在现代化养猪生产中,为了提高生产效率和节约成本,通常对仔猪进行早期断奶。早期断奶一般会导致仔猪断奶应激,改变肠道菌群结构,损伤肠道屏障功能,增加致病菌的易感性和机体炎症,引起仔猪腹泻。饲料中添加抗生素和高剂量的氧化锌是减少断奶仔猪腹泻,促进仔猪生长的主要手段。但是抗生素的大量及不规范使用会导致细菌耐药性、药物残留和环境污染。高剂量氧化锌可以很好的预防仔猪腹泻,但是其在体内吸收少,大量的锌会随着粪便排出体内,污染环境。因此,开发新的抗生素替代品用于预防仔猪腹泻尤为重要。中链脂肪酸对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌和真菌都具有很好的抗菌作用。研究发现,中链脂肪酸的抗菌活性与环境p H呈负相关。有机酸通常添加到仔猪饲料中用于降低胃肠道p H,因此,中链脂肪酸与有机酸的复合可能具有协同抗菌作用,进而调节肠道菌群起到预防仔猪腹泻的效果。另外,有研究报道,中链脂肪酸可以提高宿主细胞抗菌肽的表达,免疫调节和屏障保护等功能,但中链脂肪酸诱导抗菌肽表达的机制仍不清楚。因此,本研究拟首先以猪的小肠细胞系IPEC-J2为材料,研究中链脂肪酸对宿主抗菌肽的诱导效果及潜在机制;然后开展体外抗菌试验,研究中链脂肪酸和有机酸组合的抗菌特性,并阐明其直接的抗菌机理;并在此基础上,建立E.coli O157:H7感染的小鼠模型,探讨中链脂肪酸和有机酸组合抗E.coli感染的作用效果和机制。最后,通过仔猪饲养试验,证实中链脂肪酸和有机酸组合具有缓解仔猪早期断奶腹泻的效果。主要研究结果如下:试验一辛酸和壬酸提高IPEC-J2细胞免疫屏障功能及机制研究本试验以大肠杆菌O157:H7感染的猪空肠上皮细胞IPEC-J2为模型,探讨辛酸和壬酸对肠上皮屏障功能的影响及其机制。首先利用平板计数检测细菌易位,结果发现:辛酸和壬酸可以显著减少细菌易位。通过QPCR和Western blot检测紧密连接蛋白的表达,结果发现:辛酸和壬酸对紧密连接蛋白ZO-1和Occluding的表达无显著影响。随后研究发现,辛酸和壬酸可以通过诱导宿主防御素（p BD-1和p BD-2）的表达提高IPEC-J2细胞培养液的抗菌活性。辛酸和壬酸诱导p BD-1和p BD-2表达具有时间和剂量效应,其机制是:通过抑制组蛋白去乙酰化酶的活性,提高p BD-1和p BD-2启动子处组蛋白3第9位赖氨酸乙酰化水平,从而提高p BD-1和p BD-2的表达。试验二中链脂肪酸和有机酸最优抗菌组合的抗菌特性及其抗菌机理研究本试验以大肠杆菌为试验菌株,采用连续稀释法和周-特氏指数法确定所筛选组合的最佳抗菌比例;利用免疫荧光、流式细胞计数、扫描电镜和透射电镜研究所选组合的抗菌机理。结果显示得到了辛酸+柠檬酸和壬酸+柠檬酸对大肠杆菌抗菌的最佳比例。另外,辛酸+柠檬酸和壬酸+柠檬酸能有效破坏大肠杆菌细胞膜和细胞质,导致其细胞内容物释放,从而起到协同增效的抗菌效果。试验三中链脂肪酸和有机酸组合改善EHEC诱导的小鼠肠道菌群和屏障功能紊乱及炎症的效果研究上皮屏障功能受损会破坏免疫稳态并增加肠内炎症,导致肠道疾病的发生。本试验以肠出血性大肠杆菌（EHEC O157:H7）攻毒C57BL/6J小鼠为模型,研究组合1和组合2对小鼠肠道炎症和屏障功能损伤的缓解作用。结果表明:组合1和组合2显著降低了EHEC导致的小鼠体重降低,降低了血清中IL-6、TNF-α、D-乳酸浓度和血清中二胺氧化酶的活性,减少了细菌向肝脏和脾脏易位。此外,组合1和组合2显著提高了紧密连接蛋白occluding和ZO-1,粘蛋白MUC-2和宿主防御肽m BD1、m BD2和m BD3的表达。最后,组合1和组合2增加了小鼠盲肠中乳酸杆菌属和双歧杆菌属细菌数量,但是减少了盲肠中大肠杆菌的数量。这些结果显示,中链脂肪酸和有机酸组合可能通过调节小鼠肠道菌群来缓解EHEC感染引起的小鼠炎症和肠屏障功能损伤。试验四断奶仔猪日粮中添加包被的中链脂肪酸和有机酸组合物对缓解仔猪断奶腹泻的效果400头21日龄断奶,体重为6.82±1.00 kg的杜×长×大断奶仔猪,在广西扬翔公司农户猪场进行2周的饲养试验。在基础日粮中添加2250 mg/kg锌,由Zn O提供（下称高锌组）为对照1;在基础日粮中添加1500 mg/kg锌（下称低锌组）为对照2;在基础日粮中添加1500 mg/kg锌和6000 mg/kg包被辛酸和柠檬酸为试验1组;在基础日粮中添加1500 mg/kg锌和7000 mg/kg包被辛酸和柠檬酸为试验2组;试验结果表明:与对照1和对照2相比,试验1和试验2显著提高了仔猪的生长性能（P＜0.01）。与试验2相比,试验1和对照组1显著降低了仔猪泻率（P＜0.01）。值得指出的是:试验1组和2组比对照1组分别增加了11.5元和12.49元的收益,比对照2组增加了11.63元和12.62元的收益,具有良好的经济效益。本研究主要结论:（1）辛酸+柠檬酸和壬酸+柠檬酸具有协同抗菌作用,可以通过破坏细菌细胞膜和细胞质发挥抗菌作用;另外,辛酸和壬酸可以通过抑制HDAC活性,提高细胞防御素表达发挥抗菌作用。（2）辛酸+柠檬酸和壬酸+柠檬酸可以调节肠道菌群,缓解EHEC感染导致的小鼠失重,炎症和屏障功能损伤。（3）在日粮锌水平1500 mg/kg时,添加C8+柠檬酸能有效控制仔猪断奶腹泻,并取得良好的经济效益。