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摘 要 胃肠道的发育和功能对养分的消化利用具有重要的影响。影响猪胃肠道发育的因素是多种多样的，比如胃肠激素等生物活性物质、断奶应激、采食量以及日粮组成等。本文结合近年来国内外的研究对影响猪胃肠道发育的内、外两方面的因素作了综述。
关键词 胃肠道发育；胃肠激素；断奶
中图分类号 S828
胃肠道是养分消化吸收的主要场所。机体所需要的营养物质必须在消化道内经过一系列的消化过程，才能透过消化道粘膜进入血液循环以供组织细胞利用。胃肠道的发育和功能对养分的消化利用具有重要影响，而影响猪胃肠道发育的因素也是多种多样的，既有动物自身的原因，又有外部因素的影响。本文主要对影响猪胃肠道发育的各个方面的因素进行综述。
1 影响猪胃肠道发育的内在因素
1.1 胃肠激素(Gastrointestinal Hormone, GIH)
消化道中存在大量多种类型的内分泌细胞，它们分布在粘膜上皮之间，能产生多种胃肠激素。这些激素都是氨基酸残基组成的肽类，分子量大都在5 000以内，如胃泌素、胃动素、胆囊收缩素、胰岛素、胰高血糖素及生长抑素等，其中胃泌素和生长抑素对小肠的生长发育有重要的调节作用。
1.1.1 胃泌素 (GAS)
由胃窦和十二指肠粘膜G细胞分泌， GAS不仅能促进胃酸、胃蛋白酶和胰酶分泌,还可促进胃蠕动及胃肠粘膜生长,并刺激胃肠和胰腺的蛋白质、DNA和RNA合成,具有营养胃肠及胰腺等器官的作用[1]。Ordaz等（1998）发现，新生鼠出生后GAS的升高与喂养引起其胃肠道营养性变化相平行,从而证明GAS能促进未成熟鼠消化道的发育和功能成熟[2]。Toshio等（2002）研究认为，GAS通过对隐窝前体细胞上受体的直接诱导作用，刺激隐窝细胞的生长。蛙皮素是GAS释放肽的类似物，能促进小鼠小肠的生长和成熟，使肠湿重和长度增加，肠粘膜细胞蛋白质和DNA含量也增加。而且还能提高肠粘膜细胞蔗糖酶和麦芽糖酶的活性，降低乳糖酶的活性，说明蛙皮素能加速肠粘膜细胞的增殖和分化，促进其功能的成熟[3]。
1.1.2 生长抑素 (SS)
SS在体内的分布十分广泛，主要集中在中枢神经系统和消化系统，主要是由D细胞分泌的。SS具有抑制消化道吸收及运动的功能，还可抑制几乎所有胃肠激素的释放。已有研究证实，SS可通过旁分泌机制释放到G细胞或壁细胞膜上,分别抑制胃泌素的释放和盐酸的分泌。SS可以抑制小肠消化液的分泌,抑制小肠平滑肌的收缩及绒毛的蠕动,这有助于应激或适应小肠(如短肠综合症)的休息与恢复。此外，SS还可通过谷胱甘肽还原酶来维持粘膜内非蛋白结合巯基的含量,防止脂质过氧化的发生,以保护肠粘膜细胞免受各种刺激因子的损伤。应用SS后,大鼠血浆总蛋白和白蛋白含量有所降低,血浆羟脯氨酸含量减少。SS也可抑制小肠粘膜细胞的增生,其作用机制可能是SS通过抑制一种或多种营养因子（如表皮生长因子）的活性或释放,来抑制粘膜细胞的增生。
1.2 表皮生长因子（EGF）
在众多调控肠道生长、分化和修复的生长因子中，EGF是调控肠道内环境平衡的主要因子。成熟的EGF是由53个氨基酸组成的多肽，链内含有3个二硫键，由唾液腺和十二指肠分泌。Thompson（1999）和Avissar（2005）在人和动物的研究中都发现EGF能增加胃肠道的重量并促进上皮细胞的增殖[4，5]。Paul等（2005）在肠外营养鼠上的研究发现，注射EGF组与对照组相比极显著地增加了胃、小肠和结肠的重量，小肠的重量比对照组增加了43%[6]。EGF具有强有力的致有丝分裂作用,是细胞分裂的启动因子,能促进G0期细胞进入G1期,并与其它细胞因子一起发挥协同作用。Wong等（1999）在全肠外营养鼠上发现高剂量的EGF使得胃、结肠和小肠的上皮细胞分别增殖了4、4.5和2倍。EGF还能改变肠粘膜的转运功能，给初生兔腹腔注射或通过口-胃管使用EGF能增加每厘米肠道对水、钠离子和葡萄糖的吸收。吮乳鼠口服或注射EGF均能增加葡萄糖的转运，Chung等（2002）研究认为，EGF增加肠道葡萄糖的吸收作用主要是通过使Na+-葡萄糖共转运载体从内池转移到刷状缘顶端，增加了刷状缘上Na+-葡萄糖共转运载体的浓度，并由刷状缘吸收表面积的增加来实现的[7]。
EGF对肠消化酶的活性也有影响，能显著增加吮乳大鼠乳糖酶活性，使新生小鼠蔗糖酶活性提前升高,增加海藻糖酶、葡萄糖淀粉酶、乳糖酶、碱性磷酸的酶活性。Charlotte（1993）报道，对5日龄前大鼠使用EGF可增加空肠蔗糖酶和氨基肽酶的活性；对3日龄仔猪使用EGF可使乳糖酶和麦芽糖酶的活性升高。仔猪断奶后，乳中EGF的撤除可能是导致消化酶活性下降和小肠绒毛变短的一个重要因素。
1.3 生长激素（GH）及类胰岛素生长因子-1（IGF-1）
GH和IGF-1对许多组织和细胞的生长和分化具有较强的调节作用。在胃肠道中GH和IGF-1的受体都存在，这显示两种生长因子在肠道中都能单独发挥作用。GH是调节动物生长的最主要激素，一般认为，GH通过两种方式发挥促生长作用：一是通过肝脏产生的IGF-1刺激细胞生长；二是直接影响组织中营养物质的新陈代谢，从而调节组织器官的生长。Elizabeth等（2004）对肠外营养（PN）鼠使用GH，发现空肠湿重增加了20%，但粘膜重量没有显著变化，主要是肠壁肌层重量增加，厚度增加了20%[8]。单纯给予PN时,短肠大鼠残留小肠呈明显萎缩,但当同时给予GH时,粘膜萎缩状况显著改善。这表明单纯PN对小肠代偿具有抑制作用,而GH可显著促进肠粘膜上皮细胞增生,通过促进细胞增殖来改善小肠粘膜的萎缩，达到促进小肠代偿的作用。
IGF-1是一种较强的肠道生长因子，Peterson（2000）报道，IGF-1可以刺激肠道萎缩鼠粘膜生长，提高蔗糖酶活性，并使肠上皮细胞的功能向正常状态转变。Hartke等（2005）研究发现，给仔猪口服IGF-1可以使乳糖酶—根皮苷水解酶活性增加18%，蔗糖酶—异麦芽糖酶活性增加45%[9]。Burrin等（1996）在配方乳中添加IGF-1(每千克体重3.5mg)饲喂新生仔猪，4d后发现，与仅饲喂配方乳的仔猪相比，IGF-1能显著增加仔猪小肠重量、小肠绒毛高度和小肠蛋白质及DNA含量。因此给新生仔猪口服重组人类胰岛素生长因子可作为促进新生仔猪肠道发育的有效方法。
2 影响猪胃肠道发育的外在因素
2.1 胎儿宫内发育迟缓
宫内发育迟缓（IUGR）通常被定义为出生重低于相同孕龄正常体重的10%。这主要是由病理因素造成的，几乎75%的IUGR发生在妊娠晚期。IUGR会对新生动物肠道的长度、重量和组织学形态等产生影响。Wang等（2005）报道，出生2～4 h的IUGR仔猪胃小凹比正常猪要深，且可以看到胃小凹周围有明显的超常增生，显示胃壁的防护功能受到损伤。IUGR仔猪小肠微绒毛数少于正常仔猪，肠壁吸收面积减少。IUGR仔猪小肠粘膜IGF-1的mRNA水平明显下降，生长激素和胰岛素受体的表达与正常仔猪相比也呈下降的趋势[10]。
IUGR 对消化酶活性也有影响。周根来（2003）报道，IUGR新生仔猪肠道乳糖酶和氨基肽酶的发育受到抑制，小肠氨基肽酶比活性平均值只有正常仔猪的68%，而其总活性也极显著地低于正常仔猪。Terry等（2001）以兔子为模型研究了IUGR对于二糖酶活性的影响，发现整个妊娠期间IUGR胎儿乳糖酶和麦芽糖酶的活性都要低于正常发育的胎儿，胎儿出生后经过10d补偿生长才达到正常水平，但IUGR对蔗糖酶的活性没有表现出明显的抑制作用[11]。
2.2 断奶应激的影响
仔猪断奶后遭遇到很多应激，比如与母猪分离，从吮乳到吃固态饲料的转变等都使仔猪生长减缓。断奶后绒毛萎缩，可由绒毛顶部细胞脱落增加或细胞更新速度减缓引起。与此同时，随着采食的刺激与恢复，腺窝细胞增长加快，导致腺窝深度增加。但在饥饿、采食量低的情况下，绒毛萎缩则是由腺窝细胞增生速度减慢而造成的。这两种情形在断奶仔猪都可产生，在刚断奶的几天内，后一种情形表现得多一些。随着仔猪采食量增加和肠道适应能力增强，前一种情形就表现得多一些。Tang等（1999）报道，12日龄超早期断奶仔猪断奶3d与断奶前相比，十二指肠、空肠和回肠绒毛高度分别降低47%、45.7%和36.3%，腺窝深度分别增加36.3%、20.4%和27.8%；十二指肠、回肠乳糖酶显著下降，小肠全段蔗糖酶活性下降。15日龄时，断奶仔猪十二指肠、空肠粘膜蛋白质与DNA比值与未断奶仔猪相比分别低了20%和25.5%。34日龄时，比值却分别高了43.5%和24.3% ，并且绒毛显著增高，腺窝变浅，乳糖酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶的活性都升高[12]。Boudry等（2004）报道，仔猪断奶后第2～8d空肠上段绒毛高度下降40%，到第15d时绒毛高度仍只有断奶前的77%，而空肠下段绒毛高度没有变化。回肠下段腺窝深度在断奶15d时比断奶时增加了53%，空肠下段腺窝深度在断奶5d时达到最大。断奶0～5d乳糖酶的活性降低了几乎90%，而麦芽糖酶没有因为断奶而受影响[13]。
2.3 采食量
断奶后一段时间内采食量影响仔猪肠道的结构和功能。Hetty等（1998）研究吮乳、断奶饲喂日粮及断奶饲喂不同水平母猪奶的仔猪后，发现未断奶仔猪小肠绒毛最高，饲喂高水平母猪奶的断奶仔猪小肠绒毛比饲喂低水平的和饲喂日粮的高。因此，他们认为采食量的多少比日粮组成对绒毛高度的影响更大。Kelly等（1991）用胃管法连续定量喂饲14d断奶仔猪5d,高饲喂组仔猪肠绒毛高度及腺窝深度均显著大于低饲喂组仔猪,而且麦芽糖酶、葡萄糖淀粉酶活性也有上升趋势，但刷状缘酶活性两组间差异不明显。Pluske等(1996)报道,断奶后立即喂给仔猪新鲜牛奶,能量摄入分维持、2.5倍维持以及自由采食3个水平,每2h 1次,连续喂5d。结果发现,采食饲料量多的仔猪绒毛更高。Spreeuwenberg等（2001）使26日龄断奶仔猪连续4d摄入低能量，断奶4d时绒毛高度下降了14.1%；每千克代谢体重小肠重量也显著降低，断奶第2d最低，下降22.4% 。而且还发现日粮组成对于肠道结构的影响不如能量水平的影响明显[14]。
2.4 日粮形态及粒度
Deprez(1987)分别喂给断奶仔猪固体和流体饲料， 发现采食流体饲料在断奶后8d和11d绒毛更高。Partridge 等(1992)试验表明，饲喂流体饲料与固体料饲料相比，断奶仔猪采食量提高13%，增重提高 11% 。流体饲料在消化过程中对消化道的摩擦作用比固体饲料小的多，由于摩擦增加了上皮细胞的脱落而降低绒毛高度，所以饲喂流体饲料有利于维持绒毛的高度。饲喂流体饲料的仔猪有较高的绒毛也可能是摄入较高能量所引起的。
饲料粒度与加工过程也影响猪胃肠道的发育和功能。Canibe（2005）报道，饲喂粒度大的粗料使猪胃内容物理化性质和微生物特性发生改变，胃的重量明显增加，乳酸浓度及厌氧菌数目明显增加[15]。Mikkelsen等（2004）报道，饲喂粗料与细料相比，胃中厌氧菌总数增加了12.4%；乙酸和乳酸浓度分别增加了3.2和11.7倍；远端小肠、盲肠和结肠中大肠杆菌数也明显减少，其中结肠中大肠杆菌数减少18.3%。饲料粒度及加工对小肠绒毛高度和隐窝深度没有影响，但对大肠隐窝及粘蛋白的分泌有影响。Hedemann等（2005）发现，饲喂粗料使猪结肠隐窝深度增加了6.9%，结肠的长度增加，远端小肠绒毛粘蛋白分泌减少，并使回肠沙门氏菌的粘附力下降60%[16]。因此，从健康的角度来看，饲喂粗料更有利于动物胃肠道的健康发育。
2.5 日粮组成
2.5.1 日粮中的纤维
许多研究都发现，随着饲喂纤维水平的升高胃肠道容积和重量增加。David等（1997）报道，随着日粮中高直链淀粉含量的增加，猪结肠长度呈线性增加。当高直链淀粉占日粮总淀粉的含量由56%升高至94% 时，猪结肠长度由2.92m增至3.11m。Daniel等（2003）用生土豆淀粉（抗性淀粉含量为637g/kg）作为抗性淀粉的来源饲喂生长猪，与玉米淀粉（抗性淀粉含量为187g/kg）相比，饲喂38d后结肠重量、大肠长度和盲肠粘膜厚度分别增加21.2%、20.6%和12.7%，而结肠粘膜的厚度下降14.2%[17]。Christelle等（2005）在日粮中添加羧甲基纤维素饲喂21日龄断奶仔猪，试验发现，回肠粘蛋白分泌量增加了56%，回肠杯状细胞数目增加了30%，并使得肠道食糜粘度增加。
2.5.2 日粮蛋白质因素
日粮蛋白质水平及蛋白来源也会对猪肠道的形态结构造成影响。顾宪红（2000）研究发现，日粮蛋白质水平对仔猪十二指肠绒毛高度、隐窝深度、绒毛宽度及肠壁厚度均有显著影响（P<0.05) 。随日粮蛋白水平由低到高，十二指肠绒毛高度以及绒毛高度与隐窝深度比值均呈先升后降趋势。当蛋白水平为15.1%时绒毛最高、隐窝最浅、绒毛高度与隐窝深度比值最大、绒毛宽度最窄、肠壁最薄；而当蛋白水平为6.3%时，绒毛高度最低。
日粮中添加血浆蛋白粉可以通过维持肠道粘膜的完整性和调节免疫反应促进动物生长，防止大肠杆菌感染。Yi等（2005）给断奶仔猪口服大肠杆菌后，喂给血浆蛋白粉含量为7% 的日粮，结果发现由大肠杆菌感染引起的小肠绒毛萎缩和肠道损伤的症状得到缓解。Torrallardona等(2003)在24日龄断奶的仔猪日粮中添加7%血浆蛋白粉，发现回肠和盲肠乳酸杆菌数量增加，小肠重量增加了61g，绒毛高度增加了74μm。因此，血浆蛋白粉可维持较高的绒毛高度和小肠重量，从而有利于保障肠粘膜的完整性[18]。
2.5.3 日粮中的抗营养因子
日粮中的抗营养因子有植物凝集素、大豆抗原及单宁等。大豆球蛋白（Glycinin）和伴大豆球蛋白（β-conglycinin）是大豆中引起断奶仔猪过敏反应的两种主要球蛋白。Glycinin和β-conglycinin所造成的免疫损害主要在肠道，包括上皮淋巴细胞、隐窝细胞有丝分裂速度大大加快，血浆蛋白质漏入肠腔、杯状细胞粘液渗出、粘膜二糖酶数量和活性下降以及肠绒毛结构变化。Li等(1991)报道，断奶后喂大豆饼日粮的仔猪与饲喂脱脂奶粉日粮的仔猪比,绒毛高度、木糖吸收率降低,腺窝深度、血清抗大豆IgG滴度、皮褶厚度升高。他们比较了加工过程不同的大豆产品之间的差异，结果表明，经醇浸提的大豆浓缩蛋白抗原性较低,对断奶后仔猪消化道形态、功能以及生产性能影响较小。
Radberg等（2001）采用管饲法喂给吮乳的10日龄仔猪肾豆凝集素（100mg/kg BW），发现哺乳仔猪胃重、胃粘膜厚度分别增加23.9%、18.9%；胃内pH值由4.1下降至3.9；小肠绒毛高度下降25%；上段空肠隐窝深度增加18.8%；小肠麦芽糖酶、蔗糖酶活性升高；肠道渗透压下降[19]。Radberg等认为，肾豆凝集素有利于肠道结构和功能的成熟，从而增强仔猪对断奶应激的适应性。
3 小结
通过对影响猪胃肠道发育因素的研究，可以使人们更合理的供给饲料，使猪胃肠道保持正常的结构和功能，从而提高饲料利用效率，降低生产成本，并有利于动物的健康。
参考文献（略） |
