環(huán)境會影響發(fā)育的可塑性，從而廣泛影響各種動物的表現(xiàn)型，從昆蟲到人類，無一例外。有一種理念稱為“發(fā)育編程”，或“健康與疾病的發(fā)育起源”（DOHaD）學說，說的是發(fā)育損傷（例如出生前/后營養(yǎng)不良）對后代健康具有長期的影響。人類的流行病學研究已經(jīng)為這個DOHaD理論提供了有力的證據(jù)，初步顯示在低出生重與整個生命期健康復合癥風險增加之間有很強的關系，包括各種代謝的、神經(jīng)的、行為的和生殖的障礙。
DOHaD機制在家畜當中也同樣存在，母體的營養(yǎng)狀態(tài)會影響?zhàn)B分在不同器官之間的分配，從而調節(jié)生長、發(fā)育和胚胎器官的功能。在胚胎生命當中，若干因素可能會誘發(fā)不良的營養(yǎng)環(huán)境。
例如，對年輕的母豬進行配種可能造成母體迅速增重和乳汁生產(chǎn)的過程與胚胎和胎盤增重的過程之間的養(yǎng)分競爭。提高窩產(chǎn)仔數(shù)的選育會造成胚胎體型的縮小。當前的全球氣候變化、溫度波動多半會造成牧草和谷物單產(chǎn)降低，并在動物的日糧當中造成定性的和定量的變異，從而導致短期甚至長期的營養(yǎng)限制。
同樣的道理，母豬胚胎或新生仔豬的發(fā)育如果受到影響的話，也會造成產(chǎn)后發(fā)病率和死亡率升高，出生后增重速度降低，身體成分組成變差，包括脂肪增加、肌肉生長率和肉質下降、長期代謝異常、繁殖力下降和特定器官的功能異常。
養(yǎng)豬生產(chǎn)方面，通過遺傳選育，在過去十年當中，母豬的平均窩產(chǎn)仔數(shù)一直在增加。這一直與仔豬平均初生重的降低相伴，而且，隨著窩內(nèi)變異的升高，在產(chǎn)仔多的那窩豬當中，弱小仔豬（出生重不足1kg）的比例也同時增多。低出生重的豬會一致地表現(xiàn)出增重速度慢的問題。
仔豬生長障礙
仔豬生長障礙問題的部分原因在于母豬產(chǎn)后早期階段的食物造成的腸道重量減小以及后腸萎縮反應。長期影響是，育肥豬屠宰時其胴體瘦肉率和肉質會低于同窩體重正常或較重的豬只。豬的腸道微生物區(qū)系特性和腸粘膜對腸道細菌的結合屬性也會受到低出生重的影響。仔豬斷奶之后，在盲腸發(fā)酵活動方面會表現(xiàn)明顯的差異，與正常出生重的豬相比，乙酸和丙酸的產(chǎn)量會比較高。
這種差異的影響可能持續(xù)整個一生，因為共生細菌是降解復雜碳水化合物的關鍵，如果沒有共生細菌的話，這些化合物就無法消化。腸道細菌會直接調控食物的利用，說明飼料真正的能量值會受到微生物區(qū)系的構成以及宿主動員潛在能量來源的能力的影響。這些觀察都強調了母豬妊娠階段管理的重要性。
此外，據(jù)顯示，豬群某一個世代發(fā)生的發(fā)育損傷的影響會持續(xù)到后面的多個世代當中，盡管這些后面的世代當中并未發(fā)生進一步的損傷。那種長期的影響可能取決于表型遺傳學的改變。有些營養(yǎng)策略，例如蛋白質補充、氨基酸或微量元素補充，在某些情況下可能能夠保護胚胎或新生仔豬的器官系統(tǒng)免受妊娠期限飼的不良影響。
腸道微生物區(qū)系
母豬產(chǎn)后腸道微生物區(qū)系的建立對于新生仔豬腸道和免疫系統(tǒng)的發(fā)育具有重要作用。出生后前幾天，仔豬的微生物區(qū)系很大程度上是與母豬共享的。因此，能夠誘發(fā)母體微生物區(qū)系變化的母體的環(huán)境因素（日糧組成、抗生素治療等）改變都會對仔豬的腸道生理產(chǎn)生巨大的影響。
毫無疑問，新生仔豬早期必須接觸環(huán)境并讓細菌定殖下來，以便實現(xiàn)腸道健康和免疫成熟。采用無菌仔豬進行的研究明確顯示，細菌對于增重和消化道發(fā)育來說是必需的。各個健康豬只的微生物區(qū)系構成是相當獨特的，并且看來初次定殖之后就會保持相當穩(wěn)定。然而，早期的微生物定殖過程如果受到干擾的話，例如母豬的飼養(yǎng)環(huán)境衛(wèi)生條件差或抗生素治療造成的干擾，會對仔豬腸道發(fā)育程序造成劇烈的影響。這一點與養(yǎng)豬生產(chǎn)關系很大，因為抗生素常常被用來控制母豬圍產(chǎn)期和產(chǎn)后期的泌尿生殖道和乳腺感染。
對不同飼養(yǎng)條件和早期環(huán)境、舍外與舍內(nèi)母豬哺育的仔豬或隔離飼養(yǎng)的新生仔豬進行比較研究，結果顯示舍外和舍內(nèi)母豬哺育的仔豬在回腸-粘附微生物區(qū)系的組成方面存在很大差異，而這差異又和腸道免疫激活過程的巨大差異相對應。
過度的衛(wèi)生看來會干擾細菌定殖的正常過程，并改變免疫系統(tǒng)的發(fā)育過程。最近研究還顯示，母豬抗生素治療對母豬及其新生仔豬的微生物區(qū)系具有不良影響。仔豬的腸道功能還顯著受到環(huán)境因素的影響。當母豬接受抗生素治療的時候，回腸和結腸滲透性、上皮轉錄組和粘膜炎性特征都發(fā)生了改變，朝向更容易對LPS（脂多糖）挑戰(zhàn)表現(xiàn)炎性反應的方向發(fā)展。
還有研究顯示，早期如果通過抗生素改變了母豬的微生物區(qū)系，那么就會深度影響成年豬的腸后段對高脂肪日糧的適應反應，說明在腸道對高脂肪日糧的反應當中存在著微生物區(qū)系的印記。因此，腸道微生物區(qū)系在發(fā)育編程過程中可能扮演著某種角色，因為據(jù)推測，它的初始組成在整個生命期當中都在經(jīng)歷持續(xù)改變。
基質
可以在日糧當中添加特定的基質，以便刺激有益菌的生長，防止?jié)撛诓≡纳L和定殖。這種基質稱為益生素，包括日糧纖維、抗性淀粉和寡糖。也有試驗觀察到，妊娠后期和泌乳期給母豬飼喂高纖維日糧對仔豬早期增重、低出生重仔豬的初乳攝入、以及窩仔性能均有好處。在腸道功能和對炎性挑戰(zhàn)的敏感性方面也有長期影響。研究發(fā)現(xiàn)斷奶前如果因短期日糧改變而造成早期腸道細菌定殖的改變，那么無需改變腸道屏障功能和細胞激素結構的基礎生理學，就會對炎性反應的嚴重性產(chǎn)生長期的影響。
表型遺傳學機制
通過更好地理解DOHaD影響及其涉及的表型遺傳學機制，再加上謹慎地運用動物遺傳選育，可以同時改進動物生產(chǎn)和動物福利，而且還能預防限飼造成的部分不良影響。通過更好地理解新生仔豬環(huán)境的長期影響及其涉及的表型遺傳學機制，再加上謹慎地運用動物遺傳選育，可以提高動物生命后期的生產(chǎn)和健康水平。
（來源：養(yǎng)豬進展雜志）
