楊 敏,王 軍
(1. 成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院,四川 成都 611130;2. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所,四川 成都 611130)
鐵是畜禽必需的微量元素,幼畜對(duì)鐵元素的需要尤其突出,動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的鐵含量直接影響其生理代謝過程、生長(zhǎng)發(fā)育和生理防御機(jī)能等。研究發(fā)現(xiàn),哺乳仔豬鐵攝入不足會(huì)導(dǎo)致其血紅蛋白和血紅細(xì)胞數(shù)量下降,進(jìn)而引起貧血[1]。由于仔豬體內(nèi)的鐵貯量非常有限,幾天就可耗凈,如不及時(shí)補(bǔ)鐵極易發(fā)生仔豬貧血。仔豬貧血是制約養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展的一個(gè)難題,可導(dǎo)致仔豬食欲降低、增重減慢、死亡率增高等癥狀,且可增加仔豬對(duì)細(xì)菌的易感性等;其發(fā)病率高達(dá)30%~50%,死亡率l5%~20%[2]。
筆者查閱了現(xiàn)有文獻(xiàn)研究報(bào)道,總結(jié)出新生仔豬缺鐵性貧血的原因主要如下。
1)新生仔豬體內(nèi)鐵的貯存量降低僅為50 mg 左右,只能滿足其7~10 d 的機(jī)體需要[3]。此外,仔豬每日僅能從母乳中獲得約為1 mg 的鐵[4]。而新生仔豬每天需要7~16 mg 鐵以維持紅細(xì)胞生成和其他與鐵元素有關(guān)的代謝活動(dòng)[4]。
2)新生仔豬生長(zhǎng)速度快,出生后第1 周其重量可由1.5 kg 增重到3 kg,在3 周末時(shí)體重可達(dá)到初生重的4 ~5 倍,8 周齡可達(dá)初生重8倍。而3 周末仔豬對(duì)鐵的需要量為67.5 mg/d,是初生時(shí)需要量的4 ~7倍。到8 周齡時(shí)需鐵量為72 mg/d,是初生時(shí)的4.5 ~10 倍[5]。仔豬快速的生長(zhǎng)決定了仔豬較其他家畜需要更多的鐵,所以仔豬更易發(fā)生缺鐵性貧血癥。
3)豬出生時(shí)血紅蛋白水平與成年正常水平接近,但隨著大量母乳進(jìn)入血液后會(huì)使得血漿容積顯著增加,進(jìn)而稀釋血紅蛋白水平[1]。在這種情況下,儲(chǔ)存在仔豬肝臟中的鐵含量在出生3 d 后逐漸降低,到10 日齡時(shí)則消失殆盡。
4)仔豬出生時(shí)血漿轉(zhuǎn)鐵蛋白水平、總鐵結(jié)合力以及過氧化氫酶顯著上調(diào),同時(shí)血清鐵水平持續(xù)降低,機(jī)體為了應(yīng)對(duì)這種變化,肝臟釋放鐵儲(chǔ),造成紅細(xì)胞合成相關(guān)器官(肝臟)鐵含量減少,由此引發(fā)貧血[5]。
5)集約化飼養(yǎng)使得新生仔豬接觸不到母乳以外的鐵,致使仔豬易患貧血癥。
McGowan(1923)和Hart(1930)等相繼研究發(fā)現(xiàn),哺乳仔豬鐵攝入不足會(huì)導(dǎo)致其血紅蛋白和血紅細(xì)胞數(shù)量下降,進(jìn)而引起貧血[6-7]。補(bǔ)充多糖類鐵復(fù)合物是防治仔豬貧血有效的辦法,肌注100 mg 右旋糖酐鐵則可以使肝臟第10 天鐵儲(chǔ)保持在正常水平,直到20 d 后鐵儲(chǔ)才出現(xiàn)明顯的動(dòng)用[8-10]。目前于仔豬出生后前3 d 肌注100 ~200 mg 右旋糖酐鐵、糊精鐵或者葡庚糖酐鐵均可有效預(yù)防仔豬貧血的發(fā)生[1,8-15]。但是肌注補(bǔ)鐵水平不宜超過200 mg,否則會(huì)導(dǎo)致血清鐵水平增加,促進(jìn)細(xì)菌繁殖,加大疾病感染以及腹瀉的幾率,增加仔豬斷奶的死亡率[16-18]。Murphy(1997)研究發(fā)現(xiàn),肌注補(bǔ)鐵劑量(右旋糖酐鐵)由200 mg 增加至300 mg 時(shí),不影響仔豬后期的生產(chǎn)性能[19]。而于斷奶前1 周(21日齡)再次額外肌注200 mg 右旋糖酐鐵也不能改善仔豬后期的生產(chǎn)性能和免疫能力[20]。最近一篇報(bào)道顯示,PIC 給予哺乳仔豬肌注3 種水平(100 mg、150 mg、200 mg)右旋糖酐鐵,結(jié)果發(fā)現(xiàn)注射200 mg 右旋糖酐鐵會(huì)產(chǎn)生明顯的毒性,降低了肝臟維生素E 和硒的水平,而注射100 mg 既可達(dá)到預(yù)防仔豬貧血的目的,又不會(huì)對(duì)生產(chǎn)生明顯的負(fù)面效應(yīng)[21]。但需要注意的是,不同體重仔豬可能對(duì)鐵的需要量不同,Jolliff(2011)指出高體重仔豬可能對(duì)鐵具有更高的需要量[22]。
Kernkamp(1962)比較了檸檬酸鐵銨、右旋糖酐鐵以及糊精鐵,發(fā)現(xiàn)只有肌注右旋糖酐鐵才能使28日齡斷奶仔豬的血紅蛋白水平超過80 mg/L[1]。隨后的研究也發(fā)現(xiàn),肌注右旋糖酐鐵是改善仔豬貧血最好的方式[1,8-15]。Pollmann(1983)比較了肌注200 mg 右旋糖酐鐵和庚糖酐鐵對(duì)哺乳仔豬鐵營(yíng)養(yǎng)狀況的影響,兩者均有效改善哺乳仔豬增重和預(yù)防仔豬貧血發(fā)生(仔豬21 日齡血紅蛋白水平均超過110 mg/L),其效果相當(dāng)[23]。
仔豬斷奶前3 d 肌注右旋糖酐鐵對(duì)預(yù)防仔豬貧血有著重要作用,當(dāng)缺鐵性貧血發(fā)生后,即使于斷奶后及時(shí)肌注補(bǔ)鐵,其生長(zhǎng)效應(yīng)也不及出生時(shí)補(bǔ)鐵的仔豬[24]。EGELI(1999)分別于出生后1、3、4 日齡肌注180 mg 右旋糖酐鐵,結(jié)果發(fā)現(xiàn),仔豬7日齡血紅蛋白水平分別為93 mg/L、81 mg/L 以及78 mg/L,但是到14 日齡和21 日齡時(shí)3 種肌注方式均達(dá)到100 mg/L 以上,由此表明仔豬出生后3 ~4 日齡肌注補(bǔ)鐵可能會(huì)使仔豬前7d 發(fā)生貧血,這可能會(huì)導(dǎo)致哺乳仔豬前期生長(zhǎng)受到抑制[25]。Lipin′ski(2010)則采用兩種補(bǔ)鐵方式:第一種方式是于出生第2 天肌注100 mg /kg(仔豬單位體重)的Fe;第二種方式是于仔豬出生后第3 天和第10 天補(bǔ)充100 mg /kg 的Fe。結(jié)果顯示,兩種補(bǔ)鐵方式在仔豬14 d 時(shí)血紅蛋白水平、紅細(xì)胞數(shù)目以及肝臟非血紅素鐵濃度基本接近,均能有效預(yù)防仔豬貧血。但第一種補(bǔ)鐵方式血清鐵水平和肝臟鐵調(diào)素在第14 天始終保持較高水平,進(jìn)而抑制空腸二價(jià)金屬離子轉(zhuǎn)運(yùn)載體-1 和膜鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá),同時(shí)導(dǎo)致肝臟氧化應(yīng)激加劇。已有研究證實(shí),低水平的鐵調(diào)素可以引起鐵過量沉積,而高水平鐵調(diào)素則會(huì)引起貧血,抑制腸道鐵吸收以及巨噬細(xì)胞對(duì)鐵的吞噬作用。因此,肌注補(bǔ)鐵不僅僅要要滿足紅細(xì)胞合成的需要,更應(yīng)該保證低水平鐵調(diào)素[26]。Starzyn′ski(2013)采用3 種補(bǔ)鐵方案,第一種補(bǔ)鐵方式于出生后3 日齡和21 日齡分別肌注150 mg/kg 以及40 mg/kg(仔豬單位體重)的右旋糖酐鐵;第二種補(bǔ)鐵方式于出生后3 日齡和14 日齡均肌注37.5 mg/kg 的右旋糖酐鐵;第三種于出生后3 日齡肌注37.5 mg/kg 的右旋糖酐鐵。結(jié)果表明,第一、二種補(bǔ)鐵方式能夠使仔豬28 d 斷奶時(shí)的血紅蛋白水平達(dá)到100 mg/L,而第三種補(bǔ)鐵方式只能使仔豬28 d 斷奶時(shí)的血紅蛋白水平接近80 mg/L,但是第二、三種補(bǔ)鐵方式均使血漿鐵調(diào)素處于出生時(shí)的低水平,而第一種補(bǔ)鐵方式則可使鐵調(diào)素水平增加數(shù)十倍[27]。因此,通過分次小劑量注射是預(yù)防仔豬貧血同時(shí)又減輕其負(fù)面效應(yīng)的有效辦法。
盡管肌注補(bǔ)鐵已經(jīng)被證實(shí)是預(yù)防仔豬貧血最有效的辦法,但部分學(xué)者也發(fā)現(xiàn)肌注補(bǔ)鐵具有一定的毒性作用,對(duì)仔豬健康和生長(zhǎng)帶來 的 負(fù) 面 效 應(yīng)[16-18]。Kolb (1992)、Morriset (1995)、Lehman (2001)等相繼研究表明,肌注補(bǔ)鐵會(huì)抑制巨噬細(xì)胞活性,減弱其吞噬作用。隨后的報(bào)道也證實(shí)仔豬肌注補(bǔ)鐵常伴隨關(guān)節(jié)炎癥的發(fā)生,促進(jìn)細(xì)菌的繁殖,增加斷奶前死亡率[16-18]。因此,過去數(shù)十年研究人員一直在尋找一種更安全、高效、簡(jiǎn)便的仔豬補(bǔ)鐵方案,但試圖于飲水中加入相關(guān)鐵劑補(bǔ)鐵以替代肌注補(bǔ)鐵的方式的補(bǔ)鐵效果不理想,其原因可能是仔豬對(duì)水的攝入量較低所致[28]。而近年的部分研究發(fā)現(xiàn),仔豬口服補(bǔ)鐵能夠達(dá)到肌注補(bǔ)鐵的效果,并且毒性作用更低,由此成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。
Thoren-Tolling(1977) 比 較了口服和肌注右旋糖酐鐵在體內(nèi)的分布情況發(fā)現(xiàn),仔豬口服30 mg 的鐵(硫酸亞鐵)后,大約有60%的鐵在240 h 后被儲(chǔ)存起來,384 h 后逐漸排出體外。仔豬肌注30 mg 的鐵大約有99%的鐵在264 h 后被儲(chǔ)存起來,直到768 h 后才發(fā)現(xiàn)明顯的排出,而肌注180 mg 的鐵也有大約93%的鐵被儲(chǔ)存起來。而通過標(biāo)記Fe59 研究小腸吸收情況發(fā)現(xiàn),每日攝入8 mg 鐵,在5 日齡時(shí)有40%~60%鐵被吸收,而通過肌注補(bǔ)鐵的方式則有70%~80%鐵被吸收[29]。由此表明,哺乳仔豬口服鐵也具有較高的吸收率。
Zimmerman(1959)是最早一篇關(guān)于哺乳仔豬口服補(bǔ)鐵的研究,報(bào)道了作者于仔豬2 日齡以及1、2、3 周齡補(bǔ)充28 mg 鐵鹽以預(yù)防仔豬貧血,但效果未達(dá)到肌注補(bǔ)鐵水平,其仔豬18 日齡血紅蛋白(Hb)為78.8 mg/L,而肌注補(bǔ)鐵組則達(dá)到102.2 mg/L[13]。Harmon(1974)發(fā)現(xiàn)出生后12 h 內(nèi)口服100 mg 右旋糖酐鐵,仔豬在14、21 以及28 日齡時(shí)的血紅蛋白含量以及紅細(xì)胞壓積與肌注100 mg 右旋糖酐鐵的豬基本接近,且兩者斷奶體重相似,而口服補(bǔ)鐵仔豬更表現(xiàn)出較高的斷奶前存活率。但Kegley(2002)通過在仔豬出生后第3 天補(bǔ)充200 mg 蛋氨酸鐵發(fā)現(xiàn),仔豬出生第7天和第14 天血紅蛋白水平保持在95 mg/L以上,21 d 斷奶時(shí)血紅蛋白水平也達(dá)到85.1 mg/L。但口服補(bǔ)鐵Hb 水平顯著低于肌注補(bǔ)鐵(114.7mg/L),由此導(dǎo)致仔豬隨后的生長(zhǎng)性能也顯著低于肌注補(bǔ)鐵仔豬(21 d 斷奶重5.91 kg 對(duì)5.08 kg)[30]。
隨后,捷克科學(xué)家SVOBODA 開展了一系列哺乳仔豬口服補(bǔ)鐵的試驗(yàn)。SVOBODA(2002)研究發(fā)現(xiàn),仔豬出生后6 ~11 日齡口服共計(jì)200 mg 的富馬酸亞鐵,在14、28、35 日齡時(shí)的血紅蛋白水平、紅細(xì)胞壓積以及體重等均保持與肌注補(bǔ)鐵豬接近的水平[31]。SVOBODA(2003)將氨基酸螯合鐵制成110 g/kg 的微量元素復(fù)合物,供哺乳仔豬自由采食,補(bǔ)充螯合鐵的仔豬7日齡的血紅蛋白、紅細(xì)胞數(shù)目以及血清鐵水平均低于肌注補(bǔ)鐵仔豬(200 mg 右旋糖酐鐵),但到14 和21 日齡時(shí)則無顯著性差異[32]。SVOBODA(2004)的研究表明,仔豬于出生后3 和10 日齡口服134 mg 的乳酸亞鐵,其仔豬出生后7、14 以及21 日齡的血紅蛋白水平、紅細(xì)胞數(shù)目、紅細(xì)胞壓積均達(dá)到肌注補(bǔ)鐵水平,且仔豬斷奶后14 d 的體重基本接近[24]。SVOBODA(2005)試圖通過于仔豬出生后3 和10 日齡補(bǔ)充134 mg 的富馬酸亞鐵或者100 mg 富馬酸亞鐵+34.5 mg 乳鐵蛋白,其仔豬出生后7、14 以及21日齡血紅蛋白水平均達(dá)到80 mg/L,但卻顯著低于肌注補(bǔ)鐵豬的水平[33]。Maes(2011)研究發(fā)現(xiàn),仔豬于出生前12 d 內(nèi)分3 次(2 ~5 d,5 ~7d以及10 ~12 d)攝入10 g 的復(fù)合鐵制劑(含鐵24%,包括富馬酸鐵、氨基酸螯合鐵、甘氨酸螯合鐵以及硫酸亞鐵),對(duì)照組仔豬肌注200 mg 右旋糖酐鐵,盡管兩種處理方式下仔豬斷奶前死亡率、斷奶重以及日增重均無顯著性差異,但是口服補(bǔ)鐵組25 d斷奶時(shí)血紅蛋白水平顯著高于肌注補(bǔ)鐵組[34]。由此一系列研究表明,通過口服補(bǔ)鐵的方式完全可以替代肌注補(bǔ)鐵。
哺乳仔豬鐵缺乏后會(huì)嚴(yán)重影響其生長(zhǎng)及免疫發(fā)育,新生仔豬必需補(bǔ)鐵才能保證仔豬腸道的健康發(fā)育[35]。盡管目前研究關(guān)于新生仔豬補(bǔ)鐵方式存在口服方式并有少部分研究表明口服補(bǔ)鐵可以代替肌注補(bǔ)鐵,且肌注補(bǔ)鐵會(huì)使仔豬產(chǎn)生嚴(yán)重應(yīng)激、耗費(fèi)勞動(dòng)力等缺點(diǎn)[36],但目前養(yǎng)豬生產(chǎn)上依然使用肌注補(bǔ)鐵預(yù)防仔豬貧血,因此關(guān)于新生仔豬其他補(bǔ)鐵方式還需要更多的研究,為補(bǔ)鐵方式的選擇提供足夠的理論支撐。