母豬鐵代謝與仔豬鐵代謝之間的關(guān)系與影響

王松明，劉志強，張光磊，肖淑華 ＊

（湖南九鼎科技集團動物營養(yǎng)研究院，湖南 長沙 410000）

前言

動物機體的正常生理代謝中，鐵元素是動物機體所必需的，盡管所需鐵水平很低，或者來源不盡相同，但是鐵在動物機體的生命代謝中發(fā)揮著不可或缺的作用。鐵元素參與動物機體代謝中多種酶的組成并與多種酶的活性有關(guān)；同時鐵也是動物機體中一些功能物質(zhì)的重要組成部分，參與動物機體非常重要的生理活動，如氧氣運輸、免疫代謝等。

1 鐵營養(yǎng)

不同的環(huán)境或者不同生理條件下，動物所需的鐵營養(yǎng)有很大不同，鐵營養(yǎng)過剩或過少都會對動物造成一定的危害。動物對不同存在形式鐵的利用、所需含量和營養(yǎng)需要也不盡相同。隨著動物年齡的增大，體內(nèi)鐵也會有一定的流失。鐵營養(yǎng)不光與動物機體本身有關(guān)，同時還與動物腸道中的微生物有關(guān)，適度的鐵營養(yǎng)有益機體健康，也能調(diào)節(jié)腸道微生物從而有益于健康。對于母豬來說，隨著胎齡的增長、生產(chǎn)仔豬數(shù)量和泌乳量的增加，母豬鐵營養(yǎng)的需求也會相應(yīng)地增加，否則會加劇母豬自身鐵營養(yǎng)的流失，對母豬生理健康產(chǎn)生很大影響。對于仔豬來說，仔豬的生長速度快，所需鐵營養(yǎng)較多，若鐵營養(yǎng)不足，會對仔豬生長造成不可逆的影響。

2 鐵代謝

鐵參與動物生命活動中重要的代謝和組成，常見的有紅細胞中的血紅蛋白、肌肉中的肌紅蛋白、肝臟和脾臟中的鐵蛋白和黃素鐵蛋白。在鐵的代謝過程中還存在其他的組成形式，如血清中的運鐵蛋白和鐵蛋白、胎盤中的子宮鐵蛋白，直接參與胎豬和母豬的鐵代謝。另外，乳汁中的乳鐵蛋白，是哺乳仔豬鐵代謝的重要來源。

2.1 母豬與仔豬的鐵代謝需要

母豬的鐵代謝，主要在于自身鐵代謝、妊娠鐵代謝和泌乳鐵代謝、以及腸道微生物的鐵代謝需要等。仔豬的鐵代謝，主要在于滿足自身快速生長的鐵代謝需要。胚胎期從母豬胎盤處獲得鐵，出生后，一開始是從乳汁中獲得，當仔豬能夠采食后，也能從飼料中獲取，還能通過在哺乳期誤食母豬糞便獲得一些鐵元素。通過肌注或者灌喂鐵制劑的方式也能補充仔豬鐵代謝的需要。鐵需求量隨母豬生產(chǎn)性能的提高而有所提高[1]。3胎及3胎次以上的母豬對鐵的需求更高[2]。有研究發(fā)現(xiàn)，不能通過添加高劑量的鐵源來增加體內(nèi)鐵的儲備[3]。

2.2 鐵的吸收與轉(zhuǎn)運

豬日糧中鐵的主要吸收部位是十二指腸[4]，吸收靠鐵轉(zhuǎn)運蛋白1（FPN1）發(fā)揮作用[5]。鐵源的添加形式一般多是二價鐵[6]，但是乳鐵蛋白（三價鐵）除外[7]。腸道吸收二價鐵后會被氧化成三價鐵，然后與血漿中轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合，才能起到運輸?shù)淖饔肹8]。鐵影響細胞中DNA的合成，從而影響蛋白質(zhì)的合成，以至于影響動物機體的生長發(fā)育。有研究發(fā)現(xiàn)，有機鐵可通過母豬胎盤有效地傳遞給仔豬[9]，提高初生仔豬體內(nèi)鐵的水平，并提高母豬乳汁中鐵的含量[10]。

3 鐵在母豬或仔豬營養(yǎng)上的研究

隨著國內(nèi)豬場養(yǎng)豬技術(shù)和豬營養(yǎng)水平的不斷完善，哺乳仔豬需要補鐵的觀念已經(jīng)被行業(yè)內(nèi)普遍認同。隨著母豬利用年限的增長，會逐漸耗竭其體內(nèi)貯存的鐵。高產(chǎn)母豬比一般產(chǎn)仔的母豬需要轉(zhuǎn)移更多的鐵。母豬哺乳期的泌乳，也會轉(zhuǎn)移大量的鐵。故母豬需要補充鐵元素，那么是否可以通過給母豬日糧加鐵的途徑來給胎豬和哺乳仔豬補鐵呢？有研究發(fā)現(xiàn)，仔豬從出生到斷奶階段，體內(nèi)的鐵含量受母豬體內(nèi)鐵貯備的狀況調(diào)控，即母豬礦物質(zhì)貯備決定仔豬礦物質(zhì)的獲得。鐵需求在母豬妊娠中期增加幅度較小，妊娠后期對鐵的需求急劇上升[11]。0—14 日齡仔豬的鐵營養(yǎng)需要基本是從母豬獲得的。仔豬生長快速，對鐵的需求較大，加強仔豬鐵貯備對仔豬來說是非常重要的。飼糧中有些鐵的形式是不能被豬利用的，這也需要考慮進來，故需要在仔豬飼料中額外添加鐵。鐵在母乳中的含量較低，原因為主要調(diào)控乳鐵的是轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（TfR）和鐵轉(zhuǎn)運蛋白（FPN），其中鐵以乳鐵結(jié)合蛋白的形式存在。

4 討論

4.1 關(guān)于在母豬飼糧加鐵

鐵雖有胎盤屏障和機體吸收率低等因素的限制，但提高母豬飼糧的鐵水平仍具有增加仔豬鐵儲量和減少仔豬貧血癥的作用。仔豬肌注補鐵存在操作繁瑣、耗費人力、應(yīng)激反應(yīng)強、部位吸收差等缺點[12]，還增加了疾病傳播的風險，對母豬產(chǎn)后恢復和預防母豬產(chǎn)后貧血也沒有任何幫助[13]。聶光達等[14]發(fā)現(xiàn)，母豬飼糧加水解大豆蛋白螯合鐵可顯著提高乳鐵含量。徐建雄等[15]發(fā)現(xiàn)，母豬日糧添加60 mg/kg的蛋氨酸鐵，能通過母豬胎盤和母乳供給仔豬。許麗等[16]、王紀亭等[17]發(fā)現(xiàn)，在妊娠后期和哺乳期母豬日糧中添加甘氨酸螯合鐵能有效預防哺乳仔豬因缺鐵導致的貧血。王學梅[18]發(fā)現(xiàn)，分別添加150 mg/kg的甘氨酸螯合鐵與賴氨酸螯合鐵可以滿足初生仔豬鐵的需求，但以甘氨酸螯合鐵為佳；還發(fā)現(xiàn)在母豬妊娠中期補鐵對延緩仔豬貧血更有效。曾麗莉等[19]發(fā)現(xiàn)，妊娠和哺乳母豬日糧添加120 mg/kg氨基酸鐵絡(luò)合物對新生和哺乳仔豬鐵營養(yǎng)狀況有明顯的改善，但不能完全替代肌肉注射的鐵制劑。石文艷[20]、董國華等[21]發(fā)現(xiàn)，在母豬日糧中添加氨基酸螯合鐵可以提高母豬和仔豬體內(nèi)的鐵貯，增加仔豬鐵的吸收，對仔豬的鐵營養(yǎng)狀況起到改善作用。在妊娠母豬飼糧中添加氨基酸螯合鐵后，可顯著增加胎盤和胎豬鐵含量[18]。周建群等[13]發(fā)現(xiàn)，在妊娠后期及哺乳母豬飼料中的添加媽蜜鐵（蛋氨酸鐵、乳酸亞鐵、富馬酸亞鐵等）對改善母豬鐵營養(yǎng)狀況有效，并且能有效防止仔豬貧血，從而達到肌注右旋糖酐鐵的補鐵效果。辛國芹等[22]發(fā)現(xiàn)，母豬妊娠及哺乳日糧中添加0.2%補鐵微生態(tài)制劑（主要由富鐵酵母、硫酸亞鐵和乳酸菌等組成）提高了母豬及仔豬體內(nèi)鐵貯水平，起到預防仔豬貧血的作用。母豬飼糧中添加甘氨酸螯合鐵可顯著提高母豬胎盤鐵、初乳、常乳鐵和仔豬器官的鐵貯[23]。

4.2 關(guān)于補鐵

如何進行母豬或仔豬的補鐵呢？一是，在妊娠后期，給母豬補鐵，通過母豬傳遞給胎豬，提高仔豬的鐵貯備為初生后仔豬對鐵的利用做準備；二是，通過給妊娠后期對母豬補鐵，補充母豬的鐵元素轉(zhuǎn)移到胎豬的一些損失，增加母豬的鐵貯備，降低缺鐵對母豬造成的不利影響，增強母豬的產(chǎn)后自我修復能力；三是，在妊娠后期和哺乳期的飼料中添加鐵，補充了母豬的鐵損耗，有益于產(chǎn)后康復，提高母豬的采食量，間接地會影響母豬的泌乳量，從而提高乳汁中鐵元素的總量，使得仔豬獲得更多的鐵元素，減少缺鐵對仔豬造成的不利影響；四是，飼料添加有機鐵比添加無機鐵更容易被豬吸收利用，能夠更好地給仔豬和母豬帶來鐵貯備，同時也能夠在一定范圍內(nèi)增加泌乳總量和鐵元素總量；五是，高產(chǎn)母豬和一般的產(chǎn)仔母豬，其鐵吸收和鐵消耗與仔豬的鐵吸收和鐵貯存是不一樣的，胎豬的頭數(shù)、哺乳仔豬的頭數(shù)以及泌乳量的高低對鐵代謝都有很大的影響；六是，在仔豬額外補鐵的情況下，對母豬日糧添加鐵，既有益于母豬健康又能促進仔豬更好的生長發(fā)育；七是，在考慮肌注補鐵帶給仔豬的應(yīng)激或其他不良影響，以及飼糧加鐵增加的成本問題上，還應(yīng)該考慮到人力、效果等一些因素；八是，在考慮單一補鐵的同時，配合其他微量元素，是否有利于鐵更好地吸收代謝，從而更好地達到補鐵的效果。有研究表明，低劑量間隔補鐵效果好、氧化損傷少，但應(yīng)考慮補鐵可能產(chǎn)生的毒性。額外補鐵能夠?qū)ψ胸i的血紅蛋白、生長性能有改善的趨勢。也有研究表明，仔豬補鐵量越多，腹瀉現(xiàn)象越頻發(fā)，體重也越輕，甚至導致仔豬鐵中毒死亡。通過提高母乳中的鐵含量可提高初生仔豬體內(nèi)的鐵貯與代謝，以達到仔豬抵抗貧血風險的作用[24]。適度提高母豬飼糧的鐵水平，能改善母豬的繁殖性能和預防仔豬貧血[25]。

4.3 關(guān)于缺鐵

由于“胎盤屏障” “乳腺屏障”的存在，限制了鐵從母豬向仔豬的傳遞。新生仔豬生長速度快，需要較多的鐵以不斷滿足生長需要?，F(xiàn)代豬場的集約化生產(chǎn)管理，限制了仔豬非飼料的外源鐵補充。普通日糧原料中鐵的可利用性低，鐵的生物效價低。初生仔豬鐵代謝系統(tǒng)不夠成熟，致使仔豬易缺鐵。若仔豬缺鐵顯著，機體炎性因子水平較高，注射鐵可降低炎性因子水平。缺鐵仔豬十二指腸絨毛形態(tài)變差（蒲雨田，2015）。有研究發(fā)現(xiàn)，日糧鐵水平過高，會增加斷奶仔豬腹瀉率、降低斷奶仔豬日增重。適量補鐵可刺激T-淋巴細胞增殖，改善仔豬的免疫機能、改善肉色。仔豬患缺鐵貧血癥后，輕則形成僵豬，重則3～4周死亡。有研究發(fā)現(xiàn)，缺鐵會導致腸道通透性增加，屏障作用受損。哺乳動物的乳汁中鐵含量會隨著時間推移逐漸降低。仔豬缺鐵時免疫力會有所降低，炎性因子水平會提高（Hassan，2016）。鐵攝取不足，會增加機體對應(yīng)激的敏感度，降低動物的抗氧化能力[26]。

4.4 關(guān)于鐵過量

過量的鐵會損傷腸道屏障功能，使得腸道炎癥增加（Rafi ou，2018）。有研究發(fā)現(xiàn)，鐵與腸道微生物菌群密切相關(guān)，鐵過量能夠顯著改變斷奶仔豬盲腸微生物的多樣性和菌群結(jié)構(gòu)，不利于其腸道健康；鐵過量會損害巨噬細胞的形態(tài)，減弱它的抑菌功能，減弱巨噬細胞對脂多糖（LPS）誘導的炎癥的免疫反應(yīng)；鐵過量顯著降低了十二指腸、空腸和回腸絨毛高度和絨隱比；鐵過量會導致腸道上皮細胞內(nèi)的線粒體溶脹，并誘導絨毛破損；鐵過量損傷了斷奶仔豬黏膜的緊密連接，并降低抗氧化酶活性，增加過氧化物。張一鳴等[27]發(fā)現(xiàn)，補充過量硫酸亞鐵可削弱豬抗氧化能力，加重腸道黏膜損傷。

5 小結(jié)

適宜的飼料中的鐵含量與母豬鐵補充，有益于母豬的身體健康、產(chǎn)后康復，提高母乳的質(zhì)量和產(chǎn)量；足夠的鐵源補充，能夠更大限度地滿足仔豬鐵元素的生理需要，使得仔豬更好地生長發(fā)育，從而提高仔豬的斷奶窩重。同時，母豬日糧中添加鐵，補充了母豬一些鐵元素的損耗，間接補充了仔豬鐵元素的貯存，降低或延遲了仔豬貧血癥的發(fā)生。向母豬飼料中適宜地添加鐵，在仔豬不肌注補鐵的條件下，能夠增大仔豬體內(nèi)鐵元素的貯備和降低仔豬哺乳前期貧血癥的發(fā)生，以及缺鐵帶來的一些不利影響；能夠降低在特殊情況下（非洲豬瘟或其他）仔豬的一些不利應(yīng)激或疾病傳染風險。在仔豬肌注補鐵的條件下，母豬飼糧添加鐵也能夠促進母豬的產(chǎn)后康復、滿足仔豬快速生長對鐵源的需要、提高母乳質(zhì)量，從而使得仔豬擁有更高的斷奶重、發(fā)育更快更好。