仔猪早期断奶应激反应机理与抗应激技术研究
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仔猪早期断奶应激反应机理与抗应激技术研究. 广东省农业科学院畜牧研究所 蒋宗勇 林映才 张振斌. 前言 广东省农科院畜牧研究所自 1998 年以来,以 14 日龄早期断奶杜 ×( 大 × 长 ) 仔猪为研究对象,以哺乳仔猪为对照,研究早期断奶应激反应机理和抗断奶应激技术。. 提高母猪繁殖率. 食 欲 差. 消化功能紊乱. 提高生长期生产性能和胴体品质. 生 长 抑 制. 净化传染病. 饲料利用率低. 仔猪早期断奶. 优势. 问题. 14 日龄. 哺乳仔猪. 哺乳仔猪. 哺 乳. 断 奶. 断奶后 0 - 9 天采集两组猪的血液,

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仔猪早期断奶应激反应机理与抗应激技术研究

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仔猪早期断奶应激反应机理与抗应激技术研究

广东省农业科学院畜牧研究所

蒋宗勇 林映才 张振斌


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前言

广东省农科院畜牧研究所自1998年以来,以14日龄早期断奶杜×(大×长)仔猪为研究对象,以哺乳仔猪为对照,研究早期断奶应激反应机理和抗断奶应激技术。


4374454

提高母猪繁殖率

食 欲 差

消化功能紊乱

提高生长期生产性能和胴体品质

生 长 抑 制

净化传染病

饲料利用率低

仔猪早期断奶

优势

问题


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14日龄

哺乳仔猪

哺乳仔猪

哺 乳

断 奶

断奶后0-9天采集两组猪的血液,

屠宰取组织、消化道内容物样品

消化生理


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血糖、血脂、T3、T4、皮质醇

Na+、K+、Cl-、胃肠pH值

代谢与内分泌

电解质平衡与胃肠道pH值

免疫球蛋白、淋巴细胞亚群

蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶

消化酶

机体免疫

消化道形态结构

肠道微生物区系

绒毛高度、隐窝深度

大肠杆菌、乳酸杆菌

仔猪超早期断奶应激反应机理研究


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断奶应激反应:代谢与内分泌

断奶后1天饥饿或半饥饿状态下,血糖大幅降低,引起T4水平升高,促使仔猪动用肝糖原和体脂肪,使血清总脂含量第1天升高、血糖含量第2天升高;但由于仔猪体内营养储备有限,此后血糖和血脂水平降低,肝脏重降低,血清总蛋白含量则一直维持低水平。尽管断奶第4天后饲料摄入大幅度增加,但由于消化不良,引起仔猪腹泻,胃内容物又减少,血糖、血脂仍然维持较低水平。


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断奶应激反应:皮质醇浓度

第一批试验

第二批试验

与哺乳仔猪相比,14日龄断奶仔猪血清皮质醇浓度在断奶后4天内下降,之后略上升。进一步研究表明,断奶后开始的16小时内,皮质醇先升高,至24小时才降低。

SAS问题与皮质醇


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断奶应激反应:机体免疫

由于常规饲料中免疫物质或免疫刺激物含量比母乳少,因此断奶后T淋巴细胞亚群(尤其CD4+/CD8+比值)为指标的细胞免疫机能下降、球蛋白及球蛋白占总蛋白比值也下降。可见,早期断奶应激导致仔猪免疫功能下降,至断奶后第6-7天仔猪免疫功能基本恢复至哺乳仔猪水平。


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断奶应激反应:电解质与pH值

母乳停止供给和前期饲料采食不足,导致体内电解质平衡值降低和胃肠道内容物pH值升高,后期(第4天后)尽管饲料采食增加,但由于饲料酸结合力高,仔猪自身胃酸分泌能力低,使胃肠道内容物pH值进一步升高,体内电解质平衡值持续低下。


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断奶应激反应:消化酶

由于胃肠道内容物pH值升高,断奶仔猪蛋白酶和脂肪酶活性降低,此后饲料(酸结合力高)摄入使胃肠pH值进一步升高,使脂肪酶和淀粉酶活性进一步降低。这导致断奶仔猪对饲料消化率降低。


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断奶应激反应:肠道微生物

上述4个方面的条件变化,进一步使断奶仔猪肠道中的微生物区系失去平衡,大肠杆菌数量增加,乳酸杆菌数量减少,大肠杆菌/乳酸杆菌比例增加,引起腹泻。


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断奶应激反应:消化道形态结构

上述各项指标,尤其是免疫指标、体内电解质平衡、胃肠道内容物pH值和肠道微生物区系的变化,进一步导致断奶仔猪小肠粘膜绒毛变短,隐窝加深(这种变化在饲料摄入量增加时加剧),消化吸收功能降低。


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哺乳仔猪小肠绒毛形态

断奶仔猪小肠绒毛形态


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超早期断奶,母乳供给停止

断奶后1-3天采食饲料不足

免疫功能下降,胃肠液pH值升高,体内电解质平衡失调

断奶第4天后饲料采食量增加

断奶后1天血糖大幅降低,血清T4升高,肝糖原和体脂肪动用,第1天血清总脂,第2-3天血糖升高,之后降低,血清总蛋白下降

饲料中植物蛋白、淀粉多

乳糖、乳蛋白少,消化性差,饲料酸结合力高

胃肠中pH值进一步升高

体内电解质平衡持续失调

免疫功能恢复缓慢

肠道中微生物区系紊乱,大肠杆菌比例升高

消化酶活性降低

消化率进一步降低

腹泻, 代谢(T3)水平下降

皮质醇升高, 免疫力下降

消化道形态结构改变

消化、吸收功能下降

早期断奶应激综合症

采食量、日增重、饲料利用率和消化率降低,腹泻频率高和持续时间长,抗病力下降,僵猪比例和死亡率增加

超早期断奶应激反应机理示意图


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二、抗仔猪超早期断奶应激技术

  • 免疫调节技术:共轭亚油酸、大豆异黄酮、血浆蛋白粉、维生素A

  • 肠道微生物区系调控技术:耐热活性酵母、益生菌、甘露寡糖

  • 酸碱度调控技术:复合酸化剂

  • 酶学调控技术:复合酶制剂

  • 饲料营养调控技术:电解质平衡、谷氨酰胺二肽

  • 采食量调控技术:甜香型诱食剂

  • 腹泻与抗生素问题


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免疫调控技术:共轭亚油酸

共轭亚油酸对仔猪生产性能的影响

日增重

料重比

饲粮中共轭亚油酸添加量

共轭亚油酸可改善增加早期断奶仔猪日增重,改善饲料转化效率。


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免疫调控技术:共轭亚油酸

共轭亚油酸对仔猪血液淋巴细胞转化率(%)的影响

饲粮中共轭亚油酸添加量

共轭亚油酸可提高早期断奶仔猪血液淋巴细胞转化率。


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免疫调控技术:共轭亚油酸

共轭亚油酸对仔猪血清IgG浓度的影响

饲粮中共轭亚油酸添加量

共轭亚油酸可提高早期断奶仔猪血液免疫球蛋白水平。


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免疫调控技术:共轭亚油酸

共轭亚油酸对仔猪TNT-和前列腺素E2的影响

肿瘤坏死因子-

前列腺素E2

共轭亚油酸可提高早期断奶仔猪血液肿瘤坏死因子水平,降低血清前列腺素E2水平。


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免疫调控技术:共轭亚油酸

共轭亚油酸对仔猪血清IL-2的影响

共轭亚油酸可提高早期断奶仔猪血清血清IL-2水平。


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饲粮中共轭亚油酸添加量

免疫调控技术:共轭亚油酸

共轭亚油酸对仔猪血清溶菌酶活性的影响

共轭亚油酸可提高早期断奶仔猪血清溶菌酶活性。


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免疫调控技术:共轭亚油酸

共轭亚油酸对仔猪肝脏、结肠粘膜PPAR-r基因表达的影响

饲粮中共轭亚油酸添加量

共轭亚油酸可提高早期断奶仔猪肝脏和结肠粘膜过氧化物酶增殖物激活受体-rmRNA的拷贝数。


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免疫调控技术:共轭亚油酸

共轭亚油酸对肝细胞、结肠粘膜细胞PPAR-r基因表达的影响

培养液共轭亚油酸添加量(umol/l)

顺9,反11-共轭亚油酸可提高了仔猪结肠粘膜细胞过氧化物酶增殖物激活受体-rmRNA的拷贝数。


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日增重

料重比

免疫调控技术:大豆异黄酮

大豆异黄酮对仔猪生产性能的影响

饲粮大豆异黄酮添加量(mg/kg)

大豆异黄酮可改善早期断奶仔猪生产性能。


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免疫调控技术:大豆异黄酮

大豆异黄酮对仔猪腹泻率(%)的影响

饲粮大豆异黄酮添加量(mg/kg)

大豆异黄酮可降低早期断奶仔猪腹泻率。


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饲粮大豆异黄酮添加量(mg/kg)

大豆异黄酮可改善早期断奶仔猪免疫功能。

免疫调控技术:大豆异黄酮

大豆异黄酮对仔猪免疫机能的影响

T淋巴细胞转化率

CD4+ / CD8+


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免疫调控技术:大豆异黄酮

大豆异黄酮对仔猪抗氧化机能的影响

血清中SOD活性

血清中GSH-Px活性

大豆浓缩蛋白饲粮大豆异黄酮添加量(mg/kg)

大豆异黄酮可改善早期断奶仔猪抗氧化功能功能。


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免疫调控技术:大豆异黄酮

大豆异黄酮对肝细胞MDA含量的影响

培养液中大豆异黄酮添加量(mol/L)

大豆异黄酮可提高仔猪肝细胞的抗氧化能力。

传统中药与抗氧化机理


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免疫调控技术:血浆蛋白粉

血浆蛋白粉对仔猪生产性能的影响

日增重

料重比

饲粮血浆蛋白粉添加量

饲粮中添加血浆蛋白粉可改善早期断奶仔猪生产性能,且以7.5%比例为最佳。


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CD4+

CD8+

免疫调控技术:血浆蛋白粉

血浆蛋白粉对仔猪T淋巴细胞亚群的影响

CD4+ / CD4+

饲粮中添加血浆蛋白粉可增强早期断奶仔猪细胞免疫机能且以7.5%比例为最佳。


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免疫调控技术:维生素A

维生素A对仔猪单核细胞比例和皮褶厚度的影响

单核细胞比例

PHA诱导皮褶厚度增厚值的差值

饲粮中维生素A添加量( IU /kg)


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微生态调控技术:耐热活性酵母

耐热活性酵母对仔猪生产性能的影响


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微生态调控技术:耐热活性酵母

耐热活性酵母对仔猪腹泻率和CD4+/CD8+的影响

腹泻率(%)

CD4+/CD8+

酵母与水产动物免疫


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微生态调控技术:耐热活性酵母

耐热活性酵母对仔猪肠道微生物区系的影响


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微生态调控技术:甘露寡糖与益生菌

仔猪日增重

A:对照组

B:金霉素150PPM

C:甘露寡糖 1g/kg

D:甘露寡糖 2g/kg

E:益生菌1g/kg

F:甘露寡糖+益生菌

仔猪料重比


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大肠杆菌

微生态调控技术:甘露寡糖与益生菌

甘露寡糖与益生菌对仔猪肠道微生物区系的影响

乳酸杆菌

双歧杆菌

大肠杆菌/乳酸杆菌


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胃肠道酸度调控技术:复合酸化剂

复合酸化剂对仔猪日增重的影响

复合酸化剂对仔猪料重比的影响


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胃肠道酸度调控技术:复合酸化剂

复合酸化剂对仔猪肠道微生物区系的影响

饲粮中复合酸化剂添加量


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胃肠道酸度调控技术:复合酸化剂

复合酸化剂对仔猪小肠粘膜形态结构的影响

饲粮中复合酸化剂添加量


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饲料营养调控:电解质平衡

日增重

料重比

腹泻率


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饲料营养调控:谷氨酰胺二肽

谷氨酰胺二肽对仔猪日增重的影响

谷氨酰胺二肽对仔猪料重比的影响


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饲料营养调控:谷氨酰胺二肽

谷氨酰胺二肽对仔猪CD4+/CD8+的影响


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甘氨酰谷氨酰胺对仔猪日增重的影响


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甘氨酰谷氨酰胺对仔猪SOD的影响


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甘氨酰谷氨酰胺对仔猪MDA的影响


Gsh px

甘氨酰谷氨酰胺对仔猪GSH-PX的影响


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诱食剂对仔猪的诱食试验

四种诱食剂的诱食系数比较


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三、抗断奶应激技术的综合验证

试验处理(所有试验饲粮均满足仔猪的营养需要)

14日龄断奶+乳猪教槽料

21日龄断奶+常规断奶料

28日龄断奶+常规断奶料

主要结论

应用本项目技术集成的产品(乳猪教槽料)饲喂14日龄超早期断奶仔猪,从其生产性能、免疫功能、肠道微生物区系、小肠粘膜结构等方面,有效克服了仔猪的断奶应激,实施效果优于饲喂常规断奶料的21和28日龄断奶。


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试验结果:生产性能

4-20kg期间日增重(g/d)

4-20kg体重所需天数

应用本项目成果与技术配制14日龄断奶乳猪教槽料,饲喂14日龄早期断奶仔猪, 4-20kg期间日增重略高于21日龄断奶组和28日龄断奶组,由4kg到20kg体重所需天数也比21日龄和28日龄断奶组少。


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试验结果:免疫与肠道微生物

14日龄断奶处理组T淋巴细胞CD4+/CD8+比值断奶后基本不下降,至断奶后第7天已超过刚断奶时,而14、21、28日龄断奶的未处理组CD4+/CD8+比值明显下降,恢复较慢。肠道内容物乳酸杆菌/大肠杆菌比值刚断奶略有降低,在断奶后第7天已基本恢复,其绝对值高于14日龄断奶未处理组(至第9天仍未恢复),而且断奶后各时期其比值均优于实施21、28日龄断奶未处理组 。


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14日龄断奶

14日龄断奶

未处理组

处理组

肠绒毛扫描电镜照片


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以T-MSTN-Q为检测抗原进行的重复性实验


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3、三次免疫后鸡血清抗体水平(OD450)

1、生理盐水

2、MSTN-B高剂量血清组

3、MSTN-B低剂量血清组

4、 φT-MSTN-B组


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试验11周末的各组鸡体增重


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4、 免疫MSTN疫苗对鸡的生产性能指标的影响


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5、免疫MSTN疫苗对腿肌重量及蛋白含量的影响


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6、免疫MSTN疫苗对胸肌重量及蛋白含量的影响


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腿肌肌纤维细胞纵切图

一对照(10×10)

二 高剂量(10×10)

四T4-T(10×10)

三低剂量(10×10)


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谢谢!


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