Питание тесно связано со здоровьем животных. Железо, как незаменимый питательный элемент, играет жизненно важную роль в физиологических процессах, включая синтез ДНК, транспорт кислорода и энергетический обмен, что делает его необходимым микроэлементом для поросят. Но избыток и недостаток железа вредны. Дефицит железа у поросят приводит к железодефицитной анемии, вызывая нарушение барьерной функции кишечника и замедление роста. Избыток железа вызывает чрезмерное образование свободных радикалов, усугубляет системное воспаление, а избыток железа в кишечнике дополнительно способствует росту вредных бактерий, тем самым ухудшая здоровье кишечной микробиоты. Поэтому вопрос о том, как сбалансировать незаменимость и токсичность железа, а также как отбирать источники железа с высокой биодоступностью, способствующие здоровью кишечника, стал актуальным направлением исследований.
В период отъема поросята сталкиваются с множеством стрессовых факторов, включая разлуку со свиноматками, переход к групповому содержанию и переход от сосания молока к твердому корму, что негативно сказывается на здоровье их кишечника. Железо, как важный микроэлемент для животных, участвует в различных физиологических процессах и играет критическую роль в поддержании здоровья кишечника у поросят.
Давно устоявшаяся в животноводстве практика добавления экзогенного железа, особенно неорганического, сталкивается с проблемами.
Из-за низкой биодоступности и восприимчивости к антипитательным факторам, таким как фитиновая кислота, неабсорбированные ионы железа накапливаются в кишечнике, вызывая кишечный окислительный стресс. Они также способствуют размножению патогенных микроорганизмов, таких как E. coli и Salmonella. Это нарушает структуру кишечной микробиоты и усугубляет воспаление кишечника за счет активации сигнального пути TLR4/NF-κB. Это не только предрасполагает поросят к железодефицитной анемии и ухудшает показатели роста, но и увеличивает выделение железа с фекалиями, что приводит к растрате ресурсов.
В отличие от этого, простые органические источники железа, такие как цитрат железа(III)-аммония (ferric ammonium citrate, FAC), обладают преимуществами в снижении окислительного повреждения благодаря своей превосходной химической стабильности. Однако исследования указывают на сохраняющиеся ограничения в эффективности их кишечного всасывания и модуляции микробиоты.
В последнее время хелатированное аминокислотами железо (например, глицинат железа(II) (Fe-Gly)) привлекло значительное внимание исследователей благодаря своей уникальной молекулярной структуре. Этот хелат с малой молекулярной массой может непосредственно всасываться через кишечную систему транспорта аминокислот, достигая биодоступности на 30–50% выше, чем у сульфата железа(II) (FeSO4, железный купорос). Предыдущие исследования показали, что Fe-Gly не только стабильно улучшает суточный прирост массы тела поросят, но и повышает барьерную функцию, ингибируя секрецию провоспалительных цитокинов в кишечнике.
Различия в химических свойствах различных источников железа могут влиять на здоровье поросят по трем основным путям:
(1) дифференциальное всасывание и метаболизм железа, влияющие на гематопоэтическую функцию и иммунную активность;
(2) различное количество неабсорбированного железа, остающегося в кишечнике, что изменяет структуру кишечной микробиоты;
(3) внутренние различия в химических свойствах источников железа, непосредственно влияющие на развитие морфологии кишечника и антиоксидантную способность.
Целью данного исследования ученых из Сычуаньского сельскохозяйственного университета являлось сравнение влияния трех источников железа — FeSO₄ , FAC и Fe-Gly — в дозе 100 мг/кг на частоту диареи, показатели роста, статус железа в рационе и показатели здоровья кишечника у отъемышей, чтобы выяснить механизмы их действия и тем самым обеспечить теоретическую основу для понимания взаимосвязи между источником железа и здоровьем кишечника, а также научную поддержку для выбора эффективных и экологически чистых добавок железа с целью снижения зависимости от антибиотиков.
В эксперименте участвовали 21 - дневные отъемыши породы Дюрок × Ландрас × Йоркшир с начальной массой тела 7,06 ± 0,23 кг. В основной рацион (без экзогенного добавления железа) добавлялись различные источники железа, а именно группа FeSO4, группа FAC и группа Fe-Gly. Железо добавлялось в дозе 100 мг/кг рациона. Эта дозировка была установлена на основе предыдущих экспериментов исследовательской группы. Эксперимент длился 35 дней.
По сравнению с группой FeSO₄, группа Fe-Gly значительно увеличила массу тела поросят к 35 дням ( p < 0,05), повысила среднесуточное потребление корма и среднесуточный прирост массы тела поросят с 21 по 35 день (p < 0,01), а также заметно снизила частоту диареи у поросят (p < 0,01).
Между тем, хотя FAC повысил показатели роста (среднесуточный прирост массы тела, среднесуточное потребление корма) у поросят, статистически значимой разницы по сравнению с FeSO4 не наблюдалось (p > 0,10).
Более того, добавление Fe-Gly значительно повысило уровень железа в сыворотке крови и общую железосвязывающую способность (p < 0,01), одновременно значительно снизив содержание железа в химусе толстой кишки (p < 0,0001).
И Fe-Gly, и FAC значительно улучшили противовоспалительные и антиоксидантные свойства поросят (p < 0,01).
Интересно, что Fe-Gly в первую очередь увеличил численность Lactobacillus , тем самым снизив численность вредных бактерий, таких как Escherichia coli . Функциональное прогнозирование с использованием PICRUSt2 показало, что добавление Fe-Gly имело тенденцию к повышению относительной численности кишечных бактерий, способных к метаболизму углеводов и синтезу аминокислот.
На основании полученных результатов, добавление Fe-Gly в рацион значительно увеличило среднесуточный прирост массы тела поросят примерно на 24% и среднесуточное потребление корма примерно на 15%, при этом снизив частоту диареи примерно на 40% по сравнению с группой, получавшей FeSO4. Кроме того, Fe-Gly значительно повысил общий железосвязывающий коэффициент сыворотки и снизил содержание железа в фекалиях, что указывает на уменьшение накопления железа в кишечнике.
Одновременное снижение уровня провоспалительных цитокинов в сыворотке и маркеров окислительного стресса, а также увеличение количества лактобактерий в фекалиях, в совокупности подтверждают предположение о том, что Fe-Gly может уменьшить воспалительный процесс в кишечнике и способствовать созданию более здоровой микросреды кишечника, что, вероятно, способствовало улучшению показателей роста.
Источник: Animals 2026, doi.org/10.3390/ani16030365