《Acta Agriculturae Scandinavica, Section A — Animal Science》:Lactose supplementation in liquid creep feed showed no apparent effect on growth performance, appetite-regulating hormones, and function in the small intestine of artificially reared piglets
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为解决仔猪断奶期采食量下降、生长受阻的问题,本研究探讨了在10-28日龄液态教槽料中添加20%乳糖,能否改善人工饲养仔猪的生长性能、食欲调节激素(如CCK、GLP-1)水平及小肠功能。结果表明,乳糖补充对仔猪体重增长、日增重、激素水平及基因表达均无显著改善,但为未来研究断奶后乳糖补充效果提供了基础。
断奶是仔猪生命中的一个关键挑战期。突然间,它们离开了熟悉的母猪和哺乳环境,被转移到新的栏舍,与新的伙伴相处,并且饮食也从易于消化的母乳转变为固体饲料。这种剧烈的变化常常导致仔猪采食量下降、腹泻发生率增加,进而引发生长停滞甚至体重下降,给养猪生产带来显著的经济损失。为了平稳度过这个“断奶关”,营养学家们一直在寻找各种解决方案,其中,在饲料中添加乳糖作为一种潜在策略受到了长期关注。乳糖是母乳中的主要碳水化合物,一些研究表明,在断奶后日粮中添加乳糖或乳清粉,可以改善仔猪的采食量、日增重和肠道健康。然而,这些研究大多聚焦于断奶后的阶段。一个有趣但尚未充分探索的问题是:如果在断奶前的哺乳期,就通过“教槽料”提前给仔猪补充乳糖,是否能更好地刺激它们的食欲,为即将到来的断奶期做好准备,从而实现更平稳的过渡和更好的早期生长呢?这正是Emma Melchior Hjortgaard Christensen、Margrethe Holst Eskildsen等研究人员试图回答的问题。他们的研究论文《Lactose supplementation in liquid creep feed showed no apparent effect on growth performance, appetite-regulating hormones, and function in the small intestine of artificially reared piglets》发表在《Acta Agriculturae Scandinavica, Section A — Animal Science》上,为我们带来了关于哺乳期补充乳糖效果的崭新见解。
为了探究上述问题,研究人员设计了一项精细的动物实验。他们采用了27头人工饲养的(杜洛克×(丹麦长白×约克夏))杂交新生仔猪,并将其随机分为三组:仅饲喂代乳粉的对照组(CON)、饲喂代乳粉加基础液态教槽料的组(MRLF)、以及饲喂代乳粉加含20%乳糖的液态教槽料的组(LAC)。实验从仔猪10日龄持续到28日龄。研究人员每日记录仔猪的体重和采食量。在实验结束时,采集了血液样本用于分析食欲调节激素胆囊收缩素(CCK)和胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的浓度,并采集了小肠组织样本,通过RNA测序技术分析基因表达差异和信号通路变化。整个研究运用了包括动物饲养管理与性能测定、酶联免疫吸附测定(ELISA)检测血浆激素、以及RNA测序与生物信息学分析(如DESeq2差异表达基因分析、基因集富集分析GSEA)等关键技术方法,系统评估了哺乳期补充乳糖对仔猪的全面影响。
研究结果
体重
在整个实验期间(0-28天),LAC组(补充20%乳糖)仔猪的体重显著低于CON组(仅喂代乳粉)。特别是在实验后期的第24、25和27天,这种体重差异达到统计学显著水平。在实验的许多天里,LAC组仔猪的体重也倾向于低于CON组。
平均日增重
日粮处理对仔猪的平均日增重(ADG)没有产生显著影响。不过,从数值上看,在整个实验期间,LAC组的ADG低于CON组和MRLF组。
平均日采食量和干物质摄入量
日粮处理对仔猪的平均日采食量、平均日代乳粉摄入量以及相应的干物质摄入量均无显著影响。然而,就整个实验期(1-28天)的总干物质摄入量而言,不同处理组之间存在显著差异,MRLF组的干物质摄入量高于CON组。
饲料转化率
在10-28天期间,CON组(仅代乳粉)仔猪的饲料转化率(FCR,此处指增重与饲料消耗的比值,数值越高效率越差)显著差于MRLF组(代乳粉+基础教槽料)。在整个实验期(1-28天)基于干物质摄入的FCR也显示,CON组的效率差于MRLF组和LAC组。
血浆中胰高血糖素样肽-1和胆囊收缩素的浓度
日粮处理对仔猪在第9天或第28天时的血浆GLP-1浓度没有显著影响。在第9天,观察到雌性仔猪的血浆GLP-1浓度有高于雄性的趋势。而血浆中CCK的浓度低于检测限,因此无法获得有效数据。
基因表达和转录通路
RNA测序分析旨在识别不同日粮处理组之间的差异表达基因和富集通路。
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MRLF组与CON组比较:与CON组相比,MRLF组有279个基因表达存在显著差异。这些基因主要涉及钙离子结合、细胞增殖调控、蛋白质结合与编码等功能。通路富集分析显示,上调的通路主要与蛋白质代谢和膜运输有关,而下调的通路则与翻译、细胞应激反应和RNA代谢相关。
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LAC组与CON组比较:与CON组相比,LAC组仅有7个基因表达存在显著差异。上调的基因如EFCAB7、PLB1等,与钙离子结合、磷脂酶活性等功能相关;下调的基因如EEF2KMT、PON1,编码甲基转移酶和酯酶。通路分析显示,LAC组上调的通路涉及GTP酶循环和干扰素α/β信号,下调的通路涉及肌肉收缩、rRNA加工和蛋白质翻译。
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LAC组与MRLF组比较:仅有一个基因(GREB1L)表达有差异。然而,多条基因通路在LAC组中相对于MRLF组被上调,这些通路涉及的生物学功能主要与翻译、免疫系统和细胞应激反应相关。
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食欲调节相关基因:编码CCK、GLP-1及其受体(CCKAR、CCKBR、GLP-1R)的基因表达,在LAC组与CON组、LAC组与MRLF组比较时,均未表现出显著差异。
研究结论与意义
本研究表明,在人工饲养仔猪的哺乳期(10-28日龄),于液态教槽料中添加20%的乳糖,并未产生预期的积极效果。具体来说:
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对生长性能无改善:补充乳糖并未提高仔猪的体重和平均日增重,相反,LAC组仔猪的体重在实验后期还显著低于仅饲喂代乳粉的对照组。尽管同时提供教槽料和代乳粉的组(MRLF和LAC)在干物质总摄入量和饲料转化效率上优于仅喂代乳粉的组,但这并未转化为生长优势。这可能是因为哺乳期仔猪对教槽料的实际摄入量仍然较低,导致乳糖的实际摄入量差异不大。
- 2.
对食欲调节激素无影响:研究假设乳糖会刺激胃肠道分泌厌食激素CCK和GLP-1,但血浆检测结果显示,GLP-1浓度在各组间无差异,CCK则未能检出。这表明在此实验条件下,哺乳期补充的乳糖未能有效调节这些关键的食欲相关激素水平。
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对肠道基因表达影响有限:基因表达分析显示,乳糖补充并未显著改变与食欲调节直接相关的基因(如CCK、GLP-1及其受体基因)的表达。虽然发现了一些其他功能基因和通路的改变(如与钙信号、免疫、应激反应相关的通路),但这些变化与食欲和生长的直接关联不明确。
这项研究的重要意义在于,它挑战了“在哺乳期教槽料中简单添加高比例乳糖就能有效改善仔猪断奶前性能”的潜在假设。它提示我们,针对断奶后阶段有效的营养策略(如添加乳糖),在断奶前的生理环境下可能并不适用。仔猪在哺乳期以液体奶为主食,消化系统尚未完全适应固体饲料或高浓度的特定碳水化合物,这可能导致其对教槽料中补充的乳糖反应不敏感。此外,研究中所观察到的教槽料摄入量有限,也是未能产生效果的一个关键实际因素。
因此,该研究的结论指向了一个更为审慎的饲养策略:对于哺乳期仔猪,单纯依靠在液态教槽料中添加高比例乳糖,并不是一个改善其断奶前生长性能和食欲调节功能的有效方法。要帮助仔猪平稳过渡断奶期,可能需要更综合的策略,例如优化教槽料的适口性、考虑不同出生体重仔猪的差异需求,或者将干预重点放在断奶后阶段。本研究为进一步探索乳糖或其他营养素在仔猪不同生长阶段的精准应用提供了重要的基础数据和新的思考方向。