熱應激是指處于極端高溫環境中的機體對熱環境所做的非特異性的生理反應的總和。隨著集約化高密度飼養方式的迅速發展,大部分南方地區越來越迫切要求緩解夏季高溫與高濕對養豬業帶來的環境壓力,熱應激導致母豬繁殖力的下降也越來越多地引起家畜環境、飼料營養研究者的關注。對于優良品種的哺乳母豬而言,此問題更為嚴重,這是因為現代基因型母豬是基于生長速度、瘦肉率和飼料轉化率選育的,但會犧牲母豬的食欲(Smith等,1991),這就使得因熱應激引起的采食量下降問題變得更為嚴重。盡管可以通過培養抗熱應激品種豬來解決這一問題,但短期內很難實現。本文主要探討從優化營養和飼養管理方面來緩解熱應激的負面影響。
1熱應激對哺乳母豬直接與間接的影響
哺乳母豬的最適溫度大約為l6℃,但氣溫較高地區產仔舍平均舍溫比其最適溫度約高l0℃,最熱月份的平均舍溫比其最適溫度高15℃以上。通常舍溫與哺乳母豬采食量呈顯著負相關。在18℃~30℃范圍內,環境溫度每升高l℃,哺乳母豬日采食量降低0.2 kg(Stansbury等,l987)。在最適溫度之上,環境溫度每升高1℃,母豬每天每千克體重損失lg(Smith等,l988)。對于頭胎母豬而言,當環境溫度升至30℃以上時,日采食量降至3 kg以下,體重損失高達l.8 kg/d(Whittemore,1996)。
熱應激可引起母豬體重損失嚴重,斷奶至再發情的間隔延長(zak等,l997),排卵數減少(Zak等,1997),受胎率下降(Kirkwood等,l987),胚胎存活率降低(Zak等,l997;Kirkwood等,l987),窩產仔數減少(Kirkwood等,l988),母豬不發情(Einarsson等,1993),甚至有可能縮短母豬的利用年限。董國忠(2004)對3 000頭PIC母豬群在1年中被淘汰的原因進行了分析,發現因配種后返情和體況較差而被淘汰的母豬占總被淘汰母豬的近50%,而返情和體弱有可能就是哺乳期采食量不足造成。
此外,哺乳母豬熱應激期間采食量低下,會使泌乳量不足,從而影響仔豬的生長(Eastham等,1988)和斷奶前的存活率(Kertiles等,l979)。
2緩解哺乳母豬熱應激的營養調控措施
2.1提高哺乳期飼糧能量濃度及其消化率
一般而言,母豬分娩后7 d的消化能攝入量要達到l00 MJ/d。Mahan等(1975)發現,當提高母豬飼糧能量濃度,母豬采食量趨于降低,最終能量的攝入量相近。但當使用高脂肪飼糧時,母豬能量攝入量一般均增加(Close,2000)。根據熱力學原理,在高溫條件下,體增熱較多可導致采食量降低。而與碳水化合物和蛋白質相比,脂肪的熱增耗較低而能量含量較高,因而通過在飼糧中添加脂肪來提高能量濃度對熱應激的哺乳母豬有利(Lynch,1977)。cox等(1983)還發現,給熱應激的母豬飼喂高脂肪飼糧,可縮短母豬從斷奶到再發情的間隔。母乳中短鏈脂肪酸容易被仔豬吸收,所以添加油脂時需注意脂肪酸的構成,不用飽和脂肪酸和長鏈脂肪酸比例過高的油脂。此外,夏天一定要注意添加的脂肪不被氧化或酸敗,建議同時添加抗氧化劑。
Pettigrew(1999)認為,除了發生熱應激情況外,不宜在哺乳母豬飼糧中添加脂肪,因為脂肪不能產生類似淀粉那樣的促進胰島素分泌的作用。相反,在哺乳母豬飼糧中添加脂肪具有降低血漿胰島素含量和促黃體生成激素(LH)分泌的作用(KemD等,l995)。
除了提高飼糧的能量濃度外,提高飼糧的消化率也是增加能量攝入量的有效方法。奧特奇公司生產的特威寶SSF是真正以飼料原料(麥麩)為底物經固態發酵方法生產的多種酶復合物,富含7種(木聚糖酶、纖維素酶、淀粉酶、β-葡聚糖酶、果膠酶、蛋白酶、植酸酶)以上的酶,由于各種酶的協同功能,因而在哺乳母豬飼糧中添加200~300 g/t可最大程度地提高飼料的消化率,有效減少哺乳母豬因采食量不足而引起的體組織分解。
2.2提供優質蛋白質,保證氨基酸平衡
哺乳母豬飼糧中的蛋白質和賴氨酸是影響其繁殖性能的關鍵因素。哺乳期飼糧蛋白質低會使母豬斷奶到再發情的間隔延長。熱應激狀態下豬對蛋白質的需要量增加,但是,粗蛋白質過高又會增加母豬的體增熱,使母豬感覺更熱。所以天氣炎熱時,給哺乳母豬提供優質的蛋白質來源并補充必需氨基酸,可有效滿足其需要,減少體重損失。Stahlv等(1990)的研究表明,同時提高哺乳期母豬飼糧粗蛋白質與賴氨酸水平(分別為10.7%/0.42%、l3%/0.58%、l5.3%/0.75%、l7.7%/0.92%),乳豬生長速度提高,母豬失重減少。Richert等(1997)也報道,將哺乳母豬飼糧粗蛋白質與賴氨酸水平分別從l4.2%和0.8%提高到20.5%與l.2%,乳豬生長速度提高,母豬失重減少。
Close(2000)通過回歸分析得出,哺乳母豬每天總賴氨酸需要量應超過60 g。根據實際的母豬采食量,就可算得相應的飼糧賴氨酸含量了。相對于產奶和乳腺生長的蘇氨酸需要,依靠母源蛋白質分解所提供的蘇氨酸是不夠的。因此,對于采食量低、體重損失大的母豬而言,蘇氨酸成為潛在的具有關鍵作用的限制性氨基酸。Kim等(2005)的理想模型中,給出了不同體重損失下哺乳母豬的理想氨基酸比例和限制性順序。在21 d哺乳期內,對體重損失在75~80 kg的母豬而言,飼糧中蘇氨酸與賴氨酸的比例應提高到75%;對體重損失最小(0~8 kg)的母豬而言,飼糧中蘇氨酸與賴氨酸的比例可減至60%(Kim等,2005)。對于采食典型的玉米一豆粕型飼糧(含0.9%賴氨酸)的母豬而言,當體重損失最大(75~80 kg)時,蘇氨酸也許會成為第一限制性氨基酸;但在其它體重損失情況下,賴氨酸可能仍然是第一限制性氨基酸;當體重損失最小時,可能纈氨酸成為繼賴氨酸之后的第二限制性氨基酸(Kim等,2005)。Soltwedel等(2006)的研究也表明,哺乳母豬飼糧中理想氨基酸比例依母豬體內蛋白質衰竭的程度而發生巨大變化。此外,Perez Laspiur(2001)的研究表明,將熱應激母豬飼糧中精氨酸水平由0.96%提高到1.73%(精氨酸與賴氨酸的比值由1:1提高到1.8:1),降低了哺乳母豬的體重損失,提高了飼料利用率,但對母豬采食量和仔豬生長性能無顯著影響。
在充分考慮蛋白質與必需氨基酸水平的同時,蛋白質與氨基酸的來源也非常重要。哺乳母豬飼糧中除了豆粕之外,好的蛋白質來源無非就是魚粉。盡管優質魚粉的消化率較高,氨基酸組成合理,但我們也不能忽視的是魚粉的質量良莠不齊,夏季高溫變質的風險也很高,所以很多配方師為了穩定飼料質量而寧愿不用魚粉。奧特奇公司生產的新普樂是一種源自酵母的功能性蛋白,富含谷氨酸鹽、肌醇、核苷酸、小肽與氨基酸,適口性與消化率極好,來源穩定。在哺乳母豬飼糧中添加1%新普樂可明顯改善母豬腸道組織形態,提高母豬對養分的吸收及仔豬的斷奶重,有效緩解熱應激的負面影響。
2.3調節電解質與酸堿平衡
母豬初乳中鉀離子含量為1 250~1 617 mg/mL,常乳為356~1 000 mg/mL,為含量最高的離子,母豬分娩后開始泌乳,大量的鉀離子會隨著乳汁流失。常溫條件下不需補充鉀,但在熱應激時機體內的鉀和碳酸鹽排出量增加,氯和鈉的排出減少,有必要在飼糧或飲水中補充鉀以緩解應激。氯化鉀是常用的形式,具有維持細胞內滲透壓和機體酸堿平衡的作用。碳酸氫鈉有溶解黏液、健胃、抑酸和增進食欲的作用,吸收到體內能補充機體所需的鈉,并作為血液和組織中主要的緩沖物質,減緩呼吸性堿中毒,提高豬抗熱應激的能力。Teeter等(1985)發現,飼料中添加0.5%碳酸氫鈉是克服熱應激造成的酸堿平衡紊亂和生產性能受阻的最成功的方法。
Dove(1994)在炎熱季節時將哺乳母豬飼糧的電解質平衡值由l30 mEq/kg調節到250 mEq/kg,提高了仔豬的生長性能。
熱應激時豬呼吸頻率增加,血液中二氧化碳(C02)和碳酸氫根離子(HCO3)水平下降,導致pH升高,嚴重時可能發生呼吸性堿中毒。在飼料或飲水中添加酸化劑,可使血液中升高的pH下降,調節酸堿平衡,從而避免或緩解了熱應激造成的不良反應。常用的酸化劑有安息香酸、乳酸、檸檬酸、延胡索酸。
2.4強化關鍵維生素的水平,選擇易于吸收的微量元素來源
對維生素C的抗熱應激作用研究較多。在正常情況下畜禽自身合成的維生素C能滿足需要,飼料中一般不補加維生素C。在熱應激情況下,畜禽對維生素C的需要量增加,可通過飼料或飲水補充維生素c。維生素c緩解熱應激的功能在以下幾方面:①應激時皮質類固醇的產量增加,而皮質類固醇激素的合成需要維生素C。②維生素C為合成肉毒堿所必需。肉毒堿是肌肉的能量供應必不可少的一種代謝因子。在熱應激時,通過呼吸散熱需消耗大量能量,因此補充維生素C有助于抗熱應激。③在熱應激過程中,維生素C有助于維持較高的采食量,從而保證足夠的營養供給抵抗熱應激的不利影響。PinelliSaavedra(2008)給母豬補飼維生素C l0 g/d,發現可提高其淋巴細胞對伴刀豆素A和植物凝集素刺激引起的增殖。
維生素E對抗熱應激也有一定作用。熱應激期間機體細胞內發生了一些變化,添加維生素E能刺激免疫器官,增強機體免疫力,有利于提高抗應激的能力。哺乳母豬飼糧添加250 mg/kg的維生素E,不僅可改善母豬抗應激的能力,而且也可提高仔豬的免疫力。
在熱應激條件下,哺乳母豬采食量低,單純靠提高無機微量元素添加量不能有效滿足高遺傳潛力母豬對微量元素的需求,這時給母豬提供百樂系列有機微量元素(如百樂鐵、賽樂z6),通過提高仔豬活力來反過來促進母豬的泌乳并刺激母豬的采食,最大程度地滿足母豬對微量元素的需要,同時還可改善仔豬鐵與硒的營養狀況,增強其抗病力,減少斷奶前仔豬的死亡率,提高仔豬的均勻度。在熱應激條件下,給母豬補充0.3 mg/kg有機鉻,可以緩解高溫應激,降低母豬卵巢機能減退,有助于提高母豬受胎率。
2.5甘露寡糖
近年來大量研究表明,甘露寡糖可耐高溫、穩定、無毒,大部分不能被動物消化酶所消化。甘露寡糖在腸道可作為有益微生物的底物,促進有益菌群的增殖;還能吸附腸道沙門氏菌、大腸桿菌及魏氏梭菌等病原菌并隨糞便排出(Macdonald,1995;Newman等,l994);同時還可改善腸道形態,促進養分的吸收,因而它可減緩熱應激引起的哺乳母豬采食量下降的不利影響。奧奇素是奧特奇公司從精選酵母(啤酒酵母,Saccharomyces cerevisiae)細胞外壁中提取的葡甘露聚糖蛋白復合物。O’Quinn等(2001)對1 026頭母豬的研究表明,產前3周開始給母豬飼糧添加2 kg/t奧奇素,至21 d斷奶添加量降為1 kg/t,結果使母豬從斷奶到再發情的間隔從7.27 d減至5.2 d,仔豬斷奶重提高5.5%,斷奶前死亡率降低l9%。從這一結果可以看出,奧奇素既可通過促進泌乳來改善仔豬斷奶前的生產性能,同時又不犧牲母豬的體況,這與其改善母豬腸道菌群結構與形態學結構不無關系。
3緩解哺乳母豬熱應激的飼養管理措施
除了營養方面的調控,還應從飼養管理上做如下改進:
(1)供給充足、干凈的飲用水,熱應激期間降低水溫可明顯增加飲水量,從而促進采食。如用乳頭式飲水器,水流速應大于2 L/min。
(2)盡量保證飼料的新鮮與好的適口性,但現場通常不能保證原料的新鮮,建議添加有機的霉菌毒素吸附劑(如霉可吸)以減輕霉菌毒素的危害。
(3)在分娩后的第l周逐漸增加采食量+0.5kg/d直至自由采食。
(4)采用濕拌料飼喂,每天至少飼喂3次以上,盡量避免剩料的酸敗。還要重視夜間溫度低時的飼喂量,可促使豬盡可能的多采食。
(5)顆粒料的效果優于粉料。
(6)對于預產期在夏季的豬,妊娠期一定不要過度飼喂,同時飼糧中應含有高水平的纖維,以增加腸道的容量。
(7)采用濕簾+通風系統進行降溫。
(8)用滴水的方法給母豬進行局部降溫,通常滴于頸部較低靠近肩膀處。每lo min為一個滴水周期,每次滴3 min效果最好。但應注意不可滴濕地板或仔豬。
(9)乳豬7日齡及時補教槽料也可緩解母豬的應激。
4結語
熱應激給養豬業造成巨大的經濟損失,這是全球熱帶和亞熱帶養豬生產者普遍面臨的一個實際問題。通過上述營養方面的調控,再加上飼養管理方面的改進,可有效緩解熱應激對母豬的負面影響,降低因配種后返情和體況較差而被淘汰的母豬比例,提高現代基因型母豬的利用年限。今后仍應加強研究熱應激引起母豬內在變化的生理機制,這將有助于從根源上解決熱應激引起的母豬繁殖障礙,提高母豬的繁殖力和利用率以及養殖的綜合經濟效益。