不同铁源对断奶仔猪生长性能及肠道健康的影响：从形态发育到细胞增殖的机制探析

《Journal of Nutritional Science》：Effects of different iron sources on growth performance, intestinal morphology, development, and cell proliferation in weanling piglets

本研究针对断奶仔猪易发生铁缺乏及传统无机铁源（FeSO4）生物利用率低的问题，系统比较了有机铁（甘氨酸铁Fe-Gly、氨基酸-Fe(II)-螯合剂复合物）与无机铁对仔猪生长性能、肠道形态和细胞增殖的影响。结果表明，低剂量有机铁（30-80 mg Fe/kg）较高剂量无机铁（100 mg Fe/kg）更能显著提升平均日增重（ADG），并通过调节Lgr5+干细胞活性、紧密连接蛋白（Claudin-1/ZO-1）表达及蛋白质合成能力优化肠道功能。该研究为有机铁在畜禽生产中的高效应用提供了理论依据。

　　

铁是维持动物生长发育的关键微量元素，但断奶仔猪由于母乳铁来源中断和快速生长需求，极易面临铁缺乏风险。传统养殖中普遍采用硫酸亚铁（FeSO₄）作为铁补充剂，但其生物利用率低且可能引发肠道氧化损伤。更棘手的是，未被吸收的铁随粪便排放还会造成环境污染。近年来，甘氨酸铁（Fe-Gly）和氨基酸-Fe(II)-螯合剂复合物等有机铁因具有高吸收效率而备受关注，但其对肠道健康的具体调控机制尚不明确。为此，武汉轻工大学刘玉兰团队在《Journal of Nutritional Science》发表研究，系统比较了不同铁源对断奶仔猪生长性能、肠道发育及细胞增殖的差异化影响。

研究通过28天饲养实验，将240头断奶仔猪分为四组：基础日粮无铁补充组（对照组）、100 mg Fe/kg FeSO₄组、80 mg Fe/kg Fe-Gly组和30 mg Fe/kg氨基酸-Fe(II)-螯合剂复合物组。实验主要采用生长性能指标分析、血清铁代谢参数检测、肠道形态学观察（H&E染色）、黏膜蛋白/核酸含量测定、双糖酶活性分析、实时荧光定量PCR（qPCR）及Western blot等技术手段。

生长性能

所有铁补充组均显著提高仔猪平均日采食量（ADFI）（P<0.05），而Fe-Gly和氨基酸-Fe(II)-螯合剂复合物组更显著提升平均日增重（ADG）（P<0.05）。值得注意的是，30 mg/kg低剂量有机铁的效果与80 mg/kg Fe-Gly相当，提示有机铁具有更高生物利用率。

血液指标

实验第28天，两种有机铁组血清铁浓度和转铁蛋白饱和度（TSAT）显著低于FeSO₄组（P<0.05），且血清铁调素（Hepcidin）有升高趋势，表明有机铁更易被吸收并触发铁稳态调节机制。

肠道形态与合成能力

氨基酸-Fe(II)-螯合剂复合物显著提高空肠绒毛高度（471 μm vs. 对照组383 μm）（P<0.05），并增加空肠黏膜蛋白质含量、RNA/DNA和蛋白质/DNA比值（P<0.05），提示其增强肠道蛋白质合成能力。但对照组十二指肠绒毛高度反而最高，研究者推测可能与铁缺乏引发的代偿性肠道形态适应有关。

肠道功能基因表达

Fe-Gly显著上调十二指肠Ki67（细胞增殖标记）和Lgr5（肠道干细胞标记）mRNA表达（P<0.05）。在空肠中，氨基酸-Fe(II)-螯合剂复合物提升紧密连接蛋白Claudin-1 mRNA表达，两种有机铁共同上调Lgr5表达（P<0.05）。此外，Fe-Gly还显著提高溶菌酶（Lyz）表达，增强肠道抗菌能力。

蛋白表达水平

Western blot结果显示，FeSO₄和氨基酸-Fe(II)-螯合剂复合物显著提高十二指肠ZO-1蛋白表达（P<0.05），但各铁源对空肠紧密连接蛋白表达无显著影响，说明铁对肠道屏障的调控存在区段特异性。

本研究证实，有机铁（尤其是Fe-Gly和氨基酸-Fe(II)-螯合剂复合物）可通过激活Lgr5⁺干细胞增殖、增强肠道屏障功能及蛋白质合成能力，显著优化断奶仔猪生长性能。低剂量有机铁（30 mg/kg）即可达到或超越高剂量无机铁（100 mg/kg）的效果，这为减少养殖业铁排放、实现精准营养提供了重要实践依据。未来研究可进一步解析有机铁通过Wnt/β-catenin等信号通路调控肠道干细胞活性的分子机制。