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1、猪肠道结构与功能,是肠上皮细胞的快速能量

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1、猪肠道结构与功能,是肠上皮细胞的快速能量

由黏膜上皮细胞和黏液细胞分泌的凝胶状糖蛋白组成的黏液对肠壁具有重要的保护作用,其功能为:润滑作用,避免肠道黏膜受到机械损伤;阻止酸和蛋白酶对肠道黏膜的侵蚀;为正常菌群提供适宜的生存环境;避免受到寄生虫和有害微生物及毒素的侵伤。

丁酸盐是结肠上皮最好的氧化底物,占结肠细胞氧耗量的80%,丁酸无需经过肝胆吸收和复杂的三羧循环系统,可以直接为肠上皮细胞提供能量,是肠上皮细胞的快速能量源,尤其是肠细胞首选的能量,且极易从肠腔内吸收。

猪消化道各段虽然粗细、厚薄不同,外形也各异,但其基本结构大致相同。消化道从内向外可分为4层,即黏膜层、黏膜下层、肌层及浆膜层。成年猪的小肠长度为15-20m,为体长的11-12倍。

丁酸钠最主要的作用还是对肠道微生物屏障的影响。肠道的有益菌群主要是乳酸杆菌、双歧杆菌等。研究表明,丁酸钠对肠道微生物具有选择性抑制作用。在断奶仔猪饲粮中添加0.17%丁酸钠,可高效抑制大肠杆菌的生长,促进乳酸杆菌的滋生,尤其是对盲肠菌群的作用,从而提高仔猪的生长性能。

断奶仔猪由采食母乳到采食饲料,经历一个巨大的转变,饲料加工处理方式不同,对仔猪肠道健康影响也不同,如原料熟化与否,颗粒料与粉料及固态料与液态料等。敖志刚等(2010)报道,从消化率的角度出发,谷物和植物性饲料(玉米、豆粕、大豆、小麦)至少需要50%以上的熟化处理,以保证对淀粉的糊化和对抗原的灭活效果。经过熟化和制粒后,可以减少日粮抗营养因子、病原微生物等的数量,从而减少对肠道黏膜的过敏反应与损伤。唐仁勇(2004)研究了不同料形对断奶仔猪消化生理的影响,与粉料相比,颗粒料可显著提高仔猪日采食量,提高内源酶的活性;与固态料相比,液体料可显著降低仔猪的腹泻,提高小肠绒毛的高度。

肠道黏膜屏障包括机械屏障、免疫学屏障、分子筛、化学屏障和生物屏障。而肠道黏膜免疫是机体防止感染的第一道防线。丁酸钠可以提高肠道黏膜免疫力,从而提高动物的免疫水平。

1、猪肠道结构与功能

总之,作为有机酸,丁酸钠具有为肠黏膜提供营养,促进肠道绒毛结构的修复和生长,增强肠黏膜免疫力,促进有益菌抑制有害菌增殖,改善肠道环境,提高饲料适口性,促进动物健康等作用,可替代抗生素,是一种有开发潜力的功能性饲料添加剂

1.2.1消化吸收

2、丁酸钠对肠黏膜的免疫作用

1.2.2分泌小肠液

⑴ 提供能量来源

新生幼畜的胃肠道是无菌的,随后母源性和外部环境的微生物定植于肠道中,构成一个相对稳定的微生态系统。Mackie等(1999)研究发现,猪肠道内大约有14个属的400-600种微生物,数量达到1014个,是体细胞的10倍。Zoetendal等(2006)研究表明,仔猪断奶后,乳酸杆菌、福特氏乳酸菌和嗜酸乳酸杆菌的数量显著降低,其原因为需要复杂营养供应的乳酸菌受到了断奶后仔猪采食量下降的影响;另一方面,日粮组分的变化,如日粮中含有的抗营养因子及粗纤维,造成了肠道受损伤和炎症,增加了被外部病原微生物感染的机会。

4、改善仔猪的生长性能

黏膜层由上皮、固有膜和黏膜肌层结构组成,黏膜层表面存在大量的皱褶、绒毛和微绒毛等功能性结构。肠黏膜主要由上皮细胞和分散其间的杯状细胞组成,是动物吸收营养物质的主要部位。胚胎时期,肠道上皮细胞由肠黏膜下层的细胞分化,分化的细胞停留于隐窝,并在这里进行有丝分裂。完成有丝分裂的细胞在其他细胞的推动下逐渐从隐窝向绒毛移行,最后到达肠绒毛顶端并脱落,脱落的肠上皮细胞进入肠腔随粪便排出体外。通过不断的分裂和脱落,肠道上皮细胞始终处于一种动态平衡,这个过程称为肠黏膜细胞的迁移,迁移所需的时间称为细胞周转。回肠的转移速率比空肠高,因为其绒毛较短。黏膜上皮细胞间紧密连接,上皮细胞不断更新,其周转率在所有组织中最高。成年动物肠上皮细胞3-4d完全更新一次。成熟的肠上皮细胞突出在绒毛的顶部,新生的动物其细胞周转大约需要7-10d,因而其上皮细胞如果被损坏则比成年动物更难恢复。

仔猪断奶时,由于饲粮的改变、母源抗体的缺失、转群和断奶等应激因子抑制了肠上皮细胞绒毛膜的生长,造成对肠黏膜的损伤。对于断奶仔猪,丁酸钠有降低小肠隐窝深度,提高绒毛高度与隐窝深度的比值,降低绒毛宽度的作用,从而提高其消化吸收营养物质的能力。

肠道相关淋巴组织包括肠集合淋巴小节、固有膜淋巴细胞和上皮内淋巴细胞,是动物体内最大的免疫器官,在肠道执行局部免疫功能。如固有膜淋巴细胞是免疫应答的效应场所,在白细胞介素协同诱导下可使S-IgA细胞分化成IgA浆细胞,产生S-IgA而发挥作用。S-IgA是肠黏膜表面阻止病原体入侵的主要免疫防御因子,也是重要的抗炎因子,对维护肠道黏膜的完整性也有重要作用。

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霉菌毒素是产毒霉菌在粮食或饲料上生长繁殖过程中产生的有毒二次代谢产物,对动物肠道健康影响很大。苏军(2008)通过体外试验标明,镰刀霉菌毒素中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)可造成新生仔猪肠上皮细胞氧化损伤,并抑制其增殖,导致细胞膜完整性受损,抑制消化酶的活性及对营养物质的吸收。

⑵ 改善肠黏膜的形态特征

1.1形态结构

丁酸钠具有特殊的奶酪酸败气味,对仔猪具有一定的诱食效应。在仔猪饲粮中添加丁酸钠,还可以提高饲料转化效率和营养物质的表观消化率,从而改善仔猪的生长性能,与抗生素合用时效果更佳。

2.2病原微生物

仔猪断奶后受到营养、心理和环境三方面的应激,尤其是营养应激的影响最大,直接导致仔猪体增重降低,养分吸收不良,腹泻加剧。而抗生素具有促进动物生长、预防和治疗动物疾病等重要作用,被广泛应用于动物生产。但是随着抗生素无节制的滥用,导致在动物产品中的残留,“致残、致畸、致癌”,病原菌耐药性增加等问题,引起了社会的高度关注。

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