猪消化道营养需求:农业养殖新焦点
猪体内最大免疫器官消化道的营养需求
消化系统的主要作用是消化、吸收和排泄。食物的组成、形态、结构、性状及储存的时间,食物中的有毒有害成分、发霉的程度和霉菌毒素的量,环境中的有害微生物数量、品种等,对动物的健康会产生深远的影响。肠道是猪体内最大的免疫器官:一方面,肠道吸收面积大,接触大量的致病因子和微生物。另一方面,肠道内容物非常复杂,包括消化液、食糜、细菌、寄生虫、病毒和死亡脱落的细胞等,这些物质对肠黏膜形成持续性接触和刺激,持续和大量接触的结果是,70%以上的免疫细胞存在于肠腔,同时还有大量的肠道相关淋巴组织。因此,肠道黏膜是机体防御最重要的阵地,本文主要围绕肠道黏膜免疫及营养需求展开讨论。
1. 消化道的结构和主要功能特征
消化系统由消化器官和消化腺构成,消化器官起始于口腔,经咽到食管、胃、小肠、大肠,最后以肛门开口于体外,其消化管壁由5层结构构成,由内到外分别为黏膜、黏膜下组织、肌层、外膜或浆膜。消化道是全身唯一的消化器官,营养物质、口服药物的消化吸收100%在胃肠道进行;也是最大产酸器官之一,胃分泌大量盐酸,能激活胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶,是胃肠动力的来源,能消灭饲料中大部分的有害菌,其肠道的乳酸菌、丁酸菌能产生大量的乳酸和丁酸,抑制肠道有害菌的增殖、修复受损的胃肠道黏膜。
2. 肠道是体内最大的免疫器官
肠道最大的免疫器官:机体95%以上的感染性疾病与消化道有关,肠道损伤则机体抵抗力下降,就失去了70%的免疫保护,肠道的内毒素及肠毒素堆积是自身免疫力的杀手。
2.1 肠道黏膜免疫系统是黏膜免疫系统最重要的组成部分
黏膜免疫系统主要由3部分构成:①黏膜结合淋巴组织:它是黏膜接触并摄取抗原和最初反应产生的部位,即免疫球蛋白A的诱导部位,包括:肠黏膜结合淋巴组织、支气管黏膜结合淋巴组织,眼结膜结合淋巴组织等。②致敏淋巴细胞散布途径:主要是淋巴循环及血液循环。③黏膜免疫效应部位:全身的黏膜组织、胃肠道、呼吸道、生殖道和多种分泌腺等。
2.2 黏膜免疫反应
发生在肠道中的黏膜免疫反应是由肠黏膜表面附着的抗原引发的。外部抗原进入肠道后 与诱导部位接触,肠道黏膜中的淋巴滤泡集结将抗原物质转移到淋巴滤泡集结的巨噬细胞,巨噬细胞对抗原进行加工,并将抗原转给辅助性T淋巴细胞,辅助性T淋巴细胞激活B淋巴细胞,B淋巴细胞分化增殖产生大量的分泌型IgA,SIgA接着被转运到肠腔中,发挥其生理功效。有些淋巴细胞要游走到呼吸道、乳腺等其他组织器官的黏膜表面,激活整个机体的黏膜免疫系统形成共拥黏膜免疫系统,同时激活系统免疫,抵抗病原微生物的入侵,维持机体的健康状况。
3. 消化道的特殊营养需求
肠道相关免疫系统的发育和正常功能的发挥需要专门的营养支持,已有的许多研究都对肠道营养进行了探讨。通过补充相关肠道营养,来增强肠道黏膜免疫力。
为使肠黏膜上皮细胞的增生快速修复,需要补充充足的谷氨酰胺。肠道营养中的谷氨酰胺是肠黏膜上皮细胞和淋巴细胞的主要燃料,同时又是细胞增殖分化所需要的氮源。在正常情况下,动物机体本身所需的谷氨酰胺只在肝脏和骨骼肌中极少量合成,主要从肠道或循环中摄入。在应激状态下,谷氯酰胺需求大量增加,补充谷氨酰胺可减缓肠道黏膜萎缩,显著增加仔猪空肠粘液中的SIgA和细胞因子的含量。
肠道营养中的有机酸如柠檬酸、苹果酸、乳酸和丁酸等,能通过降低胃肠道pH值来达到间接降低细菌数量的作用,且对革兰氏阴性菌具有抑制作用。在28 Ft龄仔猪Et粮中添加1.6%乳酸,断奶仔猪水肿病的死亡率降低了18.75%,小肠内容物有益菌的比例明显提高。
肠道营养有益菌在肠腔内充分生长发育和附植,形成了优势菌群,在肠腔中产生短链脂肪酸如醋酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸等。正常情况下,肠腔内的短链脂肪酸主要由厌氧细菌对碳水化合物无氧酵解后产生,具有直接营养结肠和促进结肠吸收钠、水的作用。
肠道营养中的精氨酸对肠道黏膜结构具有明显改善作用。研究报道,精氨酸能够促进黏膜上皮生长分化,使肠黏膜结构明显改善,维护肠黏膜屏障。
肠道营养不是一个单一的肠道微生物的概念,以往对于肠道营养的认识往往被益生菌简单替代。实际上肠道营养是由一系列益生菌、益生素、酶及其他物质构成。肠道营养的缺乏容易影响肠道免疫相关组织发育,进而可能影响胃流二联苗等肠道相关疫苗的免疫效果和抗体水平。
在疫苗注射前增加肠道免疫营养,能够较好地增加肠道抵抗力,提高抗体水平。
随着养殖行业的不断发展,猪消化道营养需求的研究将会更加深入,为农业养殖带来更多创新性解决方案。欢迎广大养殖户用实际体验验证观点,共同推动养殖业的可持续发展。
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