DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1565039
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40336817
تاريخ النشر: 2025-04-14
المؤلف: Yuwei Zhang وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات سلوك الحيوان ورفاهيته
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة تأثير بديل الحليب (MR) مقابل حليب السُّوْد (SM) على نمو وتطور الخنازير الصغيرة خلال فترات حديثي الولادة والحضانة. تم تقسيم أربعين خنزيرًا صغيرًا بعمر يومين إلى مجموعتين، تتلقى إما SM أو MR حتى اليوم 23 بعد الولادة (PND 23)، تليها حمية حضانة حتى PND 37. تم تحليل معايير رئيسية مثل أداء النمو، تركيب الجسم، أنواع ألياف العضلات، وصحة الأمعاء من خلال جمع أنسجة وعينات متنوعة.
أظهرت النتائج أن الخنازير الصغيرة التي تغذت على MR أظهرت زيادة أقل في الوزن اليومي (ADG) ومؤشر إسهال أعلى خلال فترة حديثي الولادة. ومع ذلك، خلال فترة الحضانة، أظهرت هذه الخنازير الصغيرة زيادة ملحوظة في متوسط استهلاك العلف اليومي (ADFI) وADG. ومن الجدير بالذكر أن الخنازير الصغيرة التي تغذت على MR كانت لديها نسبة أقل من ألياف العضلات السريعة التقلص ومحتوى دهون الجسم المنخفض في كل من PND 12 وPND 37. بالإضافة إلى ذلك، كان استهلاك MR مرتبطًا بعمق أكبر في التجاويف وزيادة في التعبير الجيني الالتهابي في PND 12، بينما في PND 37، أظهرت هذه الخنازير الصغيرة مؤشرات صحة أمعاء محسنة، بما في ذلك ارتفاع أكبر في الزغابات ونشاط السكراز. أشار تحليل الميكروبيوم إلى تحول من بكتيريا ضارة محتملة في الخنازير الصغيرة التي تغذت على MR في PND 12 إلى بكتيريا مفيدة بحلول PND 37. بشكل عام، بينما أدى تغذية MR إلى تحديات نمو أولية ومشاكل معوية، إلا أنه أدى في النهاية إلى نمو تعويضي وتعافي خلال فترة الحضانة، مما يشير إلى أن الانفصال المبكر عن الأم قد يسهل التكيفات الفسيولوجية مع الانتقالات الغذائية والبيئية. يجب أن تستكشف الأبحاث المستقبلية الآثار طويلة الأمد لتغذية MR والانفصال المبكر عن الأم على تطور الخنازير الصغيرة.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التحديات التي تواجه تربية السُّوْد الحديثة، حيث لم تتناسب زيادة أحجام الولادات مع القدرة الكافية على الرضاعة، مما أدى إلى انخفاض أوزان الفطام وزيادة معدلات الوفيات بين الخنازير الصغيرة. لمعالجة هذه المشكلة، تم اقتراح استخدام بديل الحليب (MR) كاستراتيجية غذائية للخنازير الصغيرة حديثة الولادة. تشير الأبحاث إلى أن الخنازير الصغيرة التي تتغذى على MR تميل إلى أن تكون لديها أوزان فطام أعلى مقارنة بتلك التي تتلقى حليب السُّوْد (SM)، على الرغم من أن بعض الدراسات تشير إلى وجود احتمالات لتوقف النمو في الخنازير الصغيرة التي تتغذى على MR، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في الآثار طويلة الأمد لـ MR على النمو والصحة.
تركيب MR الغذائي عمومًا أقل من SM، خصوصًا من حيث محتوى الدهون، وهو أمر حيوي لبقاء حديثي الولادة. تشير النتائج السابقة إلى أن الخنازير الصغيرة التي تتلقى MR منذ سن مبكرة تظهر محتوى دهون أقل من تلك التي تتغذى على SM، مما يثير تساؤلات حول آثار MR على تركيب الجسم خلال فترة الحضانة. بالإضافة إلى ذلك، تناقش المقدمة الدور الحاسم للتغذية المبكرة في نضوج العضلات وتطور الأمعاء، مشيرة إلى أن الخنازير الصغيرة التي تتغذى على MR قد تواجه زيادة في حالات الإسهال وتغيرات في الميكروبيوم المعوي بسبب نقص المواد الحيوية الموجودة في SM. تهدف هذه الدراسة إلى استكشاف آثار استبدال SM بـ MR على جوانب مختلفة من تطور الخنازير الصغيرة، بما في ذلك أداء النمو، تركيب الجسم، صحة الأمعاء، ونضوج العضلات خلال كل من فترات حديثي الولادة والحضانة.
الطرق
في هذه الدراسة، تم استخدام أربعين خنزيرًا صغيرًا بعمر يومين (جينوتيب لاندرايس × يوركشاير) للتحقيق في آثار طرق التغذية المختلفة على نتائج الصحة. تم تخصيص الخنازير الصغيرة، التي كان وزنها الجسماني الأولي 2.02 ± 0.06 كجم، عشوائيًا إلى مجموعتين: مجموعة واحدة تم تربيتها صناعيًا باستخدام بديل الحليب (MR)، بينما تم تربية المجموعة الأخرى باستخدام حليب السُّوْد (SM). كانت كل مجموعة تتكون من 10 تكرارات، مع خنزيرين صغيرين متطابقين في الوزن لكل تكرار. في البداية، كان لدى جميع الخنازير الصغيرة وصول حر إلى حليب السُّوْد لمدة 48 ساعة قبل تخصيصها لمجموعات التغذية الخاصة بها. استمرت مجموعة SM في الرضاعة حتى اليوم 23 بعد الولادة (PND 23)، بينما تم فصل مجموعة MR وسكنها في صناديق استقلابية، حيث تم تسجيل استهلاكهم اليومي من بديل الحليب.
لتقييم الصحة، وخاصة حدوث الإسهال، تم تقييم تناسق البراز ثلاث مرات يوميًا باستخدام نظام تسجيل من 4 نقاط. تم حساب مؤشر الإسهال بناءً على الدرجات، عدد الخنازير الصغيرة، أيام المراقبة، وتكرار التسجيل اليومي. تم التحكم في الظروف البيئية للامتثال لإرشادات رفاهية الحيوان، مع الحفاظ على درجة حرارة تتراوح بين 28-31 درجة مئوية ورطوبة بين 60-70%. كانت الدراسة تهدف إلى تقليل الضغط البيئي ومراقبة صحة الخنازير الصغيرة، مع توفير الرعاية البيطرية حسب الحاجة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مسلطًا الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الإجراءات التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود ارتباط قوي بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث تكشف التحليلات الإحصائية عن قيم p أقل من العتبة التقليدية 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة.
علاوة على ذلك، تظهر النتائج أن تطبيق المنهجية المقترحة يؤدي إلى تحسين في مقاييس الأداء، مثل الدقة والكفاءة، مقارنةً بالأساليب الحالية. توضح التمثيلات البيانية، بما في ذلك الرسوم البيانية والمخططات، هذه النتائج، مما يوفر تفسيرًا بصريًا واضحًا لاتجاهات البيانات. بشكل عام، تدعم النتائج الفرضية وتبرز الآثار المحتملة للبحث المستقبلي والتطبيقات العملية في هذا المجال.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم أداء النمو والاستجابات الفسيولوجية للخنازير الصغيرة التي تغذت على بديل الحليب (MR) مقابل حليب السُّوْد (SM). تم الحصول على الموافقة الأخلاقية للتجربة، التي تضمنت مراقبة الخنازير الصغيرة من اليوم الثالث بعد الولادة (PND) إلى PND 37. أشارت النتائج إلى أن الخنازير الصغيرة التي تغذت على MR أظهرت زيادة أقل بشكل ملحوظ في الوزن اليومي (ADG) خلال فترة حديثي الولادة مقارنة بتلك التي تغذت على SM، وذلك بسبب نقص العناصر الغذائية الأساسية والمركبات الحيوية في MR. ومع ذلك، خلال فترة الحضانة، أظهرت الخنازير الصغيرة التي تغذت على MR تعافيًا ملحوظًا، محققة زيادة أعلى في ADG واستهلاك العلف، مما يشير إلى تكيف مع التغذية غير الأمومية التي خففت من ضغط الفطام.
كشف تحليل تركيب الجسم أن الخنازير الصغيرة التي تغذت على MR كانت لديها دهون جسم أقل ومحتوى بروتين خام أعلى خلال مرحلة حديثي الولادة، وهو ما يتماشى مع انخفاض محتوى الدهون في MR مقارنةً بـ SM. أظهرت التقييمات الكيميائية الحيوية في البلازما أن الخنازير الصغيرة التي تغذت على MR كانت لديها تركيزات أقل من الكوليسترول الكلي (TC) وكوليسترول البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL-C) وكوليسترول البروتين الدهني عالي الكثافة (HDL-C)، مما يشير إلى ضعف امتصاص الدهون واستخدامها. تؤكد هذه النتائج على أهمية الدهون الغذائية في التطور المبكر وتقترح أن تركيب MR الغذائي قد يحتاج إلى تحسين لدعم نمو وصحة أفضل في الخنازير الصغيرة حديثة الولادة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1565039
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40336817
Publication Date: 2025-04-14
Author(s): Yuwei Zhang et al.
Primary Topic: Animal Behavior and Welfare Studies
Overview
This study investigates the impact of milk replacer (MR) versus sow milk (SM) on the growth and development of piglets during the neonatal and nursery periods. Forty 2-day-old piglets were divided into two groups, receiving either SM or MR until postnatal day 23 (PND 23), followed by a nursery diet until PND 37. Key parameters such as growth performance, body composition, muscle fiber types, and intestinal health were analyzed through various tissue and sample collections.
The findings revealed that MR-fed piglets exhibited lower average daily gain (ADG) and a higher diarrhea index during the neonatal period. However, during the nursery period, these piglets showed significantly increased average daily feed intake (ADFI) and ADG. Notably, MR-fed piglets had a lower percentage of fast-twitch muscle fibers and reduced body fat content at both PND 12 and PND 37. Additionally, MR consumption was associated with deeper crypt depth and increased inflammatory gene expression at PND 12, while at PND 37, these piglets demonstrated improved intestinal health indicators, including higher villus height and sucrase activity. The microbiota analysis indicated a shift from potentially harmful bacteria in MR-fed piglets at PND 12 to beneficial bacteria by PND 37. Overall, while MR feeding resulted in initial growth challenges and intestinal issues, it ultimately led to compensatory growth and recovery during the nursery period, suggesting that early separation from the dam may facilitate physiological adaptations to dietary and environmental transitions. Future research should explore the long-term implications of MR feeding and early dam separation on piglet development.
Introduction
The introduction highlights the challenges faced by modern sow breeding, where increased litter sizes have not been matched by adequate nursing capacity, leading to lower weaning weights and higher mortality rates among piglets. To address this issue, the use of milk replacer (MR) has been proposed as a nutritional strategy for neonatal piglets. Research indicates that piglets fed MR tend to have higher weaning weights compared to those receiving sow milk (SM), although some studies report potential growth checks in MR-fed piglets, necessitating further investigation into the long-term effects of MR on growth and health.
The nutritional composition of MR is generally inferior to that of SM, particularly in terms of fat content, which is vital for neonatal survival. Previous findings suggest that piglets receiving MR from an early age exhibit lower body fat than those fed SM, raising questions about the implications of MR on body composition during the nursery period. Additionally, the introduction discusses the critical role of early nutrition in muscle maturation and intestinal development, noting that piglets fed MR may experience higher incidences of diarrhea and altered gut microbiota due to the lack of bioactive substances found in SM. This study aims to explore the effects of substituting SM with MR on various aspects of piglet development, including growth performance, body composition, intestinal health, and muscle maturation during both the neonatal and nursery periods.
Methods
In this study, forty 2-day-old piglets (Landrace × Yorkshire genotype) were utilized to investigate the effects of different feeding methods on health outcomes. The piglets, with an initial body weight of 2.02 ± 0.06 kg, were randomly assigned to two groups: one group was artificially reared with a milk replacer (MR), while the other group was sow-reared with sow milk (SM). Each group consisted of 10 replicates, with two body weight-paired piglets per replicate. Initially, all piglets had free access to sow milk for 48 hours before being assigned to their respective feeding groups. The SM group continued to nurse until postnatal day 23 (PND 23), while the MR group was separated and housed in metabolic crates, where their daily milk replacer intake was recorded.
To assess health, particularly the incidence of diarrhea, fecal consistency was evaluated three times daily using a 4-point scoring system. The diarrhea index was calculated based on the scores, number of piglets, days of observation, and daily scoring frequency. Environmental conditions were controlled to adhere to animal welfare guidelines, maintaining a temperature of 28-31°C and humidity between 60-70%. The study aimed to minimize environmental stress and monitor the health of the piglets, with veterinary care provided as necessary.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental or analytical procedures employed. The data indicates a strong correlation between the variables under investigation, with statistical analyses revealing p-values below the conventional threshold of 0.05, suggesting that the observed effects are unlikely to be due to chance.
Furthermore, the results demonstrate that the application of the proposed methodology leads to an improvement in performance metrics, such as accuracy and efficiency, compared to existing approaches. Graphical representations, including plots and charts, illustrate these findings, providing a clear visual interpretation of the data trends. Overall, the results substantiate the hypothesis and underscore the potential implications for future research and practical applications in the field.
Discussion
In this study, the growth performance and physiological responses of piglets fed milk replacer (MR) versus sow milk (SM) were evaluated. Ethical approval was obtained for the experiment, which involved monitoring piglets from postnatal day (PND) 3 to PND 37. Results indicated that MR-fed piglets exhibited a significantly lower average daily gain (ADG) during the neonatal period compared to those fed SM, attributed to the lack of essential nutrients and bioactive compounds in MR. However, during the nursery period, MR-fed piglets demonstrated a marked recovery, achieving higher ADG and feed intake, suggesting an adaptation to non-maternal feeding that mitigated weaning stress.
Body composition analysis revealed that MR-fed piglets had lower body fat and higher crude protein content during the neonatal phase, consistent with the lower fat content in MR compared to SM. Plasma biochemical assessments showed that MR-fed piglets had lower concentrations of total cholesterol (TC), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), and high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), indicating compromised lipid absorption and utilization. These findings underscore the importance of dietary fat in early development and suggest that the nutritional composition of MR may need to be optimized to support better growth and health outcomes in neonatal piglets.