养猪:用营养对抗疾病
时间:2022-7-30 19:34 作者:!admin 分类: 无
养猪:用营养对抗疾病
养猪密度的增加、遗传潜力的提高、生存环境的恶化、生猪的频繁流通以及大量抗生素和药物的添加,一方面导致了猪免疫力的下降,另一方面也导致了病原菌毒力和变异性的增加。我国养猪业面临着日益严峻的疫病挑战,疫病造成的损失日益增加。我们从未遇到过如此严重的挑战,而且这一挑战似乎不会消失。疫情将继续以不同形式袭击中国养猪业,这是无法预防的。
我们该怎么办?用更好的药?更好的疫苗?改善猪的生存环境?培育抗病品种?营养是非常重要的,但我们不能忽视营养在免疫中的重要性。营养是猪免疫力的物质基础。
以下重点介绍了疫病挑战对猪营养需求的影响以及营养对猪免疫力的影响,为猪同事抗击疫病提供一些新思路。大量的其他动物被用来参考(包括人类)的研究结果具有普遍意义,因为营养在免疫中起着重要作用。
流行病的挑战和动物的反应。
病原微生物和动物在漫长的进化过程中不断挣扎和适应。动物在进化过程中发展出复杂的免疫系统。当面对流行病的挑战时,它们能迅速动员和抑制入侵的病原体,直到它们被消灭,动物在与流行病的斗争中幸存下来。简单病原微生物在进化过程中也发展出一套对付动物的武器,并能改变自身,突破动物的免疫防线。一些动物被传染病打败了。根据lefloc'h等人(2004年)的说法,这场斗争将继续下去,流行病的挑战激活了动物免疫系统,并产生大量细胞因子(如白细胞介素)和化学因子。这些免疫因子作用于身体产生一系列代谢变化。营养素,特别是氨基酸,优先供应给与免疫反应相关的组织。当受到流行病的挑战时,动物厌食症非常明显。在这种情况下,肌肉降解成为氨基酸的重要来源。
激活免疫相关代谢途径该途径导致某些特殊氨基酸需求的变化。
流行病的挑战导致动物生长缓慢甚至停止。Sandberg et al.(2007)认为,主要原因是患病动物的采食量显著减少,但传染病的挑战导致动物需要维护(免疫需求也归因于维护)的增加也是一个重要原因,这可以通过成对喂养试验证明。无论是寄生虫感染、细菌感染还是病毒感染,动物的营养维持需求都显著增加。流行病的挑战可能导致所有营养素的维持需求显著增加。根据感染的严重程度,流行病挑战增加的维持能量需求估计为5%~35%,增加的蛋白质需求估计为每千克体重(人)0.57~1.2g,可见感染大大增加了蛋白质需求。
受传染病挑战后,由于免疫系统的激活,机体合成大量细胞因子、化学因子、急性期蛋白、免疫抗体等,代谢率显著提高,产热增加,体温升高,这需要大量的营养。首先,合成急性期蛋白质和抗体需要大量氨基酸,机体蛋白质损失和氮排泄增加。在传染病的挑战中,由于动物食欲和食物摄入的显著减少,甚至绝食,氨基酸的供应主要来自人体蛋白质的降解。当受到流行病的挑战时,动物的新陈代谢会增强,这将不可避免地增加对维生素和微量元素的需求。另一方面,流行病的挑战导致动物氧化应激,产生大量自由基,抗氧化剂(VE、VC、Se等)消耗增加。
现在基本清楚的是,在流行病的挑战下,动物新陈代谢增加,对营养的需求增加,动物的营养分布从生长转变为免疫。动物的这些代谢反应是为了抵抗流行病并尽可能多地生存,这是长期进化或自然选择的结果。然而,在人工选择下,猪可以在流行病的挑战中生存,因为代谢模式偏离了自然选择的轨道。近年来,生猪育种的进步极大地提高了猪的生长潜力和瘦肉的生长速度。一旦这些猪被感染,可用营养素的分配模式在一定程度上发生变化:分配给免疫系统的营养素减少,分配给生长的营养素增加。在健康的条件下,这自然有利于提高生产性能(养猪是在非常健康的条件下进行的),但当受到流行病的挑战时,这些猪的免疫力较低,死亡率高于老品种(中国本地猪生长缓慢,但其抗病性远高于现代外国猪)。持续关注提高生长性能的选择已经从基因上改变了营养素的分布,这必须牺牲除生长以外的其他功能。因此,为了培育高生长潜力的瘦肉猪,我们必须提供高营养水平,特别是面对流行病的挑战,因此,为了确保营养素的供应以获得足够的饲料,只有当猪被用于免疫接种时,才能克服流行病。
尽管动物受到流行病的挑战,其营养需求增加,但很难理解动物的反应恰恰相反,采食量减少。可能必须从进化的角度来理解这一机制。这种反应必须有进化的基础,被纳入动物的DNA遗传中,也有利于动物在自然条件下的生存。在进化过程中,自然界中的猪生病后获得营养的机会很小,免疫所需的营养也很高。可靠的营养来源是身体储备。为生病的动物调动大量的身体储备是不可避免的。这可能是由一系列神经、内分泌和活性物质分泌引起的代谢变化引起的。如皮质类固醇、胰高血糖素、儿茶酚胺和胰岛素的增加。动物的耗氧量增加,糖原分解增加,线粒体氧化代谢产生大量ATp,这可能会抑制动物的食欲。这仍然是一个假设,需要通过研究加以证实。在饲养条件下,即使疾病发生,我们也需要让猪尽可能从饲料中获得足够的营养(尽量让猪进食),特别是免疫所需的营养,确保营养用于免疫,并尽量减少身体组织的分解。一旦身体组织耗尽,死亡是不可避免的结果。流行病的挑战导致动物生长的减少甚至停止。这种摄食和生长的下降并不是由病原体本身对动物造成的损害造成的,而是应该引起动物对流行病挑战的免疫反应。免疫系统激活产生的一系列代谢变化和大量炎性细胞因子在清除病原体的过程中也会对动物生产性能造成严重损害。不仅病原体,还有其他激活免疫反应的因素,如疫苗接种,也在一定程度上降低了动物的生长性能。虽然动物的免疫反应是为了保持动物的健康,但动物也可能遭受摄食和生长的代价。免疫系统有时可能过度反应,尤其是在遭遇病毒感染后,导致过度炎症细胞因子和动物组织损伤。免疫反应失控,严重导致动物死亡。例如,SARS患者的死亡主要是由于过度的免疫反应,这是适当的。产生免疫反应使患者有机会生存。免疫似乎是一把双刃剑。
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