《The Veterinary Journal》:Soluble and insoluble fiber blend improves farrowing performance and colostral immunoglobulin concentration in sows without altering fecal microbiota
编辑推荐:
本研究针对围产期母猪便秘发生率高、分娩持续时间长及初乳抗体水平不稳定等问题,通过补充含40%麦麸、25%木质纤维素、25%柑橘浆和10%瓜尔豆胶的纤维复合物(每日添加400 g),发现纤维组母猪产前便秘发生率显著降低(p<0.01),分娩时长缩短23分钟(p=0.01),初乳IgG和IgA浓度显著升高(p=0.01),且新生仔猪腹泻发生率降低(p=0.04)。该策略为改善母猪围产期健康及仔猪早期抗病力提供了营养干预新思路。
在现代集约化养猪生产中,高产母猪面临着一系列严峻的挑战,尤其是在围产期(妊娠后期至分娩后初期)。这个阶段是母猪生理压力最大的时期,常见的健康问题包括便秘、分娩过程延长(farrowing duration)、初乳质量不佳以及新生仔猪腹泻等。这些问题不仅影响母猪的福利和生产性能,更直接关系到仔猪的存活率和早期健康。其中,便秘困扰着高达70%的围产期母猪,它不仅导致母猪疼痛不适,还会增加分娩时长和乳腺炎的风险,更严重的是,便秘会导致细菌毒素吸收增加,可能引发产后无乳综合征(post-partum dysgalactia syndrome)、发烧和产后采食量下降。同时,漫长的分娩过程与死产率增加密切相关,而初乳中免疫球蛋白(IgG和IgA)的含量则直接决定了仔猪被动免疫的成败,低水平的免疫球蛋白与哺乳期新生儿腹泻和死亡风险升高相关。
尽管已有研究表明纤维对妊娠母猪的行为和福利有益,但关于在母猪围产期日粮中添加纤维对其及其后代生理机制影响的研究仍相对有限,尤其是在改善初乳抗体水平和仔猪健康方面,现有文献报道并不一致。传统的管理措施,如产前限饲,可能会进一步制约母猪的生产效率。有研究发现,在饲喂后3小时内开始分娩的母猪,其分娩时长更短,且需要助产的概率更低。然而,在实际生产中,很难做到在分娩前多次饲喂母猪。因此,探索能够稳定母猪血糖水平、改善肠道健康的营养策略显得尤为重要。富含纤维的过渡日粮被认为是一种有益的解决方案,因为纤维可在后肠发酵,提供持续长达24小时的能量释放,有助于稳定餐间血糖水平。
为了应对围产期母猪面临的多重挑战,来自巴西圣保罗大学兽医学与动物科学学院的研究团队在《The Veterinary Journal》上发表了一项研究。他们假设,将具有互补功能特性的纤维源组合起来,可以支持母猪在分娩前后的健康和生产性能。本研究旨在通过在母猪过渡日粮(从妊娠第90天至产后第5天)中提供一种特定的纤维复合物,来降低母猪便秘发生率、改善分娩动力学、提高初乳免疫球蛋白浓度、调节母猪和仔猪的微生物群,并改善哺乳期性能。
研究人员开展了一项随机区组设计试验,涉及202头杂交母猪(长白×大白)。从妊娠第90天开始,母猪被分为两组:对照组(CON)饲喂2.6公斤标准妊娠日粮直至分娩;纤维组(FIB)则在2.4公斤标准妊娠日粮基础上添加400克纤维复合物(由40%麦麸、25%木质纤维素、25%柑橘浆和10%瓜尔豆胶组成),使日饲喂总量达到2.8公斤。该复合物为试验组动物日粮额外提供了245.5克总膳食纤维、159.6克不溶性膳食纤维和84.8克可溶性膳食纤维。分娩后,所有母猪自由采食标准哺乳日粮,而FIB组母猪在产后头五天继续在日粮顶部添加400克纤维复合物。研究评估了母猪体况、便秘评分、分娩结果(产仔总数、活仔数、木乃伊胎、死胎)和分娩动力学(分娩时长、产仔间隔)、分娩时血糖、初乳免疫球蛋白(IgA和IgG)浓度、仔猪性能、腹泻发生率、母猪和仔猪的粪便微生物组以及仔猪血液炎症细胞因子水平等多个指标。
主要关键技术方法
本研究采用了随机区组设计,以胎次和批次作为区组。研究在商业猪场进行,使用电子饲喂系统精确控制饲喂时间和采食量。体况评估通过超声波仪测量背膘厚度(backfat thickness, BT)和眼肌深度(loin depth, LD)。便秘评分采用视觉评分法。分娩动力学参数由专人记录。血糖使用便携式血糖仪检测。初乳免疫球蛋白浓度通过商业ELISA试剂盒测定。粪便微生物组分析通过16S rRNA基因测序进行,并使用QIIME 2平台和SILVA数据库进行分析。炎症细胞因子通过多重ELISA试剂盒定量。
3.1. 体况评估
结果表明,在妊娠第90天,两组母猪的体重、背膘厚度和眼肌深度相似。但在转入产房时(妊娠第112天),对照组母猪体重和眼肌深度显著高于纤维组。在断奶时,纤维组母猪的眼肌深度更高,且在哺乳期眼肌深度损失显著低于对照组。这表明纤维补充可能减轻了哺乳期母猪的蛋白质分解代谢。
3.2. 便秘评分
纤维补充显著降低了产前和分娩当天的便秘发生率。在分娩前一天,对照组母猪粪便评分为0(无粪便)和1(干燥颗粒状)的比例显著高于纤维组,而纤维组母猪粪便评分为3(正常成型)的比例显著更高。这种改善归因于不溶性纤维促进肠道蠕动和可溶性纤维保水改善粪便性状的协同作用。
3.3. 分娩动力学和血糖测量
两组在总产仔数、活仔数、死胎率和木乃伊胎率上无显著差异。然而,纤维组母猪的分娩时长显著缩短了23分钟,并且需要人工助产的比例有降低的趋势(p=0.07)。在分娩开始时两组血糖无差异,但在分娩开始后180分钟,纤维组母猪的血糖浓度显著高于对照组。这提示纤维补充可能通过提供持续能量和稳定血糖,有助于维持分娩过程中的体力。
3.4. 仔猪性能和腹泻评分
除第7日龄时对照组仔猪平均体重显著高于纤维组外,其他时间点仔猪体重无差异。然而,在生命第一周,纤维组母猪所产仔猪的腹泻发生率显著降低。这可能是由于初乳免疫球蛋白水平提高或纤维发酵产物对仔猪肠道的间接有益影响。
3.5. 初乳中的IgA和IgG
纤维组母猪初乳中的IgG和IgA浓度均显著高于对照组。IgG平均浓度从对照组的10.28 mg/mL升至纤维组的29.30 mg/mL,IgA从7.09 mg/mL升至15.01 mg/mL。这表明纤维补充有效提高了初乳的免疫质量。
3.6. 微生物组
令人意外的是,无论是在母猪(产后5天)还是在其仔猪(产后5天、21天和断奶后3天)的粪便微生物组分析中,两处理组之间在Alpha多样性(如Shannon指数)和Beta多样性(如Bray-Curtis距离)上均无显著差异。在门、科、属水平上的微生物相对丰度也相似。这表明观察到的生理益处可能并非由粪便微生物群落结构的显著改变所介导,而是可能与微生物代谢活性的变化有关。
3.7. 炎症细胞因子
在仔猪5日龄和24日龄时测量的多种炎症细胞因子(如IL-1, IL-6, IL-10, TNF-α等)浓度在两组间无差异,表明纤维补充并未引起仔猪全身性炎症状态的显著改变。
3.8. 母猪采食量
整个哺乳期平均采食量无组间差异。但在产后第2天和第3天,对照组母猪的采食量显著高于纤维组。研究人员推测,这可能是由于纤维增加了饱腹感或影响了日粮适口性,可能导致纤维组母猪在产后初期产奶量暂时性降低,这或许解释了其仔猪在第7天体重较轻的现象。
研究结论与意义
本研究得出结论,在母猪围产期日粮中补充由可溶性和不溶性纤维组成的复合物,能有效改善母猪的健康和生产性能。具体益处包括:显著降低产前和产时便秘发生率;将分娩时长缩短23分钟,并减少了助产需求;大幅提高初乳中IgG和IgA的浓度,从而增强仔猪的被动免疫;尽管未显著改变母猪和仔猪的粪便微生物群落结构,但成功降低了新生仔猪在生命第一周的腹泻发生率。
这项研究的意义在于,它证实了一种针对性的营养策略(即使用特定配比的纤维复合物)在管理现代高产母猪围产期挑战方面的实用价值。通过缓解便秘、优化分娩过程和提升初乳质量,该策略有助于提高母猪的福利、减少分娩干预、降低仔猪早期发病率和药物使用需求,最终贡献于更高效、更可持续的养猪生产。值得注意的是,观察到的生理改善(如免疫增强和仔猪腹泻减少)可能在未引起粪便菌群宏观结构变化的情况下发生,提示微生物代谢产物(如短链脂肪酸SCFAs)或局部免疫调节可能扮演了关键角色,这为未来深入研究其作用机制指明了方向。