水肿病(ED)是由定植在仔猪肠道内的某些致病性大肠杆菌引起的肠毒血症。 该病的发生要具备大肠杆菌在肠道内定植、增殖和毒素产生与吸收等一系列条件, 涉及的问题很多。 该病的发生与仔猪消化生理学特点密切相关。
1仔猪消化生理学特点
1.1 仔猪消化酶不健全
哺乳仔猪胰蛋白酶和乳糖酶的活性较强,对乳蛋白和乳脂的消化吸收率分别为92%~95%和80%。 但胃腺不分泌淀粉酶,小肠和胰腺在35日龄分泌很少。
1.2 仔猪消化道酸度
仔猪消化道酸度发育与调控作者已有专题论述。
1.3 免疫功能不完善
肠黏膜是一个直接与细菌和化学物质接触的部位,它必须保持机体的内环境免受病原微生物的侵袭。 而仔猪特异性免疫B 细胞和T 细胞发育在.周龄后才开始分化成熟,上皮间淋巴球IEL在损伤或感染上皮细胞的消除中发挥重要作用, 但IEL 在仔猪5~7 周龄时出现。 因此,仔猪免疫系统还处于发育和未完善阶段, 不能有效地产生足够的抗体。但仔猪可通过以下途径获得非特异性和特异性免疫。
母乳免疫因子: 初乳和常乳中含有大量免疫球蛋白和免疫细胞。 初乳中的免疫球蛋白占乳清总蛋白的60%以上,其中80%为IgG。IgA 是一种重要的肠道保护型抗体,在常乳中含量较多,它对酸、碱和酶的作用有较强抵抗力,能在仔猪消化道内保护抗体的活性,并可附着在消化道表面,防止病原微生物吸附,使其不能在肠黏膜定植。
母乳,特别是初乳中还含有大量免疫细胞,吞噬细胞占90%,其中粒细胞占40%~80%,淋巴细胞占总数的10%(其中B,T 淋巴细胞各一半)。 这些细胞能增强机体对病原物质的吞噬力和仔猪的免疫力。乳中含有大量谷氨酰胺、 表皮生长因子、多胺、类胰岛素生长因子和转化生长因子等。
谷氨酰胺是肠黏膜的主要能源物质之一,能促进受伤肠道修复和维持正常的局部免疫功能, 在保护肠道免遭细菌和病毒的侵袭中发挥重要作用。 初乳和常乳中表皮生长因子浓度很高, 能刺激肠黏膜上皮隐窝细胞增生和诱导鸟氨酸脱羧酶的活性。 多胺为腺上皮细胞增殖、分化和修复所必需的。由于初生仔猪肠细胞活性低,所以乳汁中外源性多胺对仔猪的发育特别重要。 类胰岛素生长因子是乳汁中促进仔猪胃肠道生长发育的激素类生长因子,能刺激肠的生长发育。
肠细胞屏障: 是指肠黏膜上皮细胞之间的紧密连结,能有效地阻止大分子物质通过上皮进入机体。初生仔猪上皮细胞之间的连结并不紧密, 能吸收初乳中大分子的免疫球蛋白, 吸收高峰期出现在吮后4~12 小时,随后迅速降低。 一些细菌毒素和未被吸收的胆汁酸能破坏肠黏膜的完整性和损坏细胞间紧密结合,导致一些快速通道开放,造成肠黏膜通透性增大。
肠黏液屏障: 是肠黏膜上皮细胞和黏液细胞分泌的凝胶状糖蛋白,分布于整个肠黏膜表面,结肠处厚达830um,回肠最薄处也有123 um可特异地结合病原菌的黏附素, 能润滑和保护肠黏膜免受病原因子侵害,维护小肠菌群结构,减缓LM向黏膜内返流等。
生物屏障: 仔猪肠道内以乳酸杆菌等为优势菌的肠道菌群, 能阻止病原微生物在肠黏膜上定植建群,能刺激肠黏膜和全身免疫机制的发育。正常菌群分泌的各种抗菌物质能抵制某些厌氧菌和革兰氏阴性菌在肠黏膜定植和增殖, 乳酸杆菌能抵制大肠杆菌的黏附, 使其在仔猪肠黏膜上的吸附减少到原来的36%~48%。
免疫细胞:仔猪肠道黏膜构成中,淋巴样组织占25%,整个机体中的免疫细胞有70%以上存在于肠壁中,黏膜固有层中除含有大量T 淋巴细胞群和含有免疫球蛋白细胞群外, 还有大量B 淋巴细胞、浆细胞、吞噬细胞和肥大细胞等。这些细胞是防止肠道感染的重要防线。
2 断奶对仔猪的影响
2.1 断奶对小肠黏膜形态的影响
小肠黏膜绒毛高度与隐窝深度是小肠吸收面积和成熟肠细胞数量多少的结构基础。成熟肠细胞数量与仔猪消化吸收功能相关。是决定仔猪对腹泻敏感强弱和大肠杆菌吸附的主要因素之一、 断奶会影响仔猪小肠黏膜上皮结构、绒毛变短、隐窝加深、导致小肠黏膜萎缩。这个过程可持续10~12天。尤其对小肠前段绒毛高度影响大。张振斌等(2003)试验,断奶日龄对仔猪小肠绒毛高度及绒毛高度,隐窝深度比值影响小。但能降低断奶4天仔猪小肠黏膜隐窝深度。与28 日龄断奶组仔猪相比14、21日龄断奶仔猪小肠隐窝深度在断奶当天分别降低15.88%和6.45%。
2.2断奶对仔猪消化道酸度的影响
该问题作者已有专题论述。
2.3 断奶对仔猪消化道微生物的影响
由于断奶。使消化道酸度改变$断奶仔猪肠黏膜被某些饲料成分或病原微生物损伤。大肠杆菌黏附或侵入损伤黏膜上皮$抵抗大肠杆菌等病原菌黏附的母乳有益成分消失$断奶应激造成仔猪肾上腺皮质酮分泌增多,使消化道分泌的黏蛋白减少、乳酸杆菌和双歧杆菌数量减少、 大肠杆菌大量增殖、 断奶后消化酶分泌减少与活性降低等因素能导致仔猪消化不良和腹泻。未被消化吸收的碳水化合物和蛋白质作为细菌的营养基。大肠杆菌等病原菌大量增殖、 据张振斌等2000试验,断奶第六天肠道内大肠杆菌较哺乳仔猪增加5.4%。断奶第九天乳酸杆菌数量较哺乳仔猪降低14.3%。
2.4 断奶对仔猪肠道消化酶的影响
断奶后一周内胰脂肪酶,胰蛋白酶,胰淀粉酶和糜蛋白酶等各种胰酶的活性明显降低。除胰脂肪酶外。 其他酶在两周内才能恢复到断奶前水平、 同时乳糖酶,蔗糖酶,麦芽糖酶等小肠酶的活性也明显降低,至4周后才能恢复到最高水平。 据计成等1997报道,35 日龄断奶仔猪,42 日龄时胰腺淀粉酶活性从1125.6个酶活性单位降到972.4个酶活性单位。胰蛋白酶活性从5150 个酶活性单位降到3000 个酶活性单位。 到49 日龄才达到3550个酶活性单位。 张振斌2000试验,空肠内容物中胰蛋白酶活性在断奶后第二天较哺乳仔猪降低50%。淀粉酶活性在断奶后第六天和第九天分别降低50.8%和33.8%。 淀粉酶和糜蛋白酶的比值能反映对淀粉类饲粮的适应性。 据李长忠等2003试验,仔猪断奶后空肠的A/C值降低,50 日龄时仍趋于一个低值, 这些变化导致断奶仔猪对植物性蛋白质和淀粉的消化率低、 因此。早期断奶仔猪如饲粮配制不当,或诱饲过迟,未能促使仔猪消化酶系统充分发育。常引起消化不良与腹泻,消化道正常菌群结构破坏,大肠杆菌异常增殖。
2.5 断奶对仔猪免疫功能的影响
乳源有益因子消失、 断奶最直接的影响是乳源免疫活性物质消失,并失去被动免疫力、初乳和常乳中含有大量谷氨酰胺, 表皮生长因子,类胰岛素生长因子和多胺等。 因断奶,这些因子消失,对肠细胞生长,分化及细胞功能的发育产生不良影响。据张振斌等2000试验,断奶仔猪血清球蛋白浓度在断奶后第一天较哺乳仔猪降低16.82%,球蛋白占总蛋白比例在断奶后第一天和第六天分别下降6.82%和7.11%、 在淋巴细胞亚群中,断奶后第二天和第四天CD4+细胞数量分别较哺乳组降低19.5%和7.35%。CD8+细胞数量在断奶后第二天较哺乳组下降15.15%,第九天下降31.75%。
2.6 消化不良。腹泻与仔猪水肿病
由于断奶对仔猪产生一系列不利影响。 如断奶后饲粮配制不当,饲养管理不善。也会导致仔猪消化不良, 腹泻、 由于饲粮在胃肠内不能正常消化而异常发酵, 产生大量脂肪酸, 刺激胃肠运动和分泌增强,改变胃肠渗透压,发生消化不良性腹泻,造成消化道酸度改变和菌群结构失调。乳酸杆菌,双歧杆菌等有益菌数量大幅度下降, 肠道微生物以糖蛋白水解菌为主, 这些细菌水解蛋白质释放出大量尸胺,腐胺,酪胺和组胺等有毒产物刺激肠壁,引起肠黏膜形态进一步改变和消化吸收功能紊乱,消化不良和吸收不全的肠内容物作为大肠杆菌的营养基, 为大肠杆菌提供一个适宜的环境而大量增殖, 一株大肠杆菌在适宜的环境中,24小时内即可增殖为具有43亿菌体的群体,大肠杆菌作为继发感染而加重消化不良和腹泻的严重程度, 大肠杆菌也可作为原发病原。腹泻只是大肠杆菌病的临床表现, 因此。二者在发病上和病的进程中相互联系,相互促进,提示我们在预防和治疗中应注意二者的因果关系。 仔猪水肿病与仔猪断奶后大肠杆菌性腹泻二者之间没有明显区别。因某些大肠杆菌可同时引起这两种疾病。它们常发生在同一仔猪群,在同一病猪可同时出现这两种病,或出现在同一病猪的不同病程。
3 营养调控措施
张心如等1997曾提出根据仔猪消化生理学特点,用饲料学方法防制断奶仔猪腹泻和水肿病。 适当降低饲粮蛋白质水平, 提高仔猪免疫耐受性和降低饲料抗原性,应用饲用微生物添加剂,酸化剂,酶制剂,硒,维生素; 等方法在我国已普遍推广。作者均有专题论述,而以下措施国内应用较少。
3.1 谷氨酰胺GIn
GIn 是肠黏膜细胞和淋巴细胞所需的氮源。能促进上皮细胞增殖。有利于维持肠黏膜结构和功能。GIn能刺激硅皮素,神经紧张素,胰高血糖素等肽类营养激素释放,发挥其对肠黏膜的营养促生长作用。GIn还能促进细胞合成更多的维持肠黏膜结构所需要的谷胱甘肽。 因此GIn 能维护健康状态或修复状态下的肠黏膜结构和功能的完整性,对促进受伤黏膜的修复及维持局部免疫功能具有重要意义。GIn参与机体内还原剂GSH的合成,能增强机体清除自由基,抗氧化损伤和维持细胞结构的功能,在保护肠道免遭细菌和毒素的侵害中发挥重要作用。 在泌乳的第22 天和29 天的母乳中GIn是最丰富的游离氨基酸和蛋白质结合氨基酸。 仔猪断奶后,GIn来源终止,体内尚不能合成足够的GIn 供其需要,常导致断奶仔猪小肠形态结构和功能异常。 WU等21 日龄断奶仔猪的玉米-豆饼型饲粮中添加1%的Gin,断奶后一周可防止空肠绒毛萎缩。张军民等2003试验,饲粮添加1.2%的GIn 可缓解因饲喂生大豆造成的仔猪十二指肠和空肠中段的绒毛萎缩。 张军民等2002试验,饲粮添加1.2%Gin,血浆还原型GIn水平,35 和49日龄时高于对照组,肝脏和肠系膜淋巴结中还原型Gin35 日龄高于对照组,仔猪抗氧化能力增强。
3.2 寡聚糖。9&:;<=>?@>A:BC=。又称低聚糖或寡糖%
哺乳动物对碳水化合物的消化主要限于4糖苷链、低聚果糖,甘露果聚寡糖,异麦芽低聚糖等寡糖能促进小肠绒毛生长,保护小肠组织结构的完整性,降低仔猪肠道内氨含量,能抵抗酸和消化酶的降解,直接进入小肠和后肠。 双歧杆菌,乳酸杆菌等有益微生物能选择寡聚糖作为营养基质,最后被降解为短链脂肪酸、乳酸等。为仔猪提供能源,能使消化道ph 降低、促进有益菌增殖、并能促进消化酶的分泌与活性。 大肠杆菌,沙门氏杆菌,梭状胞杆菌等病原菌不能利用寡聚糖或利用率很低、并能被吸附而排出体外。
3.3 挥发性脂肪酸的作用
在结肠中,碳水化合物在厌氧菌的作用下无氧酵解, 产生大量挥发性脂肪酸。 挥发性脂肪酸和其他短链脂肪酸可增强机体对胃肠内病原菌的抵抗力。 仔猪饲喂以碳水化合物为主的饲粮时, 盲肠和结肠内总的挥发性脂肪酸的浓度在128~178mmol/l之间, 其中乙酸盐, 丙酸盐, 丁酸盐分别为总量的55%、25%/,15%。 挥发性脂肪酸和其他短链脂肪酸对肠黏膜有营养作用,并能刺激肠黏膜细胞增生,维护肠黏膜正常形态结构。 饲粮纤维在肠道内发酵产生大量短链脂肪酸, 因此, 应适当提高仔猪饲粮纤维水平。
3.4 鸡卵黄抗体的应用值得研究