山西黑豬與大白豬腸道結(jié)構(gòu)發(fā)育的比較學(xué)研究

高鵬飛 梁雅旭 宰小玉 張芃宗 張凡 郭曉紅 李步高 曹果清 段智變

摘 要：腸道是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)吸收的主要場(chǎng)所，對(duì)仔豬的生長(zhǎng)發(fā)育和機(jī)體系統(tǒng)的建立具有重要作用。本研究選擇山西黑豬與大白豬為動(dòng)物模型，比較分析了在25 d、70 d和150 d十二指腸、空腸和回腸三種腸道組織的結(jié)構(gòu)與發(fā)育變化。結(jié)果表明：在仔豬斷奶時(shí)（25 d），山西黑豬三段腸道絨毛長(zhǎng)度顯著高于大白豬，但隨著日齡的增加，在發(fā)育后期 （150 d）各腸段的絨毛長(zhǎng)度達(dá)到相同水平，與絨毛長(zhǎng)度發(fā)育趨勢(shì)相比，隱窩深度均表現(xiàn)相反的趨勢(shì)，隨著發(fā)育日齡的增加呈現(xiàn)顯著下降。說(shuō)明25 d仔豬斷奶后進(jìn)入保育階段時(shí)，隨著仔豬對(duì)環(huán)境和飼料的適應(yīng)，腸絨毛不斷發(fā)育，70 d時(shí)腸絨毛結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐步完善。保育階段是仔豬生長(zhǎng)發(fā)育的重要階段，也是腸道發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，保育后期腸道發(fā)育基本完善，本研究結(jié)果可為深入研究仔豬腸道微生態(tài)的作用機(jī)理提供理論參考。

關(guān)鍵詞：豬；腸道發(fā)育；絨毛長(zhǎng)度；隱窩深度

中圖分類號(hào)：S828 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-0769（2018）05-0026-04

腸道是動(dòng)物機(jī)體營(yíng)養(yǎng)消化吸收的主要場(chǎng)所，也是最大的免疫組織器官，腸道結(jié)構(gòu)的變化與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和病菌黏膜屏障息息相關(guān)。對(duì)于仔豬而言，由于腸道結(jié)構(gòu)和免疫功能并不完善，斷奶期間諸多因素會(huì)嚴(yán)重影響腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，進(jìn)而引起腸道功能紊亂，影響斷奶仔豬的腸道健康，導(dǎo)致生產(chǎn)性能下降，腹瀉及死亡率升高[1]。仔豬的消化器官在胚胎期已經(jīng)形成，但結(jié)構(gòu)與功能不是很完善。仔豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化主要發(fā)生在仔豬出生和斷奶兩個(gè)階段。仔豬斷奶后會(huì)引起腸道絨毛和隱窩結(jié)構(gòu)的變化。哺乳仔豬絨毛長(zhǎng)度隨著日齡的增加發(fā)生變化，仔豬斷奶前腸絨毛為細(xì)而薄的狀態(tài)，斷奶促使腸絨毛變短，隱窩變深[2]。仔豬腸道生理變化發(fā)生在斷奶后2周，主要發(fā)生在仔豬斷奶后2 d～5 d，在此期間腸道葡萄糖吸收能力和黏膜細(xì)胞分泌能力均下降，通透性偏低[3-4]。仔豬腸道結(jié)構(gòu)的變化會(huì)促使腸道消化酶活性降低，導(dǎo)致腸道消化與吸收紊亂[5]。隨著仔豬自由采食量的逐漸適應(yīng)，腸道的修復(fù)、重建使得腸道生理機(jī)能逐步完善，腸道也慢慢趨向于成熟，為了盡可能擴(kuò)大吸收面積，腸絨毛會(huì)迅速增長(zhǎng)、增寬[6]。

相關(guān)研究表明：在出生后第1天，小腸各段的絨毛長(zhǎng)度增加33%～90%，到第3天時(shí)增加量達(dá)11%～83%[7]。斷奶后，由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化，動(dòng)物處于應(yīng)激狀態(tài)，腸絨毛長(zhǎng)度會(huì)降低。有研究表明，斷奶24 h后絨毛長(zhǎng)度降低25%，直至斷奶后第5天，降低為原來(lái)的50%[8]。超早期（12日齡）斷奶，斷奶3 d后，十二指腸、空腸、回腸絨毛長(zhǎng)度分別降低了47%、45.7%和36.3%[9]。

關(guān)于豬小腸的腸道結(jié)構(gòu)發(fā)育已有很多報(bào)道，但多數(shù)報(bào)道研究新生或斷奶仔豬及生長(zhǎng)發(fā)育初級(jí)階段的發(fā)育情況，而生長(zhǎng)后期豬腸道的發(fā)育以及品種之間小腸形態(tài)發(fā)育的比較研究較少。仔豬保育是整個(gè)生豬生產(chǎn)過(guò)程中很重要的環(huán)節(jié)，是仔豬從哺乳向育成過(guò)渡的重要時(shí)期。由于斷乳仔豬的消化器官尚未發(fā)育完全，斷奶應(yīng)激和飼料形態(tài)的改變導(dǎo)致小腸細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，腸絨毛萎縮，各種消化酶活性比較低，從而導(dǎo)致腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收降低，機(jī)體免疫力下降，嚴(yán)重影響了仔豬的生長(zhǎng)發(fā)育。

新山西黑豬，即山西瘦肉型豬新品系SD-II系，是在山西黑豬（馬身豬為母本，巴克夏豬和內(nèi)江豬為父本）的基礎(chǔ)上選育的新品種。與大白豬相比，山西黑豬具有產(chǎn)仔性能好、肉品質(zhì)好、抗逆性強(qiáng)、耐粗飼等優(yōu)點(diǎn)。本研究以山西黑豬和大白豬為研究對(duì)象，對(duì)兩個(gè)品種腸道結(jié)構(gòu)的發(fā)育進(jìn)行初步研究，為深入研究山西黑豬抗逆性能提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)豬群的飼養(yǎng)與樣本采集

山西黑豬和大白豬飼養(yǎng)于山西省鄉(xiāng)寧縣永新康生態(tài)養(yǎng)殖有限公司。選擇兩個(gè)品種同日齡出生仔豬各10頭（公母各半）組建試驗(yàn)豬群，試驗(yàn)豬統(tǒng)一飼養(yǎng)。

在25 d、70 d、150 d三個(gè)日齡，選擇山西黑豬與大白豬各3頭（公豬2頭，母豬1頭）進(jìn)行屠宰取樣，分別摘取1 cm十二指腸、空腸、回腸腸道樣本。

1.2 小腸絨毛長(zhǎng)度和隱窩深度測(cè)定

按常規(guī)組織切片的要求進(jìn)行水洗、脫水、透明、浸蠟、包埋等處理后，在室溫下切成6 μm左右的切片，進(jìn)行伊紅-蘇木精染色，再進(jìn)行透明、封片處理，然后應(yīng)用Image pro–plus 6.0軟件測(cè)量絨毛長(zhǎng)度與隱窩深度。絨毛長(zhǎng)度為腸腺開(kāi)口至絨毛頂端的垂直高度，隱窩深度為絨毛根部上皮凹陷到固有層的距離。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel處理后，采用SPSS 22.0進(jìn)行分析。兩個(gè)品種同日齡相同腸道之間差異分析采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析，同品種腸道發(fā)育變化采用單因素方差分析進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩個(gè)品種腸道組織切片結(jié)果

由圖1可以看出，各種腸道黏膜結(jié)構(gòu)完整、層次有序，腸黏膜表面紋狀結(jié)構(gòu)清晰、完整、絨毛排列整齊。隨著年齡的增加，豬小腸絨毛變粗，形狀也逐漸變得不規(guī)則，由1～2周齡的指狀、桿狀逐漸變?yōu)樯酄詈腿~狀。本試驗(yàn)的山西黑豬和大白豬絨毛切片未見(jiàn)相應(yīng)變化[9]。

2.2 隨著年齡的增長(zhǎng)，絨毛長(zhǎng)度、隱窩深度的變化

圖2是山西黑豬與大白豬十二指腸（圖2-Ⅰ）、空腸（圖2-Ⅱ）和回腸（圖2-Ⅲ）絨毛長(zhǎng)度測(cè)定分析結(jié)果。從結(jié)果中可以看出，在仔豬斷奶時(shí)（25 d）兩個(gè)品種間三段腸道的發(fā)育存在顯著差異，但隨著日齡的增加，在發(fā)育后期 （150 d）各腸段的絨毛長(zhǎng)度均不顯著（P>0.05）。在兩個(gè)品種中，十二指腸和空腸隨著仔豬生長(zhǎng)發(fā)育，仔豬腸絨毛均呈現(xiàn)持續(xù)的顯著增長(zhǎng)。大白豬回腸在70 d時(shí)的長(zhǎng)度低于25 d時(shí)的長(zhǎng)度，但差異不顯著，其他腸段都有隨著日齡的增加而持續(xù)增加的趨勢(shì)。

圖3是山西黑豬與大白豬十二指腸（圖2-Ⅰ）、空腸（圖2-Ⅱ）和回腸（圖2-Ⅲ）隱窩深度測(cè)定分析結(jié)果。與絨毛長(zhǎng)度發(fā)育趨勢(shì)相比，隱窩深度均表現(xiàn)相反的趨勢(shì)，隨著發(fā)育日齡的增加呈現(xiàn)顯著下降（P<0.05），說(shuō)明隨著日齡的增加，在70日齡之后腸道逐漸發(fā)育完全。而在回腸段，發(fā)現(xiàn)在70 d時(shí)的大白豬隱窩深度顯著高于其他兩個(gè)日齡，呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，說(shuō)明回腸發(fā)育可能比十二指腸和空腸的發(fā)育要遲緩一些。對(duì)不同腸段絨毛長(zhǎng)度和隱窩深度比值（Villus length / Crypt depth，v/c）分析發(fā)現(xiàn)，隨著日齡的增加均發(fā)生顯著增加（表1）。而且在不同發(fā)育時(shí)期發(fā)現(xiàn)山西黑豬三種腸段的v/c值都大于大白豬，說(shuō)明山西黑豬腸道吸收能力應(yīng)該比大白豬要好。

3 討論

3.1 隨著年齡的增長(zhǎng)，絨毛長(zhǎng)度、隱窩深度的變化

小腸，作為消化系統(tǒng)的重要組成成分，擔(dān)負(fù)著消化和吸收機(jī)體所需要的絕大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能。絨毛是小腸對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收最主要的場(chǎng)所，絨毛越長(zhǎng)越寬，吸收面積越大，絨毛越窄，吸收面積越小，對(duì)養(yǎng)分的利用率越低。而且腸絨毛有力、有規(guī)律的擺動(dòng)，能夠很好地阻止有害菌定植于腸道。仔豬斷奶后，機(jī)體迅速發(fā)育，各個(gè)器官功能逐步完善，消化系統(tǒng)的發(fā)育完善有利于提高仔豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力，進(jìn)而促進(jìn)生長(zhǎng)。

研究表明玉山黑豬在45日齡（斷奶日齡）后2 d，十二指腸、空腸、回腸絨毛長(zhǎng)度急劇降低，2 d后絨毛長(zhǎng)度開(kāi)始增高，并且很快恢復(fù)到斷奶前水平[10]。高振華等人對(duì)獺兔小腸組織形態(tài)發(fā)育的研究中表明獺兔隨著日齡的增長(zhǎng)小腸絨毛長(zhǎng)度而增大，隱窩深度增加[11]。趙元[12]等和苗志國(guó)[13]等對(duì)豬的研究中也得到相似的結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與上述研究結(jié)果基本一致，山西黑豬與大白豬空腸、回腸絨毛長(zhǎng)度隨日齡的增長(zhǎng)呈增加趨勢(shì)，且v/c值在一直不斷地增加，說(shuō)明在25 d仔豬斷奶后進(jìn)入保育階段，隨著仔豬對(duì)環(huán)境和飼料的適應(yīng)，腸絨毛不斷發(fā)育，70 d時(shí)腸絨毛結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐步完善。

3.2 不同品種間絨毛長(zhǎng)度、隱窩深度的變化

研究表明盡管在同一飼養(yǎng)管理?xiàng)l件下，飼喂同樣的飼料，但是由于品種遺傳背景的不同，導(dǎo)致腸段發(fā)育快慢不一致[14]。本研究也發(fā)現(xiàn)25日齡時(shí)，山西黑豬的三個(gè)腸斷的絨毛長(zhǎng)度均高于大白豬，可能是由于山西黑豬有我國(guó)地方品種的血液，適應(yīng)性強(qiáng)，能夠快速適應(yīng)斷奶產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)，說(shuō)明山西黑豬的抗應(yīng)激能力好于大白豬?？漳c長(zhǎng)度占總腸段的90%，是機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的主要場(chǎng)所[15]。

絨毛長(zhǎng)度只是反應(yīng)腸道吸收功能的一個(gè)指標(biāo)，單從一項(xiàng)指標(biāo)并不能全面的反應(yīng)小腸的功能狀態(tài)。毛衛(wèi)華等人在研究中表明二花臉豬和大白豬在生長(zhǎng)后期，盡管小腸絨毛的高度增加很少，但隨著年齡的增加，小腸的重量及管腔明顯增大，其吸收面積仍然在增大[16]。而此次試驗(yàn)中只研究了絨毛長(zhǎng)度與隱窩深度，絨毛寬度、絨毛密度小腸重量將是下一步的測(cè)量指標(biāo)和研究方向。本研究發(fā)現(xiàn)山西黑豬剛斷奶時(shí)（25 d）空腸絨毛長(zhǎng)度極顯著高于大白豬，但在后期與大白豬絨毛長(zhǎng)度不顯著，但v/c值在三個(gè)時(shí)間段都顯著高于大白豬，推測(cè)山西黑豬空腸早期發(fā)育較好，但后期發(fā)育比較緩慢，可能在抗逆性等方面具有作用，而大白豬隨著日齡的增加腸道發(fā)育非?？?，大白豬腸道發(fā)育更側(cè)重于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，可能與腸道內(nèi)微生物多樣性有關(guān)。

本研究以大白豬和山西黑豬為對(duì)比模型，初步比較分析了仔豬保育期和生長(zhǎng)后期腸道結(jié)構(gòu)變化，可為深入研究豬腸道微生態(tài)發(fā)育變化提供參考。

參考文獻(xiàn)：（16篇，略）