| 核心提示：猪初乳和羊水中含有多种生长因子，这些乳源性生长因子在促进新生仔猪胃肠道生长发育以及提高损伤黏膜修复等方面起着重要的调节作用.本文对这一问题进行综述。 |
母乳和羊水成分非常复杂，含有功能各异又含不可或缺的生物活性物质，包括免疫防御性物质、水解酶、激素和各种生长因子等，这些生物活性物质在胎儿和新生动物的生长发育调控中起着非常重要的作用。本文就猪乳和羊水这些母源性营养源中研究较多的生物活性物质在仔猪肠道中吸收利用以及对仔猪生长发育的调控作用等方面进行综述。
1猪母源性生物活性成分
1．1抗感染因子母源性营养源中含有许多抗感染性因子，在初生仔猪免疫系统尚不完善的情况下有着至关重要的作用，母源性的抗感染生物活性因子主要包括：免疫球蛋白、转铁蛋白、溶菌酶、过氧化物酶、寡糖和免疫细胞。生产实践中，早期断奶仔猪由于脱离母乳，又遭遇肠道微生物的感染而导致腹泻是造成仔猪死亡的重要原因之一。下面对几种主要母源性抗感染因子的含量变化规律及其功能进行总结。
1．1．1 免疫球蛋白 目前在羊水中免疫球蛋白方面的研究，主要集中在病理状态下特异的免疫球蛋白表达方面。生理状态下，人羊水中IgG浓度平均在243μg／mL，IgA的浓度平均为9．7μg／mL，目前尚未鉴定到IgM。这些免疫球蛋白在抵御由母体传播的疾病上有一定的积极作用。相对于羊水中的免疫球蛋白，分娩时采集的猪初乳中蛋白含量约为16％，其中80％是免疫球蛋白。分娩后初乳中蛋白质浓度的急剧下降也主要是由于其中免疫球蛋白，尤其是IgG浓度的下降所致。在猪初乳中存在3种免疫球蛋白(IgA、IgG和IgM)，其中在早期初乳中IgG含量最高，占免疫球蛋白总量的76％，到常乳时含量极少(图1)。
分娩后第3天，IgA逐渐成为猪乳中主要的免疫球蛋白。母乳中IgG和IgA含量的变化从侧面反映出了随着仔猪肠道功能的完善和免疫功能的健全，通过吸收母乳中免疫球蛋白而获得的被动免疫逐渐被自身主动免疫所取代。
猪乳中的IgG全部来自于母体血液，初乳中IgG可以被新生仔猪直接吸收进入血液循环，起到抵抗细菌和病毒侵袭的作用，猪初乳中的IgG比常乳中的更容易被仔猪肠道吸收。这些试验结果说明了猪初乳中的生物活性物质可能促进了仔猪对免疫球蛋白的吸收。母乳中的slgA在新生仔猪消化道黏膜上发挥免疫作用，sIgA可以与相应病原微生物结合，抑制肠道内的细菌吸附到易感细胞上，构成了新生仔猪的第一道免疫屏障。
1．1．2转铁蛋白 转铁蛋白是80 ku的具有杀菌作用的糖蛋白，母源性转铁蛋白在防止胎儿期和新生期仔猪胃肠道感染方面发挥重要的作用。人羊水中的转铁蛋白浓度随着妊娠期延长逐渐增加，在妊娠的第36周达到最大值。乳铁蛋白是转铁蛋白家族被研究最多的成员，最早发现于母乳中，通过蛋白质组学技术在人羊水中也发现了乳铁蛋白。乳铁蛋白可以抵抗蛋白酶的分解，使其得以在胃肠道腔内保持活性。
人羊水中的转铁蛋白含量和妊娠期的长短成正相关，可以作为胎儿出生健康状况的生物标记，并能够抑制羊水由于胎粪污染导致的细菌滋生。仔猪出生时铁的贮存和奶中铁浓度的增加都不足以避免仔猪的缺铁性贫血，贫血和腹泻是仔猪死亡的2个主要原因。乳铁蛋白可能通过与细菌竞争铁离子来杀菌，也可能直接结合到细菌的表面，破坏其细胞壁并导致病原细菌死亡。乳铁蛋白还能通过受体介导机制可能促进人体对铁的吸收，乳铁蛋白以其在杀菌和治疗贫血方面的功效，在饲料添加剂和药物开发方面有较好的前景，我国每年有大量的牛乳清和牛初乳可供提取乳铁蛋白利用，另外微生物异源表达以及通过生物反应器进行转基因表达都有可能使乳铁蛋白的工业化生产变为现实。乳铁蛋白的工业化生产变为现实。
1．1．3其他抗感染物质猪乳中，尤其是乳清和脂溶性的黏膜片段，含有各种寡糖和糖蛋白。这些寡糖和糖蛋白通过和产肠毒素的细菌竞争肠道上皮的受体，来阻止细菌黏附于肠道上皮细胞。乳中甘油三酯水解形成的不饱和脂肪酸和甘油一酸酯可以破坏包被的病毒。
1．2激素和生长因子 目前，在母乳、羊水和脐带血中主要发现的激素和生长因子有表皮生长因子(epidermal growth factor，EGF)、胰岛素类生长因子-I(IGF—I)、IGF—Il、转化生长因子b(TGF-b)。
1．2．1 表皮生长因子(EGF)表皮生长因子是一个含有53个氨基酸的多肽，分子量约为6 ku。该多肽具有广泛的生物学作用，包括抑制胃酸分泌和刺激肠道上皮细胞的生长和分化。EGF已经在猪、牛、大鼠和小鼠多种动物身上发现。并且存在于多种和肠道发育有关的生理液中，包括羊水、唾液、母乳和胆汁。生理状态下，人羊水中的EGF的平均浓度，随着孕期的延续呈现不断上升的趋势。张军民等测定猪乳中的EGF的含量，以0 h初乳最高(2．59±1．64) μg／L，而l2 h则急剧下降至(0．85±0．43) μg／l(P<0．01)，而后基本平稳。EGF在仔猪胃肠腔中具有较好的稳定性，这也几乎是所有生物活性因子的共性。分别将EGF置于哺乳中和断奶后的仔猪的胃内容物中，培养20 min后发现其降解率分别为5％和15％.
目前，已经有不少实验研究了外源EGF对仔猪肠道上皮成熟和功能发展的影响。通过给孕期24 d和31 d的母兔注射EGF 300μg／(kg·d)，能够使IUGR胎儿体重和肠道发育正常化。EGF还在IUGR胎儿易患的坏死性肠炎有治疗和恢复作用。对于刚断奶的21日龄的仔猪，口服372μg的EGF，处理3d后，空肠中乳糖酶和蔗糖酶活性分别提高了77％和97％。
1．2．2胰岛素类生长因子(IGF)胰岛素类生长因子是胰岛素家族的成员，包括了胰岛素、IGF—I、IGF-Ⅱ和松弛素。其中IGF—I和IGF—Ⅱ分别是含有70和67个氨基酸片段的多肽，分子量分别约是7．6 ku和7．5 ku。IGF—I和IGF—Ⅱ的结构在物种间是高度保守的，目前，猪、牛、人的2种IGF的序列都已经测定出来了。IGF—I和IGF—Ⅱ在结构上约70％的相同，而与胰岛素有大约40％相同。
妊娠期间IGF主要以IGF—Ⅱ的形式存在，在妊娠期12～20周时，人羊水中的IGF—Ⅱ浓度平均为90 ng／mL左右。在泌乳前4周内，猪乳中IGF—Ⅱ的浓度高于IGF—I。IGF—I和IGF—II在猪分娩时的初乳中浓度最高，并且在分娩后的两天迅速下降。通过放射免疫分析法对猪乳分析，Simmen等发现，对于同一头猪，分娩时的初乳中IGF—I的含量最高为301 ng／mL，而分娩后12 h的含量就降到了189 ng／mL。常乳中的IGF—I的含量却在5 ng／mL左右。IGF—I和IGF—Ⅱ一般都与一个或多个具体的结合蛋白结合，形成高分子量的复杂的大分子的形式存在。目前在猪乳中发现有6种结合蛋白，这些结合蛋白可能有调节相应的多肽与他们目标组织结合的能力，并且保护这些多肽在胃肠道中免遭蛋白酶的分解IGF—I在哺乳猪胃肠道中保持较高的稳定性。分别在哺乳猪和断奶仔猪的肠内容物中培养时，则发现降解率分别为3％～37％和53％~62％。空间上，小肠前段的IGF—I降解率显著低于小肠后段的，在肠液内加入猪初乳时就会发现IGF—I降解率都有所降低。
根据目前的研究进展，已经有许多实验证明IGF具有促进胎儿和新生期动物肠道组织生长和功能成熟的效果。一方面在IGF对宫内生长受限(intrauterine growth retardation，IUGR)胎儿生长发育发面的研究较多。人IUGR胎儿羊水中IGF显著低于正常胎儿，羊水中注射或胎儿静脉注射一定量的IGF—I能够改善IUGR胎儿期的绵羊的生长率，以及显著增加绵羊胎儿的肠道重量。另一方面集中在IGF与新生动物肠道发育上。人工饲喂含有2 mg／L的IGF—I或者0．44 mg／L的IGF-Ⅱ配方乳的仔猪，肠道隐窝的细胞分化迅速增加。而给新生仔猪饲喂添加了l0～20 mg／L的IGF—I 3．5mg／(kg·d)4 d，发现仔猪的肠重、DNA含量和绒毛高度都增加了。
1．2．3 转化生长因子-β(TGF-β)TGF-β是一个分子量为25 ku的二聚蛋白质分子，它在胚胎发生、炎症、骨发生和免疫球蛋白调节上有作用。目前发现TGF-β有3种异构体为TGF-β1、TGF-β2和TGFβ-3。TGF-β从细胞分泌出来时以前体的形式存在，需要经激活方能显示出其生物学活性。分娩时的猪初乳中的TGF-β的浓度在126～260 ng／mL之间，但在分娩后l2h就下降到了73 ng／mL。吃初乳的新生仔猪TGF-β受体少于吃常乳和代乳料的，也就说乳源性生物活性因子可以改变TGF-β的信号通路，并可能在仔猪出生后肠道适应方面扮演重要角色。
1．3 酶解母源性生物活性肽 乳蛋白约由80％的酪蛋白和20％的清蛋白组成，这些乳蛋白序列中包含着许多生物活性肽，其在胃肠道消化水解或食物加工过程中释放出来，从而发挥其生物学作用。其中一些活性肽对动物的胃肠功能有着明显的影响，如磷肽能促进胃肠道钙的吸收，而b酪源吗啡则抑制胃肠道的吸收和消化液的分泌。另外还有一些活性肽，如免疫刺激肽、抗高血压肽(ACE抑制肽)和抗菌肽等对动物总体健康有着明显的影响。随着生物技术的进一步发展，我们可以考虑通过生物工程来用微生物生产大量的生物活性肽，从而可以改善仔猪日粮，保证仔猪的健康。
2未来展望
随着表达蛋白质组学、差异蛋白质组学以及代谢组学在蛋白分析中的进一步应用，必将大大推动人类对母源性蛋白的认识与利用，对于母源性生长因子的系统性研究和调控仔猪生长发育的分子机理的探索将成为以后研究的方向。这些研究的结果将对人类进一步认识母源性营养源成份及其功能，开发新一代代乳料和改进新生仔猪生长发育的营养调控措施提供理论依据。
责任编辑：陈静
