随着现代养猪生产越来越集约化、规模化，为提高母猪年产仔数、降低饲料成本、减少仔猪由其母猪处感染疾病的可能，通常对仔猪进行早期或超早期断奶。我国仔猪一般在3~4周龄断奶[1]。但断奶应激会造成食欲差、营养不良、腹泻、生长受阻等，给养猪业带来巨大的经济损失[2]。肠道是动物机体最大的消化、吸收器官，也是机体最重要的免疫器官。小猪出生后的前3个月是肠道发育最重要的时期，此阶段有任何外部干扰均会不同程度地影响肠道屏障的发育和功能。微量元素在动物体内含量很低，但其与生命活动息息相关，不可缺少。因此，文章就锌与肠黏膜屏障结构的关系进行探讨，为锌通过调控肠道黏膜屏障结构，缓解仔猪断奶应激的应用提供参考。1仔猪断奶与肠道屏障断奶会对肠道屏障发育和功能造成损伤，常见的表现有细胞旁通透性增加、免疫功能受损、肥大细胞数量及活性升高以及肠道神经系统异常兴奋[3]。1.1仔猪断奶与肠道物理屏障物理（机械）、化学、生物和免疫屏障构成肠道的4大屏障。物理屏障指健康完整的肠道上皮细胞及细胞间的紧密连接[4]。仔猪断奶后，肠道物理屏障将发生变化。小肠黏膜形态结构改变，小肠黏膜发生萎缩导致肠绒毛变短、隐窝深度加深，进而降低吸收能力[5-7]。肠上皮屏障通透性增加。断奶仔猪经受多种应激后，紧密连接蛋白表达下降[8]，肠道通透性增加[9]，肠屏障功能受损，导致腹泻和疾病。1.2仔猪断奶与肠道化学屏障胃酸、溶菌酶、胆汁、黏液蛋白和抗菌肽等化学物质构成肠道的化学屏障，具有杀灭细菌和防止有毒物质吸收等功能。断奶应激会损伤小肠细胞、减少杯状细胞数量、降低黏液层厚度和黏蛋白含量以及破坏肠道化学屏障。有研究表明，断奶会影响消化酶活性[10]。仔猪断奶会导致胃内pH值升高，消化道内增生大量的有害菌[11]。这是因为仔猪断奶后无法从母乳中获得乳糖，乳糖在胃内产生的乳酸能够维持胃内低pH值环境。1.3仔猪断奶与肠道免疫屏障肠黏膜上皮细胞和淋巴组织构成肠道免疫屏障。仔猪通常在4周龄断奶，此时仔猪的免疫器官和免疫细胞均处于未成熟阶段，容易遭受病原菌的侵袭而导致腹泻[12]。早期断奶还会使仔猪出现免疫抑制，进一步加剧仔猪腹泻。早期断奶仔猪出现免疫抑制的原因包括以下几点：（1）脱离母乳，无法获得母乳中的有益成分。母乳中含有许多有利于肠道上皮、肠神经和黏膜免疫系统发育的活性物质，如激素、生长因子、神经肽、抗炎症和免疫调节因子等[13]。（2）日粮中的抗原物质对断奶仔猪免疫功能造成抑制。仔猪日粮通常为玉米-豆粕型，豆粕中含有的抗原物质——大豆蛋白，如大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白，会导致仔猪肠道发生过敏反应[14]。具有抗原性的大豆蛋白还会使小肠组织中T、B淋巴细胞含量和小肠电解质分泌受到影响。（3）4周内进行断奶操作会抑制仔猪免疫系统的发育。未断奶小猪的淋巴细胞数量在出生后6 w趋于稳定。在此之后，外周淋巴器官开始成熟。因此，出生后的早期免疫抑制对于小猪免疫系统的长期发育非常重要。此阶段不恰当的刺激会影响肠道免疫系统的发育。张振斌等[15]研究发现，仔猪断奶后T淋巴细胞亚群（CD4+/CD8+比值）、球蛋白与球蛋白/总蛋白比值下降，断奶第6~7 d后免疫水平才能够基本恢复。结果表明，断奶应激对仔猪肠道免疫功能的发育有很大的影响。1.4仔猪断奶与肠道生物屏障肠道中，有益菌群与有害菌群间相互依赖又相互作用，菌群的动态平衡构成了肠道生物屏障。断奶应激会导致仔猪肠道菌群间的平衡被破坏，引发一系列肠道疾病。仔猪断奶会导致肠道微生物多样性降低，乳酸杆菌群细菌减少，梭菌属、普雷沃菌属、肠杆菌科（大肠杆菌）的数量增加[16]。致病性病原菌在肠道内大量定植并产生毒素，破坏肠道黏膜系统，减少脏器血氧的供应，进而损伤黏膜屏障。张振斌等[17]发现，哺乳仔猪空肠内的乳酸杆菌与乳酸杆菌/大肠杆菌数量均高于断奶仔猪，大肠杆菌数量低于断奶仔猪。王静华等[18]发现，断奶会使仔猪肠道内的有害菌（大肠杆菌）数量增加，有益菌（双歧杆菌与乳杆菌）数量减少。正常情况下，肠黏膜屏障可以通过减少细菌、毒素等大分子物质，抑制其经肠黏膜向机体内部的扩散，减少病原体的侵入，从而维持动物肠道的健康。仔猪断奶会使肠道机械、化学、免疫和生物屏障发生损伤，造成肠黏膜屏障受损，从而使肠道吸收功能紊乱、病原微生物趁机感染，进一步造成仔猪腹泻，甚至是生长停滞，形成僵猪。2锌与肠黏膜屏障肠道黏膜屏障对动物体的健康十分重要，因此有必要深入研究调节和保护肠黏膜屏障功能的方法。锌具有改善生长性能[19]、繁殖性能[20]、抗氧化和免疫能力[21]等生物学功能。增加锌含量会使胶原蛋白、角蛋白、上皮细胞层厚度增加[22]，锌在胶原蛋白合成和上皮细胞增殖过程中发挥着重要的作用。因此，推测锌对调节肠黏膜损伤修复具有一定的关系。2.1锌与肠道物理屏障研究发现，血浆D-乳酸水平[23]、二胺氧化酶（DAO）活性[24-25]、内毒素含量[26]和细菌移位[26-27]是反映肠道通透性改变和肠黏膜功能障碍的敏感指标。胡彩虹等[8]发现，28与35日龄断奶仔猪血浆中D-乳酸、内毒素含量及DAO活性均高于哺乳组和高锌组。该结果表明，仔猪在断奶后肠道物理屏障遭受损伤、肠黏膜通透性增加，而高锌可以缓解仔猪因断奶应激造成的肠道屏障损伤和通透性的增加。胡彩虹等[8]发现，高锌可以促进肠道发育，改善肠道黏膜形态。肠黏膜形态结构完整是肠道一切生理过程正常发挥的基础。龙丽娜[28]和李习龙[29]发现，高锌可能通过调节三叶因子-3（TFF3）、红系衍生的核转录相关因子-2（Nrf2）和胰岛素样因子-1（IGF-1）的表达来影响肠道黏膜结构形态，缓解仔猪因断奶应激造成的绒毛高度（VH）、绒毛高度/隐窝深度（VH/CD）降低，隐窝深度（CD）加深。邵玉新[30]发现，锌能够增强Caco-2细胞的分化，可能通过磷脂酰肌醇-3-激酶、蛋白激酶、雷帕霉素靶蛋白（PI3K/AKT/mTOR）信号通路来提高紧密连接蛋白（ZO-1）的表达，进而调控断奶仔猪肠道物理屏障功能。锌调控断奶仔猪肠道物理屏障可能机制为：通过调节TFF3、Nrf2和IGF-1的表达来影响肠道黏膜结构形态；通过PI3K、AKT、mTOR信号通路来提高紧密连接蛋白（ZO-1）的表达。2.2锌与肠道化学屏障断奶应激会导致仔猪小肠细胞出现损伤、杯状细胞数量减少，同时还会降低黏液层厚度和黏蛋白含量，进而使肠道化学屏障受损。Ping等[31]发现，2 425 mg/kg氧化锌可以增加断奶仔猪结肠中分泌中性和酸性黏蛋白（MUC）的杯状细胞数量，增加糖基化黏蛋白1、2、13、20的mRNA表达量，说明高锌能够通过调节肠道黏液层缓解仔猪因断奶导致的化学屏障损伤。Wang等[32]研究表明，断奶会影响仔猪抗菌肽PR39 mRNA的表达，造成仔猪腹泻率和死亡率升高，补充锌可以显著增加仔猪断奶后PR-39 mRNA的表达，表明锌可能通过调节肠道分泌蛋白的表达修复肠道损伤。锌可能以通过增加仔猪肠道分泌中性和酸性黏蛋白的杯状细胞数量与糖基化黏蛋白的基因水平来调节肠道黏液层，还可以通过调节肠道分泌蛋白抗菌肽的表达，修复仔猪断奶导致的肠道化学屏障的损伤。2.3锌与肠道免疫屏障2.3.1调控炎性因子的表达肠道受外界刺激后会发生炎症反应。肠道炎症会加速肠上皮细胞凋亡，引发共生菌穿过受损的肠上皮屏障异常侵入，导致黏膜免疫细胞超活化而产生急性和慢性的病理性炎症反应[33]。随着炎症反应的发生，肠黏膜免疫细胞中过量的粗盐性因子会被合成和分泌，如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）与白介素-6（IL-6）。相反，抗炎因子被认为是发挥抗炎症反应的重要作用分子，如转化生长因子-β1（TGF-β1）与白介素-10（IL-10）。锌可以降低促炎因子TNF-α、IL-6与干扰素-γ（IFN-γ）的mRNA表达量，提高抗炎因子TGF-β1与IL-10的mRNA表达量。Shen等[34]与Hu等[35]发现，包被氧化锌与蒙脱石-氧化锌均能够显著降低仔猪空肠中TNF-α、IL-6的mRNA表达量。Shen等[34]研究表明，包被氧化锌能够增加仔猪空肠中TGF-β1、IL-10的mRNA表达量，表明锌能够通过调节炎性因子的表达，进而修复肠道免疫屏障的损伤。2.3.2调节分泌性免疫球蛋白sIgA作为第一道特异性防御线，在肠道黏膜免疫系统中发挥着重要的作用。sIgA能够中和由致病菌产生的毒素，防止致病菌对肠上皮的黏附与入侵。申俊华[36]发现，高剂量的氧化锌（2 250 mg Zn/kg）和低剂量的包被氧化锌（570 mg Zn/kg）均可以促进肠道上皮细胞分泌sIgA，增强肠道抵抗力。2.3.3调节组织急性期蛋白早期断奶使仔猪处于应激状态，可能改变仔猪组织急性期蛋白（acrte phase protein，APP）分泌量，对仔猪的肠道健康产生影响。触珠蛋白（HP）是仔猪健康状态的重要标志之一，α1酸性糖蛋白（AGP）增加有利于增强机体的抗病力[37]，这表明APP是仔猪健康的重要标识。有研究表明，100 mg/kg乳酸锌通过诱导肠道黏膜组织C-反应蛋白（CRP）、HP和AGP基因表达上调[38]，增强仔猪抗病能力。2.4锌与肠道生物屏障早期断奶在一定程度上会影响肠道菌群的正常发育，造成菌群失调，进而导致肠道疾病的发生。药理水平氧化锌可以降低产肠毒素大肠杆菌的定植[39]。Roselli等[40]发现，锌能够改善肠道生物屏障功能，可能通过减少大肠杆菌等有害菌对肠上皮细胞的黏附。谢正军等[41]研究表明，锌能够调节盲肠和结肠内容物中乳酸杆菌与大肠杆菌数量。3高效安全的锌源高锌具有降低抗生素的使用和提高饲料报酬等优点。但高剂量使用氧化锌会带来负面效应。长时间高剂量使用氧化锌会使肠黏膜上皮细胞严重脱水，消化吸收功能下降，同时机体免疫力降低[42]，会导致仔猪后期生长抑制，影响仔猪皮毛外观。高剂量的锌会抑制铜、铁、磷的吸收，不利于动物造血、骨骼生长发育以及细胞膜功能的发挥，导致仔猪外观皮毛不佳。高剂量的锌耗酸多，不利于养分的消化吸收。与2 000 mg/kg的碱式氯化锌相比，同水平的氧化锌耗酸量明显增加[43]，加速维生素损失。在含有9%水分的全价料中，添加2 000 mg/kg的氧化锌30、45 d，对维生素B6破坏率分别达到20.70%、25.53%[44]。为缓解仔猪断奶腹泻、保证仔猪肠道健康、促进仔猪生长，可以选择缓释型碱式氯化锌。碱式氯化锌具有以下功效：（1）耗酸少。在胃酸中部分被解离成锌离子与自身离解的氯离子，同时羟基电离的氢离子呈酸性，还可适当提高胃内容物的酸性[44]。（2）改变肠道通透性。减少肠道上皮细胞间的间隙[44]，降低水分的渗出，提高营养物质在肠道的消化吸收，从而降低仔猪腹泻率。（3）收敛，修复损伤。通过收敛作用减少上皮细胞的通透性，降低水分渗出，缓慢释放的锌可以促进肠道上皮损伤的修复，有利于改善仔猪的肠道健康。（4）适口性好。有效促进生长激素和饥饿激素的分泌，味微甜，具有很好的诱食效果。相同剂量的碱式氯化锌与氧化锌相比，碱式氯化锌更能够促进乳仔猪生长激素及饥饿激素的分泌[45]。4结论高锌能够调控肠道黏膜屏障结构，缓解仔猪断奶应激，是仔猪断奶期优质的解决方案。但高锌在抗生素禁用、非瘟肆虐的复杂养殖环境下对断奶仔猪抗腹泻的效果还有待深入研究。