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本论文以短链脂肪酸(Short Chain Fatty Acids,SCFAs)和中链脂肪酸(Medium Chain Fatty Acids,MCFAs)组成的复合有机酸为研究对象,通过三次大群饲养试验,研究了不同饲养条件下饲粮添加复合有机酸,以及复合有机酸替代抗生素(Antibiotics,AB)或氧化锌(Znic oxide,ZnO)对断奶仔猪生长性能和健康状况的影响,进一步通过消化代谢试验和比较屠宰试验,采用外源指示剂法测定了饲粮能量、钙磷和氨基酸的表观回肠消化率,采用实时荧光定量基因扩增检测(Real-time qPCR)技术测定了小肠养分(葡萄糖和氨基酸)转运载体基因表达以及炎性细胞因子表达,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术和PCR检测技术分析了肠道菌群多样性和主要菌属的相对丰度,探究了复合有机酸替代抗生素(AB)或氧化锌(ZnO)影响断奶仔猪生长性能和肠道健康的可能机理。本论文旨在为复合有机酸替代断奶仔猪日粮抗生素或氧化锌提供数据支持,为后抗生素时代生猪的绿色健康养殖提供理论指导。本论文共设计4个试验,分述如下:试验一饲粮添加复合有机酸对不同饲养条件下断奶仔猪生长性能的影响为了明确不同饲养条件下日粮添加不同剂量SF3对断奶仔猪生长性能的影响,该试验设计了两次大群饲养试验。两次试验采用相同的试验日粮,根据试验日粮分为三个处理:处理1为对照组(NC),饲喂不添加任何抗生素和氧化锌的基础日粮;处理2为NC+3SF3组,饲喂在基础日粮中添加3.0g/kg的复合有机酸SF3;处理3为NC+5SF3组,饲喂在基础日粮中添加5.0 g/kg的复合有机酸SF3。其中复合有机酸SF3含有34%的甲酸,16%的乳酸,7%的柠檬酸和13%的中链脂肪酸。在第一次试验中,180头(母84头和公96头)21日龄断奶的杂交仔猪(杜洛克×大白×长白,DLY),根据体重(6.64±0.97)和性别随机分成3组,每组6个重复圈(10头猪/圈),其中4个圈公母各半,其余两个圈公母比为6:4。所有试验猪在断奶后饲喂一周哺乳期间补饲的教槽料,然后替换为试验日粮NC,NC+3SF3或NC+5SF3,试验期为两周,试验前和试验期间的环境温度适宜且相对稳定(26-32℃)。在第二次试验中,共有128头(公母各半)21日龄断奶杂交仔猪(6.64±0.97kg),根据体重和性别随机分成3组,分别有6、5、5个重复圈,每圈8头猪(公母各半)。从断奶当天起直接饲喂试验日粮NC、NC+3SF3或NC+5SF3。试验期间室温持续下降,早7:00温度从断奶当天的26.5℃降至断奶第六天的19℃。试验期持续一周,因出现大范围腹泻而终止。结果显示,第一次试验中,各处理组间体重(BW)、平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料肉比(F/G)均无显著差异(P>0.05)。第二次试验中,尽管各处理间采食量没有显著差异(P>0.10),但在断奶后第七天,饲喂NC+5SF3日粮的仔猪体重为正增长,而饲喂NC和NC+3SF3日粮的仔猪体重为负增长,而且,从断奶后的第二天起,各组腹泻频率日益增加,在断奶第七天,NC组(56.4%)和NC+3SF3组(62.8%)仔猪腹泻频率均超过55%,而NC+5SF3组为43.4%,显著低于NC+3SF3组(P<0.05),有低于NC组的趋势(P<0.10)。在试验全期,NC+5SF3组的腹泻频率(20.5%)显著(P<0.05)低于NC组(26.5%)和NC+3SF3组(27.8%)。本试验结果表明,断奶后的饲养条件对断奶仔猪饲喂SF3的效果有重要影响。在断奶后延用教槽料一周,并确保环境温度适宜的条件下,添加复合有机酸SF3对仔猪生产性能没有明显的改善作用;但在断奶后直接换料,且室温低于适宜温度等极端饲养条件下,日粮添加SF3对降低断奶仔猪腹泻有积极作用,但在完全无抗和无氧化锌条件下,并不能完全保护仔猪的肠道健康,这提示了商业生产条件下SF3的应用潜力,也表明科学应用SF3并探寻SF3作用机理是值得进一步研究的问题。试验二复合有机酸替代抗生素或氧化锌对断奶仔猪生长性能的影响本试验采用完全随机试验设计,试验共设4个处理,对照组饲喂添加抗生素(AB,硫酸粘杆菌素、恩拉霉素各20mg/kg日粮)和氧化锌(ZnO,2.5g/kg日粮)的日粮(ZnO+AB),试验1组饲喂应用3 kg/t复合有机酸SF2(含有46%的甲酸,16%的乳酸,7.5%的柠檬酸)替代抗生素的日粮(ZnO+SF2),试验2组饲喂应用3 kg/t复合有机酸SF3替代抗生素的日粮(ZnO+SF3),试验3组饲喂应用3 kg/t复合有机酸SF3替代ZnO的日粮(AB+3SF3)。选择240头21日龄断奶的三元杂交仔猪(DLY),根据体重和性别随机分为4组。所有试猪在断奶后延用教槽料一周,然后饲喂试验日粮四周(后两周日粮中不再添加ZnO),每日粮处理均为6个重复圈,每圈10头仔猪(公母各半),自由采食,自由饮水。结果显示,与饲喂ZnO+AB日粮的对照组相比,1)饲喂ZnO+SF2日粮的试猪第一周结束体重、平均日增重和采食量均显著(P<0.05)提高,但第二周和后两周的料肉比也显著(P<0.05)提高;2)饲喂ZnO+SF3日粮的试猪第一周结束体重、平均日增重和前两周的采食量均显著(P<0.05)提高,但试验各阶段的料肉比较对照组没有显著差异(P>0.05);3)饲喂AB+SF3日粮的试猪前两周结束体重、平均日增重和采食量均显著(P<0.05)提高,但试验各阶段的料肉比较对照组没有显著差异(P>0.05)。与饲喂ZnO+SF2日粮的试猪相比,饲喂ZnO+SF3日粮的试猪第二周平均日增重显著(P<0.05)提高,而料肉比显著(P<0.05)降低。本试验结果表明,在商业生产条件下,饲粮添加由短链脂肪酸(SCFA)和中链脂肪酸(MCFA)组成的复合有机酸,较单纯由SCFA组成的有机酸更有利于改善仔猪的健康状况,促进仔猪的生长,并提高饲料的转化效率。试验三复合有机酸替代抗生素影响断奶仔猪生长性能的机理研究在试验一和二的基础上,进一步通过消化代谢试验和比较屠宰试验,研究添加5kg/t的SF3替代日粮抗生素对断奶仔猪免疫力以及营养物质消化吸收的影响。选择14头28日龄断奶的三元杂交仔猪(DLY),单独饲养于代谢笼内。所有试猪在断奶后均饲喂添加抗生素和ZnO的对照组日粮(ZnO+AB)一周,然后将其中7头试猪日粮替换为添加5kg/t复合有机酸SF3替代抗生素的试验日粮(ZnO+5SF3),每组日粮均为7头试猪(4公3母),自由采食、自由饮水,室温保持在26℃,饲喂试验日粮14天后屠宰取样。结果显示,与饲喂ZnO+AB日粮的对照组仔猪相比,饲喂ZnO+5SF3日粮的试验组仔猪干物质、总能和钙的表观回肠消化率均显著提高(P<0.05),空肠钠-葡萄糖协同转运蛋白1(SGLT1)和转化生长因子-β(TGF-β)均上调表达(P<0.05),而空肠肿瘤坏死因子α(TNF-α)下调表达(P<0.05),血浆TNF-α的浓度降低(P<0.05),但血浆免疫球蛋白G(Ig-G)水平升高,回肠食糜乳酸杆菌含量增加,而总细菌含量降低。本试验结果表明,日粮添加SF3并替代抗生素,可促进空肠葡萄糖转运相关载体表达,提高断奶仔猪对日粮营养物质的消化吸收率,同时,SF3有助于改善肠道菌群结构,调节肠道免疫相关基因表达,提高血浆抗体水平,增强仔猪免疫力。这为试验一SF3缓减仔猪腹泻的作用提供了部分作用机制上的解释。试验四复合有机酸替代氧化锌影响断奶仔猪生长性能的机理研究为了进一步探究SF3替代ZnO提高仔猪生产性能的机制,本论文进一步通过消化代谢试验和比较屠宰试验,研究了SF3替代ZnO对断奶仔猪营养物质消化率、免疫力以及肠道微生物菌群结构的影响及机制。选择14头28日龄断奶的三元杂交仔猪(DLY),饲养于代谢笼内单栏。所有试猪在断奶后均饲喂对照组日粮(AB+ZnO)一周,然后将其中7头试猪日粮替换为用3kg/t复合有机酸SF3替代ZnO的试验日粮(AB+3SF3),每组日粮均为7头试猪(4公3母),自由采食、自由饮水,室温保持在26℃,饲喂试验日粮14天后屠宰取样。结果显示,与饲喂AB+ZnO日粮的对照组仔猪相比,饲喂AB+3SF3日粮的试验组绝大部分氨基酸(包括蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、组氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸和酪氨酸)表观回肠消化率(AID)极显著提高(P<0.001),空肠氨基酸转运载体(EAAT3和CAT2)和调节性细胞因子(TGF-β)显著上调表达(P<0.05),空肠促炎细胞因子(TNF-α)显著下调表达(P<0.05),血浆TNF-α浓度显著降低(P<0.05),IgG浓度显著升高(P<0.05),回肠和直肠乳酸杆菌含量分别极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)增加,回肠微生物的PCR-DGGE条带数显著提高(P<0.05),相似指数降低。本试验结果表明,日粮添加SF3替代ZnO,可促进空肠氨基酸转运相关载体表达,提高断奶仔猪对日粮氨基酸的消化吸收率。与此同时,SF3有助于改善肠道菌群结构,促进乳酸菌增殖,并调节肠道免疫相关基因表达,提高血浆抗体水平,增强仔猪免疫力。这为试验三SF3降低仔猪发病率、提高生产性能的作用提供了作用机制上的解释。本文对以上4个试验的结果进行综合分析,得到以下结论:1、饲粮添加复合有机酸SF3有改善仔猪肠道健康、提高生长性能的积极作用,但在环境温度不适和断奶直接换料等极端饲养条件下,同时取代抗生素和氧化锌并不能完全保护动物健康;断奶后教槽料过渡一周,再饲喂SF3替代抗生素或氧化锌日粮,是确保SF3促生长作用得到稳定发挥的关键。2、仔猪生长性能的改善与营养物质消化率的提高有关。其中,SF3提高干物质、总能和钙的表观消化率,与空肠钠葡萄糖共转运载体SGLT1表达升高以及肠道内pH值降低有关;SF3提高日粮中大部分氨基酸的表观回肠消化率,与空肠氨基酸转运蛋白CAT2上调表达有关。3、SF3提高仔猪抗腹泻能力和降低发病率的作用,与仔猪免疫力的提高有关。其中,调节性细胞因子的上调表达以及促炎细胞因子的下调表达,可能与饲喂有机酸后肠道乳酸菌增殖有关;SF3提高仔猪肠道内乳酸杆菌浓度和微生物群落的多样性,可能与有机酸降低胃肠道的pH值,引起乳杆菌大量增殖有关。