改善早期斷奶仔豬腸道健康和功能的營(yíng)養(yǎng)策略研究進(jìn)展

張雪莉，劉曉丹，靳二輝，2，3，杜 民，2，張 峰，2

（1.安徽科技學(xué)院動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，安徽 滁州 233100；2.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)調(diào)控與健康安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 滁州 233100；3.安徽安豐堂動(dòng)物藥業(yè)有限公司，安徽 合肥 230000）

“腸道健康”（gut health）包括動(dòng)物生理和功能特征（營(yíng)養(yǎng)消化及吸收）、宿主新陳代謝和能量產(chǎn)生、穩(wěn)定微生物區(qū)系、防御機(jī)制（屏障功能及黏膜免疫），以及各部分相互作用，代表了胃腸道適應(yīng)和應(yīng)對(duì)應(yīng)激及損傷的能力［1-4］。 Bischoff［5］定義了腸道健康的5 個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)： ①食物的有效消化和吸收；②無(wú)胃腸道疾病；③正常且穩(wěn)定的腸道微生物菌群；④有效的免疫狀態(tài)；⑤健康的狀態(tài)。 早期斷奶后， 仔豬的飲食從高脂肪低碳水化合物的母乳轉(zhuǎn)向高碳水化合物和低脂肪的飼料， 飼料類型的轉(zhuǎn)變導(dǎo)致斷奶后仔豬采食量較低， 意味著腸腔中營(yíng)養(yǎng)的缺乏［6-7］，且胃酸分泌不足及缺少適當(dāng)?shù)南笐?yīng)對(duì)固態(tài)飼料，導(dǎo)致腸道形態(tài)（通透性增加和完整性降低）改變及微生物區(qū)系失衡，生物屏障損傷使得腸道免疫系統(tǒng)面臨挑戰(zhàn)［3，8］，腸炎及腹瀉發(fā)生率升高，極大地降低了斷奶仔豬的成活率。改善早期斷奶仔豬腸道屏障功能成為研究者關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。

1 早期斷奶致仔豬腸道屏障功能損傷機(jī)理研究進(jìn)展

斷奶是仔豬一生中最具挑戰(zhàn)性的階段之一，是集約化養(yǎng)殖過(guò)程中的必經(jīng)環(huán)節(jié)。自然狀態(tài)下，仔豬斷奶發(fā)生在10～12 周齡，是一個(gè)漸進(jìn)過(guò)程［9］，而在商業(yè)化養(yǎng)豬生產(chǎn)中， 斷奶是在仔豬3～4 周齡進(jìn)行，并且是突然發(fā)生，一旦斷奶，仔豬將面對(duì)營(yíng)養(yǎng)（從母豬的乳汁變成固體飼料）、心理（母仔分離及不同窩仔豬的混群）和環(huán)境（運(yùn)輸、產(chǎn)床轉(zhuǎn)保育欄及病原體接觸增加）等應(yīng)激因素［10-12］，而仔豬3～4周齡是胃腸道功能發(fā)育的“關(guān)鍵窗口期”［7］，斷奶應(yīng)激加劇了仔豬腸道功能（消化、吸收、分泌、免疫及屏障等）的損傷，并對(duì)仔豬健康產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響［3，7，9，13］。

1.1 仔豬腸上皮屏障

腸上皮屏障對(duì)斷奶仔豬的健康生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用， 小腸的上皮細(xì)胞和黏蛋白層組成了第一道防線， 保護(hù)斷奶仔豬免受腸道中各種有害微生物、毒素或抗原的侵害。仔豬腸上皮細(xì)胞可在4～5 d 內(nèi)連續(xù)快速周轉(zhuǎn)［14］，隱窩中的干細(xì)胞產(chǎn)生增殖的轉(zhuǎn)運(yùn)擴(kuò)增細(xì)胞， 隱窩基部柱狀細(xì)胞 （cryptbase columnar cell，CBC）經(jīng)歷一系列的轉(zhuǎn)化，最終分化成4 種不同的細(xì)胞類型， 包括1 種類型的吸收細(xì)胞（腸上皮細(xì)胞）和3 種類型的分泌細(xì)胞（腸內(nèi)分泌細(xì)胞、杯狀細(xì)胞及Paneth 細(xì)胞）［15］。 吸收性的腸上皮細(xì)胞數(shù)量占隱窩—絨毛軸上皮細(xì)胞數(shù)量的90%左右。腸上皮細(xì)胞的增殖、分化和凋亡在腸道發(fā)育、 結(jié)構(gòu)及功能維持和組織損傷后修復(fù)過(guò)程中起重要作用［16］。

由于斷奶后日糧營(yíng)養(yǎng)成分及類型的改變，加之仔豬處于環(huán)境和心理應(yīng)激， 盡管約50%的仔豬在斷奶后24 h 內(nèi)進(jìn)食，但約10%的仔豬直到斷奶后48 h 才進(jìn)食。 斷奶后3～5 d，仔豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)（能量）攝入量通常會(huì)急劇減少，小腸刷狀緣處的酶（乳糖酶、蔗糖酶和麥芽糖酶等）活性顯著降低，小腸對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力降低。近期的研究結(jié)果表明，早期斷奶顯著抑制了仔豬空腸上部絨毛和中部絨毛的三羧酸循環(huán)、β 氧化及糖酵解途徑相關(guān)蛋白質(zhì)表達(dá)，而隱窩中糖酵解相關(guān)的差異蛋白上調(diào)［17］。斷奶后仔豬空腸絨毛上部細(xì)胞中能量代謝、 蛋白氨基酸糖基化、離子轉(zhuǎn)運(yùn)、雷帕霉素蛋白（mechanistic target of rapamycin，mTOR）信號(hào)通路、細(xì)胞分化和凋亡等細(xì)胞代謝或生物學(xué)過(guò)程相關(guān)蛋白表達(dá)降低［18］，同時(shí)，空腸中部絨毛細(xì)胞中電子呼吸傳遞鏈、高爾基體小泡轉(zhuǎn)運(yùn)、蛋白質(zhì)糖基化、營(yíng)養(yǎng)代謝（脂類、單糖和核苷酸）相關(guān)蛋白質(zhì)表達(dá)降低［19］。這些結(jié)果表明，斷奶影響能量代謝、細(xì)胞大分子組織與定位、蛋白質(zhì)代謝，進(jìn)而影響斷奶仔豬腸上皮細(xì)胞的增殖速度［20-22］，導(dǎo)致仔豬小腸腸絨毛萎縮［20］和隱窩深度增加，造成腸道功能損傷。

除對(duì)腸上皮細(xì)胞產(chǎn)生影響外， 早期斷奶造成仔豬腸道杯狀細(xì)胞數(shù)量和黏液素分泌減少， 腸上皮屏障功能紊亂，腸通透性增加，緊密連接蛋白表達(dá)降低，對(duì)疾病的易感性增加［23-24］。 腸上皮屏障中最關(guān)鍵的是通透性屏障，由緊密連接（tight junctions，TJs）調(diào)節(jié)。 健康仔豬小腸中，TJs 蛋白封閉上皮細(xì)胞間的空間，形成物理屏障，阻止促炎分子進(jìn)入［25］。TJs 蛋白由許多細(xì)胞內(nèi)和頂部細(xì)胞膜間蛋白如閉鎖小帶蛋白（ZO）、閉合蛋白（occludin）、密封蛋白（claudins）組成，反映了腸上皮的完整性和功能狀態(tài)［7，26］。 應(yīng)激、感染和營(yíng)養(yǎng)是仔豬斷奶后影響腸道TJs 蛋白的主要因素［25］，斷奶日齡是影響仔豬斷奶后腸道屏障損傷程度的主要因素，與28 日齡斷奶仔豬相比，21 日齡斷奶仔豬在斷奶后24 h經(jīng)上皮電荷流量（Isc）增加，腸道跨膜電阻（transepithelial electrical resistance，TEER）降低，對(duì)異硫氰酸熒光素葡聚糖4 （fluorescein isothiocyanate dextran 4，F(xiàn)D4）通量增加，提示腸緊密連接處于開(kāi)放狀態(tài)且細(xì)胞旁路通透性增加［23］。 隨著斷奶日齡的推遲（15～28 日齡），斷奶仔豬腸道通透性逐步降低，斷奶后9 周，早期斷奶和推遲斷奶的仔豬之間腸道通透性仍然存在差異， 且這種屏障功能的紊亂會(huì)持續(xù)至成年期［27-28］。

由于早期斷奶引起仔豬腸道通透性增加，毒素、過(guò)敏原和細(xì)菌進(jìn)入體循環(huán)，進(jìn)而誘導(dǎo)炎癥和各種疾病。 斷奶后的仔豬極易發(fā)生致病性細(xì)菌引起的腸道感染，腸道致病菌通過(guò)下調(diào)TJs 蛋白表達(dá)，破壞屏障完整性， 增加腸道上皮通透性。 研究表明，豬上皮細(xì)胞感染產(chǎn)腸毒素大腸桿菌（enterotoxigenic Escherichia coli，ETEC） 后引起occludin 及claudin-4 表達(dá)量顯著降低［29］，而豬流行性腹瀉病毒（porcine epidemic diarrhea virus，PEDV）感染可導(dǎo)致絨毛上皮組織中ZO-1 的結(jié)構(gòu)改變、 分布不規(guī)則及表達(dá)量減少［30］，且隨著PEDV 的進(jìn)入，腸上皮細(xì)胞出現(xiàn)TJs 組織紊亂及occludin 異位［31］。 同時(shí)， 豬傳染性胃腸炎病毒（transmissible gastroenteritis virus of swine，TGEV） 也會(huì)導(dǎo)致豬上皮細(xì)胞（IPEC-J2）的TJs 蛋白表達(dá)量顯著降低［32］。 除病原菌感染外， 斷奶時(shí)期營(yíng)養(yǎng)缺乏（限制非必需氨基酸） 及飼料污染同樣容易導(dǎo)致仔豬腸道屏障功能損傷。 研究表明，限制非必需氨基酸攝入，會(huì)降低豬上皮細(xì)胞TJs 蛋白的表達(dá)量， 增加細(xì)胞旁路通透性，損傷腸屏障功能［33］。仔豬腸上皮細(xì)胞在嘔吐毒素（deoxynivalenol，DON） 處理后48 h 引起occludin、claudin-3 和ZO-1 表達(dá)量顯著降低［34］，給斷奶仔豬飼喂被DON 污染的飼料，導(dǎo)致仔豬回腸occludin 和claudin 蛋白基因表達(dá)下調(diào)。因此，斷奶階段通過(guò)營(yíng)養(yǎng)策略改善腸上皮屏障功能對(duì)仔豬健康具有重要意義。

1.2 仔豬腸道免疫系統(tǒng)

在討論斷奶仔豬腸道健康時(shí)， 除了腸上皮屏障功能外，最受關(guān)注的就是腸道免疫系統(tǒng)［3］。 仔豬腸道免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)對(duì)外源性危險(xiǎn)刺激的識(shí)別非常重要，但同時(shí)也要保證機(jī)體對(duì)無(wú)害抗原不敏感［3，7］。早期斷奶是仔豬發(fā)育過(guò)程中腸道免疫系統(tǒng)的一個(gè)主要挑戰(zhàn)， 因?yàn)槠湫枰m應(yīng)腸道微生物定植及母乳和日糧抗原。

與斷奶前相比， 斷奶后仔豬腸道免疫有幾個(gè)主要變化：①斷奶后2 d，仔豬腸道中CD4+和CD8+T 淋巴細(xì)胞大幅增加，空腸中炎癥因子［腫瘤壞死因子α（TNF-α）、白介素1β（IL-1β）和白介素6（IL-6）］的mRNA 表達(dá)顯著上調(diào)，表明斷奶引起仔豬短暫的腸道炎癥； ②斷奶應(yīng)激通過(guò)激活固有層免疫細(xì)胞，上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶（基質(zhì)溶解素），導(dǎo)致絨毛萎縮。越來(lái)越多的證據(jù)表明，腸道免疫屏障功能與斷奶日齡存在顯著聯(lián)系。 斷奶仔豬進(jìn)行ETEC 及混群處理的研究表明， 相對(duì)于推遲斷奶（21 或22 日齡）仔豬，早期斷奶（14～16 日齡）仔豬腸道免疫應(yīng)答受損或受到抑制［24］。 參與腸道免疫調(diào)節(jié)的肥大細(xì)胞與早期斷奶仔豬腸上皮通透性紊亂存在密切關(guān)系， 腸道肥大細(xì)胞的過(guò)度激活會(huì)導(dǎo)致腸道結(jié)構(gòu)損傷和腸通透性增加［35-36］。 腸道肥大細(xì)胞在斷奶后24 h 內(nèi)被激活，早期斷奶仔豬在斷奶后24 h 表現(xiàn)出更高的腸道肥大細(xì)胞活性［37］，腸道免疫應(yīng)答受損的斷奶仔豬小腸和大腸出現(xiàn)了明顯的肥大細(xì)胞增生，且持續(xù)至成年期［24，28］。

1.3 仔豬腸神經(jīng)系統(tǒng)

腸神經(jīng)系統(tǒng)（enteric nervous system，ENS）是一個(gè)包括控制運(yùn)動(dòng)功能、 局部血流、 黏膜轉(zhuǎn)運(yùn)和分泌、調(diào)節(jié)免疫和內(nèi)分泌功能的神經(jīng)回路。 在豬中，ENS 由肌肉（肌間神經(jīng)叢）和黏膜下層（黏膜下層神經(jīng)叢）的兩個(gè)主要神經(jīng)節(jié)組成，這兩個(gè)神經(jīng)節(jié)通過(guò)不斷釋放神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)控制黏膜和上皮的運(yùn)動(dòng)及蠕動(dòng)功能［38］。 ENS 通過(guò)神經(jīng)免疫突觸調(diào)節(jié)細(xì)菌毒素的黏附，作為腸道免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)者。

腸神經(jīng)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)腸上皮免疫屏障中起著重要作用。在仔豬出生后，腸神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生了巨大的變化，包括功能神經(jīng)回路的形成、神經(jīng)節(jié)形成及神經(jīng)化學(xué)表型的變化［39］。 研究表明，推遲斷奶（21 日齡） 仔豬在斷奶后60～170 d 內(nèi)腸神經(jīng)元數(shù)量下降，而早期斷奶（14 日齡）仔豬腸神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量沒(méi)有顯著變化［27］。 14 日齡斷奶仔豬的持續(xù)性腸神經(jīng)元中有很大比例呈膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶（choline acetyltransferase，ChAT）陽(yáng) 性，而ChAT 是 腸 道 膽堿能神經(jīng)元表達(dá)的特征性酶類［40］。此外，早期斷奶仔豬回腸表現(xiàn)出較高的由神經(jīng)和促腎上腺皮質(zhì)激素（corticotrophin releasing factor，CRF）誘發(fā)的分泌反應(yīng)， 這些反應(yīng)可以被膽堿能受體阻滯劑阿托品阻斷。這些結(jié)果提示，早期斷奶誘導(dǎo)仔豬腸膽堿能系統(tǒng)持續(xù)上調(diào)。 鑒于腸道膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、分泌性腹瀉及腸上皮屏障中的作用，早期斷奶仔豬膽堿能系統(tǒng)上調(diào)可能與早期生活壓力（斷奶）相關(guān)的疾病易感性增加有關(guān)［24，41］。

2 營(yíng)養(yǎng)策略

眾多的營(yíng)養(yǎng)策略已用來(lái)改善斷奶仔豬腸道健康。這些營(yíng)養(yǎng)策略有著不同目的：①提高斷奶仔豬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收；②調(diào)節(jié)腸道菌群，以獲得更有利于仔豬腸道健康的菌種；③調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)抗病能力［42-43］。

2.1 氨基酸

最近發(fā)表的綜述文章圍繞功能性氨基酸對(duì)斷奶仔豬腸道健康的影響做了詳細(xì)的描述［25，43-44］。功能性氨基酸在調(diào)節(jié)基因表達(dá)、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路、營(yíng)養(yǎng)代謝和抗氧化方面發(fā)揮重要作用。 日糧中不同添加水平（0.4%～0.8%）的精氨酸可促進(jìn)斷奶仔豬小腸生長(zhǎng)發(fā)育［45］、增加腸黏膜杯狀細(xì)胞數(shù)量及促進(jìn)小腸黏膜再生和修復(fù)［46］，潛在機(jī)制可能與磷酸肌醇-3-激酶 （PI3K）-蛋白激酶B （Akt） 通路、mTOR 和toll 樣受體4（toll-like receptors 4，TLR4）信號(hào)通路密切相關(guān)［46-47］。 越來(lái)越多的證據(jù)表明，精氨酸作為合成一氧化氮、多胺、肌酸和蛋白質(zhì)的底物，對(duì)預(yù)防腸道功能障礙存在積極的影響。精氨酸家族中的其他功能性氨基酸， 如脯氨酸可以改善早期斷奶仔豬腸道黏膜增殖、 腸道形態(tài)以及TJs蛋白和鉀通道蛋白表達(dá)［48］；谷氨酰胺在仔豬黏膜修復(fù)和屏障功能改善中發(fā)揮重要的營(yíng)養(yǎng)作用，能防止斷奶仔豬腸道萎縮，增加十二指腸、空腸及遠(yuǎn)端回腸絨毛高度，降低隱窩深度及絨隱比，增加酶活性，促進(jìn)生長(zhǎng)性能［49］。一些谷氨酰胺組成的雙肽（丙氨酰-谷氨酰胺）可提高斷奶仔豬空腸黏膜occludin 和ZO-1 蛋白表達(dá)水平及十二指腸和回腸上皮的杯狀細(xì)胞數(shù)量，小腸絨毛高度升高，隱窩深度降低，絨隱比升高，改善腸道黏膜完整性和屏障功能，保證了小腸對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更好地消化吸收［50-51］。此外， 在NRC 要求之外補(bǔ)充色氨酸和硫氨基酸，可以通過(guò)調(diào)節(jié)宿主生理、代謝、氧化狀態(tài)和免疫，對(duì)斷奶仔豬腸道健康產(chǎn)生積極的影響［52-54］。

2.2 抗菌肽

抗菌肽也稱宿主防御肽， 被認(rèn)為是家畜和家禽生產(chǎn)中抗生素的潛在替代品［55-58］，在腸黏膜中含量豐富，主要由Paneth 細(xì)胞分泌。 研究表明，補(bǔ)充重組乳鐵蛋白可以改善斷奶仔豬的腸道形態(tài)（絨毛高度增加）和生長(zhǎng)性能；日糧中同時(shí)添加牛乳鐵蛋白和植物防御素， 可通過(guò)提高斷奶仔豬腸道完整性和降低腸道通透性， 進(jìn)而緩解霉菌毒素對(duì)仔豬腸道的不利影響［59］；幾種防御素可以通過(guò)上調(diào)黏蛋白和TJs 蛋白的表達(dá)增強(qiáng)黏膜屏障功能［60］。正如之前的研究所述，抗菌肽可能作為上皮細(xì)胞的“防腐劑”保護(hù)宿主免受腸道感染，也可以作為先天免疫和適應(yīng)性免疫的效應(yīng)分子， 調(diào)節(jié)斷奶仔豬炎癥反應(yīng)和趨化活性［61-62］。

2.3 益生菌

利用各種細(xì)胞系和動(dòng)物模型， 益生菌菌株已被證實(shí)可提高細(xì)胞跨膜電阻和上皮通透性， 并可調(diào)節(jié)TJs 蛋白在體內(nèi)外的表達(dá)和分布［63］。ETEC 攻毒條件下的新生仔豬，益生菌Lactobacillus reuteri可增加仔豬空腸中occludin、claudin-1 及ZO-1 蛋白豐度，抑制ETEC 對(duì)空腸ZO-1 及occludin 基因mRNA 表 達(dá) 和occludin 蛋 白 表 達(dá) 的 不 利 影 響［64］。另一種益生菌Clostridium tyrobutyricum 也可通過(guò)促進(jìn)TJs 蛋白（ZO-1、claudin-1 和occludin）表達(dá)，緩解仔豬腸道屏障功能障礙［65］。 益生菌改善腸上皮屏障功能可能通過(guò)調(diào)節(jié)核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）和絲裂原活化蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase，MAPK）通路［25］。

2.4 膳食纖維

膳食纖維可降低仔豬腹瀉的發(fā)生率。 日糧中的纖維到達(dá)后腸，可作為微生物發(fā)酵的基質(zhì)，發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFAs），促進(jìn)TJs 蛋白的形成，對(duì)腸道功能產(chǎn)生有益影響。不同來(lái)源的膳食纖維對(duì)斷奶仔豬腸黏膜屏障功能的影響不同，研究表明，麥麩纖維可以顯著提高仔豬回腸ZO-1 和occludin 基因mRNA 及蛋白的表達(dá)水平， 結(jié)腸中occludin 基因mRNA 表達(dá)水平升高，而其他來(lái)源的膳食纖維（大豆、玉米及豌豆）不存在上述影響。然而，膳食纖維和可發(fā)酵蛋白對(duì)斷奶仔豬TJs 蛋白組成有代償性影響， 在低發(fā)酵蛋白日糧中，膳食纖維可刺激近端結(jié)腸的claudin 1～4 蛋白的表達(dá)，但在高蛋白日糧下則無(wú)此作用［66］。

2.5 低聚糖

近年來(lái)， 益生元在斷奶仔豬中的有益作用越來(lái)越受到關(guān)注。 益生元通過(guò)選擇性地刺激內(nèi)源性有益菌的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)腸道菌群， 可能有助于改善腸上皮屏障功能和腸道健康［67］。 功能性低聚糖具有益生元性質(zhì)，有改善腸道功能、提高腸道健康水平的作用［68］。 斷奶仔豬日糧中添加低聚糖可提高空腸黏膜claudin-1 蛋白表達(dá)， 結(jié)腸黏膜claudin-1及ZO-1 蛋白表達(dá)水平升高，提示低聚糖可通過(guò)增加TJs 蛋白豐度改善腸道屏障功能［67］。 斷奶仔豬日糧中添加蘋(píng)果果膠寡糖可刺激空腸黏膜ZO-1、occludin、claudin-1 及claudin-3 的表達(dá)，緩解輪狀病毒對(duì)TJs 蛋白和黏蛋白表達(dá)的影響［69］，這些結(jié)果提示蘋(píng)果果膠寡糖通過(guò)改善仔豬腸上皮細(xì)胞間連接和屏障功能， 進(jìn)而減輕輪狀病毒感染引發(fā)的損傷。

2.6 有機(jī)酸

在斷奶仔豬中， 由于胃液中鹽酸和胰酶分泌不足及飼料的稠度和攝取量的變化， 導(dǎo)致仔豬腸道消化和吸收能力不足時(shí)， 經(jīng)常使用有機(jī)酸作為飼料添加［70］。 苯甲酸對(duì)仔豬小腸黏膜存在局部營(yíng)養(yǎng)作用，可增強(qiáng)小腸吸收能力。添加苯甲酸的日糧可通過(guò)降低消化道pH 值、 維持腸道菌群平衡、促進(jìn)小腸形態(tài)發(fā)育（增加十二指腸和空腸絨毛高度和絨隱比）［71］，提高回腸總氮消化率，對(duì)盲腸細(xì)菌多樣性存在有利影響。 灌喂SCFAs 可以促進(jìn)仔豬腸上皮細(xì)胞增殖， 增加空腸和回腸絨毛高度及十二指腸的絨隱比，降低促凋亡蛋白表達(dá)水平，減少回腸和結(jié)腸杯狀細(xì)胞數(shù)量， 下調(diào)空腸MUC1 和claudin-1 及十二指腸和回腸occludin 和claudin-1 基因mRNA 表達(dá)水平［72］。 丁酸通過(guò)提高仔豬小腸TJs 蛋白表達(dá)，進(jìn)而維持腸道完整性，改善腸道形態(tài)，增強(qiáng)腸道屏障功能［73-74］。 研究表明，仔豬采食苯甲酸、乳酸、癸酸及辛酸對(duì)中段空腸形態(tài)學(xué)無(wú)影響，但通過(guò)增加潛在效應(yīng)細(xì)胞（主要是CD3+細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞）對(duì)抗疾?。?5］。

2.7 微量營(yíng)養(yǎng)素

研究表明， 多種微量營(yíng)養(yǎng)素具有屏障增強(qiáng)活性和TJs 調(diào)節(jié)作用。 大多數(shù)微量營(yíng)養(yǎng)素在微摩爾濃度下發(fā)揮作用。 通過(guò)研究鋅對(duì)幼齡動(dòng)物腹瀉的緩解作用發(fā)現(xiàn)了鋅與TJs 屏障功能的關(guān)系。 補(bǔ)充ZnO 可以通過(guò)對(duì)空腸黏膜中ZO-1 和occludin 等TJs 復(fù)合物的特異性調(diào)控，改善斷奶仔豬的腸道功能［76］。 進(jìn)一步研究表明，ZnO 納米顆粒、脂質(zhì)微囊化ZnO 及蒙脫石散ZnO 均能促進(jìn)上皮屏障功能，表現(xiàn)在occludin、claudin-1、claudin-2n 和ZO-1 的表達(dá)量增加［77-78］。

2.8 脂質(zhì)營(yíng)養(yǎng)

脂肪酸是重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包括SCFAs、中鏈脂肪酸（medium-chain fatty acids，MCFAs）和長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸 （long-chain polyunsaturated fatty acids，LCPUFAs），它們是主要的能量來(lái)源，也是細(xì)胞外膜的重要組成部分， 是多種生化途徑的代謝底物及細(xì)胞信號(hào)分子，起著免疫調(diào)節(jié)的作用。脂肪酸在動(dòng)物模型和臨床試驗(yàn)中對(duì)腸道健康存在有益的影響［79］。

眾多研究表明，在動(dòng)物模型和臨床試驗(yàn)中，二十碳五烯酸 （EPA，C20：5） 和二十二碳六烯酸（DHA，C22：6） 等n-3 多 不 飽 和 脂 肪 酸 （n-3 polyunsaturated fatty acids，n-3 PUFAs）對(duì)腸道完整性存在有益影響，對(duì)維持腸道健康非常重要［80-82］。n-3 PUFAs 可促進(jìn)仔豬腸細(xì)胞分化和成熟， 降低細(xì)胞間的通透性， 維持穩(wěn)定的腸道屏障功能［79］。EPA 和DHA 可預(yù)防豬腸上皮細(xì)胞損傷，對(duì)上皮細(xì)胞起到的保護(hù)作用可能與TJs 結(jié)構(gòu)的維持和抑制壞死性凋亡信號(hào)通路及壞死性凋亡細(xì)胞數(shù)量減少密切相關(guān)［81］。 同時(shí)，包括EPA 和DHA 在內(nèi)的n-3 PUFAs 可以有效防止炎癥因子引起的腸上皮細(xì)胞通透性增加，n-3 PUFAs 可保護(hù)腸上皮細(xì)胞免受促炎性損傷，減輕腸道炎癥反應(yīng)，加速炎癥的恢復(fù)［83］。 因此，n-3 PUFAs 干預(yù)腸道促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生可能在減輕腸道損傷中發(fā)揮有益的作用。 此外， 細(xì)胞水平的研究證實(shí)n-3 PUFAs 可改善脂質(zhì)代謝，促進(jìn)脂肪氧化分解，提高能量代謝，改善腸 道 健 康［79］。最近的研究表明，n-3 PUFAs 可通過(guò)G 蛋白耦聯(lián)受體120 （G protein-coupled receptors 120，GPR120）激活A(yù)MP 依賴的蛋白激酶［Adenosine 5′-monophosphate （AMP）-activated protein kinase，AMPK］信號(hào)通路，下調(diào)甘油三磷酸乙酰轉(zhuǎn)移酶及膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1 （SREBP-1），上調(diào)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體α（peroxisome proliferator-activated receptor α，PPARα），進(jìn)而減少脂肪沉積和促進(jìn)脂肪酸氧化［84-85］。 EPA 和DHA 也可通過(guò)激活GPR120 促進(jìn)葡萄糖的攝取利用［86-87］，進(jìn)而提高能量代謝，改善仔豬腸道健康和緩解斷奶應(yīng)激。

3 小結(jié)與展望

早期斷奶時(shí)，仔豬營(yíng)養(yǎng)（能量）攝入量急劇減少，小腸營(yíng)養(yǎng)缺乏影響腸上皮細(xì)胞增殖，杯狀細(xì)胞數(shù)量和黏液素分泌減少，小腸物理屏障（TJs 蛋白表達(dá)降低）被破壞，小腸形態(tài)改變，腸上皮屏障功能損傷。 此外，早期斷奶引起仔豬腸道炎癥反應(yīng)，肥大細(xì)胞增生且活性增強(qiáng)，腸道免疫應(yīng)答受損，仔豬腸道免疫系統(tǒng)出現(xiàn)持續(xù)損傷。 斷奶仔豬腸上皮屏障功能和腸道免疫反應(yīng)均受到腸神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)， 而早期斷奶對(duì)仔豬產(chǎn)生的應(yīng)激上調(diào)腸膽堿能系統(tǒng)，致使腸神經(jīng)系統(tǒng)持續(xù)受損。

營(yíng)養(yǎng)策略中的多種營(yíng)養(yǎng)素作用于仔豬腸上皮細(xì)胞的增殖、分化和成熟，提高杯狀細(xì)胞數(shù)量，改善腸道形態(tài)，降低腸道通透性，穩(wěn)定腸道物理屏障功能，維持腸道完整性，進(jìn)而促進(jìn)斷奶仔豬腸道健康。然而，潛在機(jī)制還缺乏全面清晰的認(rèn)識(shí)。因此，后續(xù)的研究應(yīng)借助多組學(xué)聯(lián)合分析的技術(shù)手段，通過(guò)構(gòu)建腸道屏障功能損傷的斷奶仔豬模型和營(yíng)養(yǎng)干預(yù)策略， 闡明營(yíng)養(yǎng)素對(duì)斷奶仔豬腸道功能的潛在調(diào)控機(jī)制， 這對(duì)開(kāi)展改善斷奶仔豬腸道健康和功能的相關(guān)研究具有重要的科學(xué)意義。