減少沙門氏菌污染的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控措施與豬的腸道健康

何忠武編譯

（四川省蒼溪縣畜牧食品局，四川蒼溪 628400）

減少沙門氏菌污染的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控措施與豬的腸道健康

何忠武編譯

（四川省蒼溪縣畜牧食品局，四川蒼溪 628400）

沙門氏菌是飼料攜帶的一種致病性細(xì)菌，可引起豬的胃腸炎，導(dǎo)致豬腹瀉和其它腸道疾病。

控制沙門氏菌的方案要求飼料中應(yīng)沒(méi)有致病性的細(xì)菌存在。飼料生產(chǎn)中控制沙門氏菌就是要防止或盡量減少沙門氏菌通過(guò)原料造成的污染、經(jīng)化學(xué)和熱處理過(guò)程中造成的污染以及通過(guò)儀器設(shè)備和設(shè)施的接觸造成的污染，同時(shí)還要防止在飼料加工、運(yùn)輸和貯藏中造成的污染。另外，專門的飼養(yǎng)方案也會(huì)有效地影響豬腸道微生物生態(tài)平衡從而有助于減少沙門氏菌的繁殖?？梢哉f(shuō)，合理的營(yíng)養(yǎng)措施可最大限度地保證豬肉的食用安全。

1 腸道中淀粉的消化和纖維的消化

1.1 淀粉的消化

維持豬腸道健康的目的和關(guān)鍵因素是通過(guò)飼養(yǎng)保持動(dòng)物最佳的消化能力，而最佳消化能力只有通過(guò)階段飼養(yǎng)才能達(dá)到，目的在于充分發(fā)揮酶的作用。這適用于母豬、斷奶仔豬及育肥豬等不同生產(chǎn)階段。碳水化合物及其消化率是最重要的，比如，仔豬利用水解谷物是最重要的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。谷物通過(guò)濕熱處理（膨化），淀粉粒的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，這使得豬腸道消化酶 （主要是淀粉酶）更容易分解淀粉，在有限時(shí)間內(nèi)可降解更多的淀粉。典型的淀粉粒在很大程度上被熱處理破壞，形成的新結(jié)構(gòu)與熔化的塑料相似，提高飼料配方中被降解淀粉的比例 （15～35%）可顯著提高淀粉的消化率。

1.2 纖維的消化

1.2.1纖維的消化

沙門氏菌除了被動(dòng)物體排出有繼續(xù)污染的可能性外，在動(dòng)物消化道內(nèi)的生存還受到營(yíng)養(yǎng)因素的制約。雖然，重要的是通過(guò)控制盲腸發(fā)酵來(lái)減少沙門氏菌的繁殖，在仔豬斷奶飼料中使用特殊的可發(fā)酵纖維就是一個(gè)很好的例子。當(dāng)仔豬飼喂水解形式的谷物時(shí) （膨化谷物中至少含有1/5的大麥），谷物的纖維部分在盲腸中經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵，就剛斷奶的仔豬而言，膨化過(guò)谷物中的纖維也同樣能被細(xì)菌發(fā)酵。發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸及其它短鏈脂肪酸明顯具有調(diào)節(jié)腸道pH值的作用。短鏈脂肪酸的形成對(duì)沙門氏菌生長(zhǎng)有抑制作用，特別是丁酸可促進(jìn)豬腸道絨毛的發(fā)育，能使微絨毛增長(zhǎng)、隱窩變深。不同的谷物在育肥豬和母豬飼料中被用作能量來(lái)源。從營(yíng)養(yǎng)角度看，在育肥豬和母豬生產(chǎn)階段，谷物的膨化處理是沒(méi)有必要的，因?yàn)橛梢认俜置诘牡矸勖讣捌渌缸阋韵c道中的碳水化合物。為了給腸道細(xì)菌提供可發(fā)酵纖維，在飼料中使用高質(zhì)量的谷殼 （尤其是小麥麩）也可使用甜菜渣、玉米蛋白粉、小麥蛋白粉以及菜籽粕和葵花籽粕。

1.2.2纖維組分的劃分

直到目前為止，豬飼料中碳水化合物中纖維組分的評(píng)定指標(biāo)仍然是粗纖維。豬盲腸中細(xì)菌可發(fā)酵的碳水化合物及其不同組分目前也沒(méi)有有效的評(píng)定方法。表1列出了豬常用的飼料原料中不同纖維組分的含量。當(dāng)然在豬的一定年齡、生產(chǎn)階段，需要考慮到蛋白質(zhì)消化率的不同對(duì)結(jié)腸中纖維發(fā)酵的影響。

1.2.2.1中性洗滌纖維 （NDF）

中性洗滌纖維是動(dòng)物飼料分析中最常用的纖維指標(biāo)，但它不是由同一類化合物所組成。NDF主要指植物細(xì)胞壁成分，其中半纖維素、果膠和纖維素是可以發(fā)酵的部分 （前兩者較容易發(fā)酵，后者較難發(fā)酵）。果膠是不溶于水的細(xì)胞內(nèi)容物。

1.2.2.2酸性洗滌纖維 （ADF）

酸性洗滌纖維包括飼料中纖維素和木質(zhì)素。NDF與ADF含量之差就是半纖維素。ADF和ADL的含量差是纖維素。

1.2.2.3酸性洗滌木質(zhì)素 （ADL）

酸性洗滌木質(zhì)素是通過(guò)化學(xué)分析測(cè)得的木質(zhì)素組分。對(duì)單胃動(dòng)物而言，木質(zhì)素基本上是不可消化的。

1.2.2.4可消化纖維 （DF）

可消化纖維包括半纖維素和不溶于水的果膠 （WIP）兩部分。果膠大多數(shù)是在結(jié)腸中通過(guò)發(fā)酵的方式降解。

2 料型對(duì)腸道健康的影響

飼料的形狀對(duì)維持豬腸道的健康至關(guān)重要。丹麥和德國(guó)在這方面的研究較為深入。

當(dāng)比較粉狀料和顆粒料對(duì)腸道健康的影響時(shí)，往往認(rèn)為制粒過(guò)程中高溫高壓的滅菌作用很重要。99%的微生物在這個(gè)過(guò)程中被殺死。

在丹麥多年來(lái)一直提倡在育肥豬飼料制粒過(guò)程中加熱到至少81℃以保證消滅飼料中所有的沙門氏菌。胃內(nèi)顆粒飼料消化速度慢，結(jié)果很可能導(dǎo)致胃中飼料的酸化不充分。相反，粉狀料因顆粒小，能與唾液更好地混合，在胃中的酸化速度較快，更易消化。大粒度的粉狀料制成的顆粒料在胃中兩個(gè)小時(shí)pH就達(dá)到2，而小粒度的粉料制作的顆粒料在胃中要花4個(gè)小時(shí)才達(dá)到這個(gè)pH值。在丹麥人們已經(jīng)對(duì)粉料的粉碎粒度以及飼喂顆粒料對(duì)豬血液中沙門氏菌含量的影響做了研究，飼喂粉碎粒度較大的粉料時(shí)血液中沙門氏菌的量顯著降低；飼喂粒度較大的粉料制成的顆粒料時(shí)，豬的血液中沙門氏菌陽(yáng)性率降低，但比飼喂粉碎大粒度粉料組要高 （見(jiàn)表2）。

德國(guó)漢諾威獸醫(yī)學(xué)院動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)系通過(guò)飼養(yǎng)試驗(yàn)證明，飼喂較大粒度的粉狀飼料并且同時(shí)使用有機(jī)酸 （或鹽）是降低斷奶豬及育肥豬沙門氏菌檢出率的有效方法。大粒度粉狀飼料具有良好的少門氏菌控制效果主要有兩個(gè)原因：第一，大粒度的粉料降低胃中食糜流通速率，胃內(nèi)容物干物質(zhì)含量升高，刺激乳酸菌生長(zhǎng)，游離的乳酸水平升高，引起pH值降低，顯著地降低由口攝入沙門氏菌的成活率；第二，飼喂粗顆粒粉料，大部分淀粉在十二指腸不被消化，最后到達(dá)盲腸，有助于盲腸微生物把淀粉分解成丙酸和丁酸，而這些短鏈脂肪酸抑制沙門氏菌的增殖，能使整個(gè)腸道沙門氏菌的量減少。

表1 主要飼料的可消化纖維 （DF）組分 （g/kg）

表2飼料結(jié)構(gòu)和碾磨對(duì)育肥豬血樣中沙門氏菌檢測(cè)的影響

表2 飼料結(jié)構(gòu)和碾磨對(duì)育肥豬血樣中沙門氏菌檢測(cè)的影響

實(shí)際上，重要的是怎樣合理地評(píng)定飼料的粗細(xì)。粉料篩分法可以作為一種參考方法。德國(guó)漢諾威獸醫(yī)學(xué)院動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)系規(guī)定大顆粒粉料平均22~38%的顆粒要大于1.4 mm，包括顆粒、小顆粒和粉料。圖1表示一種結(jié)構(gòu)好的育肥豬粉料的顆粒大小分布情況 （飼料的消化能：13.0 MJ/kg；粗蛋白 （CP）：17%；賴氨酸含量：0.9%，飼料由谷物及其副產(chǎn)品、豆粕和菜籽粕構(gòu)成）。從實(shí)用的觀點(diǎn)看，這種粒度的結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是結(jié)構(gòu)好且完美的構(gòu)成，能滿足豬生產(chǎn)性能與飼料料型研究的要求。就顆粒料而言，其原料的粉碎粒度應(yīng)該比粉料小，這是因?yàn)榉哿显谥屏C(jī)中被擠過(guò)3~5mm孔時(shí)會(huì)再次被壓碎。

3豬腸道健康和pH值的關(guān)系

要保持腸道健康，其中很重要的一點(diǎn)就是確定胃腸道各段食糜的最佳pH范圍是多少。從胃到十二指腸、盲腸，每個(gè)腸段的pH值和pH值變化造成的影響都非常不同 （見(jiàn)圖2）。

胃內(nèi)容物的酸化作用以及保持流入十二指腸食糜穩(wěn)定的pH是很重要的，這樣能避免沙門氏菌和埃希氏大腸桿菌在胃腸道定植，這些革蘭氏陰性菌適宜生存在pH值中性到弱堿性環(huán)境。

胃內(nèi)pH值通常在2～4之間，但是由于采食量的變化以及胃內(nèi)容物的分布不均，導(dǎo)致一部分飼料不易溶解，從而使某些部位pH值可能升高到7以上。因此，所有的飼養(yǎng)方案必須首先力求胃內(nèi)食糜能保持較低的pH值，保證流入十二指腸食糜的pH值相對(duì)穩(wěn)定，然后保證十二指腸pH值接近7。

從胃流入十二指腸食糜pH值的不穩(wěn)定引起從胰腺分泌到十二指腸的碳酸氫鹽 （緩沖劑）數(shù)量的不穩(wěn)定，這可能會(huì)使十二指腸pH值暫時(shí)升高到8以上，而這是革蘭氏陰性菌迅速增殖的最佳條件。另外，值得注意的是，胃中pH值保持小于4且相對(duì)穩(wěn)定對(duì)于蛋白質(zhì)消化相當(dāng)重要。因?yàn)橹挥性谶@個(gè)pH值范圍，胃蛋白酶原到活性胃蛋白酶的有效轉(zhuǎn)化才會(huì)發(fā)生，此酶與胰蛋白酶（胰腺分泌到十二指腸）直接影響著動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的消化。

腸道中性到弱堿性pH值范圍在生理上是正常的，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化也是很重要的，特別是在這個(gè)范圍內(nèi)淀粉酶的活性最高。從飼料的角度對(duì)胃腸道食糜pH進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)控，主要是以下措施的有機(jī)結(jié)合：對(duì)飼料在液體溶液環(huán)境中溶解度的調(diào)節(jié)、飼料酸化能力的調(diào)節(jié)以及飼料中使用酸化劑。

4 有機(jī)酸和添加劑

4.1 有機(jī)酸

過(guò)去幾年，有機(jī)酸對(duì)沙門氏菌的作用已進(jìn)行廣泛研究，其中甲酸最有效，其抑制豬霍亂沙門氏菌的最小濃度（MIC）為1.0 mg/mL（pH值為5），而丙酸是3.0 mg/mL，苯甲酸是0.8 mg/mL。應(yīng)該注意的是苯甲酸主要在十二指腸和盲腸之間解離，不適于調(diào)節(jié)胃內(nèi)pH值。除了料型外，添加有機(jī)酸或鹽對(duì)促進(jìn)腸道健康也是很有益處的。要消除革蘭氏陰性菌，例如：沙門氏菌、埃希氏大腸桿菌，有機(jī)酸的作用尤為明顯。

飼料與酸的結(jié)合力 （ABC）是飼料與酸結(jié)合能力的一個(gè)指標(biāo)?，F(xiàn)在推薦仔豬料的ABC值要在700 mmol HCl/kg（pH值為3）以下。降低ABC可以促進(jìn)豬的腸道健康，其方法有：限制飼料中鈣的含量 （低于0.85%），飼料添加植酸酶，更換飼料中的鈣源 （如使用甲酸鈣），保持飼料中粗蛋白的水平低于18% （在仔豬料和生長(zhǎng)期料中使用合成氨基酸）。

飼料中的有機(jī)酸主要在胃中分解，從而降低ABC。通過(guò)這種方式，在飼料中加入0.5%的甲酸能使飼料pH值降低大約0.9，同時(shí)使ABC降低大約50 mmol HCl/kg。通過(guò)降低飼料的Ca、P水平 （分別0.75%、0.45%）也可以減少生長(zhǎng)豬料的ABC；同時(shí)利用植酸酶保證植物中以植酸磷形式存在的磷的消化率，這會(huì)很好地促進(jìn)胃液對(duì)飼料的酸化作用，從而降低其pH值。由于作用的方式不同，因此必須首先分清無(wú)機(jī)酸 （如磷酸）和有機(jī)酸 （如甲酸、乳酸、苯甲酸、丙酸、檸檬酸）的區(qū)別。無(wú)機(jī)酸只釋放H+離子調(diào)節(jié)pH值（pH=-lg[H+]濃度）；有機(jī)酸除了有調(diào)節(jié)pH作用外，還有一個(gè)酸根陰離子，對(duì)潛在的有害細(xì)菌如沙門氏菌有直接的抑制作用。飼料中pH的降低有抗微生物的作用，對(duì)飼料的貯藏穩(wěn)定性有重要作用。胃中pH主要有兩方面的作用：影響微生物區(qū)系，活化胃蛋白酶利于蛋白質(zhì)的消化。如果胃內(nèi)酸根陰離子沒(méi)有解離出來(lái)，整個(gè)酸分子就會(huì)對(duì)腸道中的微生物區(qū)系起調(diào)節(jié)作用。各種有機(jī)酸抑制革蘭氏陰性菌 （如沙門氏菌、埃希氏大腸桿菌）特別有效。另外，有機(jī)酸鹽也有一定的作用，像甲酸鈣、乳酸鈣和甲酸鉀，它們的酸根離子沒(méi)有降低pH的功能，卻有抵御致病微生物的作用，而且，就仔豬而言，這些有機(jī)酸鹽還是重要礦物質(zhì)的來(lái)源。

4.2飼料添加劑——益生素和益生元

目前已有很多益生菌對(duì)沙門氏菌抑制作用的相關(guān)研究。丹麥的一些研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵飼料中增加的乳酸菌和乳酸具有很好的抑菌效果。被稱為益生元的寡糖 （像低聚果糖、菊粉、甘露聚糖）在十二指腸不能被機(jī)體分解，在盲腸這些物質(zhì)卻是雙歧桿菌的發(fā)酵底物并產(chǎn)生丙酸和丁酸等短鏈脂肪酸。上面提到的兩種添加劑的作用效果與其攝入量密切相關(guān)，在實(shí)際生產(chǎn)中要按照它們的效果確定使用量，同時(shí)還要考慮同其它調(diào)控措施 （如選擇合適的料型以及添加有機(jī)酸）進(jìn)行成本對(duì)比，選擇既經(jīng)濟(jì)又有效果的調(diào)控措施。

5 小結(jié)

在生豬生產(chǎn)中，減少豬肉生產(chǎn)過(guò)程中沙門氏菌的污染及其所造成的損失是我們共同的目標(biāo)。飼料不僅是沙門氏菌的攜帶者，還是引起腸道疾病的主要原因。除了嚴(yán)格的衛(wèi)生措施外，飼養(yǎng)中采用專門的調(diào)控措施是提高豬腸道的健康水平以及減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)中沙門氏菌污染的有效方法。