性。
在所有能抑制革兰氏阳性菌、部分病毒和真菌的饱和脂肪酸中,月桂酸的抗菌/抗病毒活性最强。在一项体外实验中,月桂酸对下列革兰氏阳性菌的抗菌活性得到了验证:金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、(A型和非A型、D型)β-溶血性链球菌、D型枯草芽孢杆菌、八叠球菌、微球菌、星状诺卡氏菌、棒状杆菌、肺炎球菌和白色念珠菌。就产气荚膜梭菌而言,月桂酸的抑菌活性最强,随后依次为豆蔻酸、正葵酸、油酸和辛酸。
3 控制致病菌的有效性
为了评估蒸馏椰子脂肪酸钠盐在口服鼠伤寒沙门氏菌的断奶仔猪中的抗菌效果,研究人员进行了如下一项试验:选取48头28日龄的仔猪,随机分成两组,每组8个重复,每个重复3头仔猪。
日粮1组:仔猪自由采食未添加上述添加剂的基础日粮;
日粮2组:每吨基础日粮添加3 kg的蒸馏椰子脂肪酸钠盐,仔猪自由采食。
预饲一周后,试验仔猪口服接种鼠伤寒沙门氏菌(1.2×108 CFU/头);接种后,记录整个试验期的采食量和动物体重。评估接种前和接种后两天粪便指数(坚固性)和直肠温度。接种后第4天和第8天,每栏选择一头仔猪进行屠宰,并采集盲肠内容物样本进行沙门氏菌计数。
在试验期间,试验仔猪的生长性能、粪便指数和直肠温度均未见显著差异。但在接种后第4天,日粮2组中盲肠内容物呈沙门氏菌阴性的仔猪数量相对较高;接种后第8天,此差异达到统计显著。沙门氏菌阳性样本经半定量分析后表明,日粮2组仔猪的肠道菌群数量也有降低趋势(图1)。
4 生产性能和肠道健康的改善
为评估蒸馏椰子脂肪酸钠盐对仔猪生产性能和肠道微生物的影响,研究人员开展另一个研究。
试验选取48头平均初始体重为(7.1±0.15) kg的21日龄断奶仔猪,随机分成两组,每组6个重复,每个重复4头仔猪:
日粮1:未添加此蒸馏椰子脂肪酸钠盐的基础日粮;
日粮2:基础日粮按3 kg/t的比例添加此蒸馏椰子脂肪酸纳盐。
试验自21日龄起至35日龄结束,仔猪自由采食粉料,自由饮水。试验结束时,记录并测定体重(Body Weight,BW)、平均日增重(Average Daily Gain,ADG)、平均日采食量(Averagy Daily Feed Intake,ADFI)和饲料转化率(Feed Conversion Ratio,FCR);每个重复选择一头仔猪进行屠宰,采集其回肠和盲肠内容物样本以备肠道微生物含量分析。结果发现,与日粮1组的仔猪比较,日粮2组仔猪体重增加11%,FCR改善(1.35对2.32);此外,ADG和ADFI分别在数量上增加63 g/d和24 g/d(表1)。日粮2组仔猪回肠和盲肠内容物中大肠杆菌和肠细菌的含量显著地减少(图2)。
5 结论
每吨饲料添加3 kg蒸馏椰子脂肪酸钠盐,能减少口服接种致病菌株的仔猪体内沙门氏菌定植数,改善它们的生产性能,有利于仔肠道健康以及调控肠道菌群。
原题名:Coconut oil: A new option for controlling pig pathogens(英文)
原作者:Monica Puyalto、Cinta Sol和Juan Jose Mallor Norel (西班牙马德里)