不同日粮纤维对仔猪肠道微生物菌群的影响及其与SCFAs的相互作用

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本试验在日粮中添加不同的纤维源,探讨其对仔猪生长性能、抗氧化、肠道发育、后肠发酵以及肠道微生物区系的影响。试验共选取健康状况良好、体重相近(9.26±0.17kg)的仔猪840头(杜×长×大;32日龄),随机分为三个处理组:对照组(control group,CG)、苜蓿草粉组(alfalfameal group,AG)、商品浓缩纤维组(commodity concentrated fiber group,OG),每个处理 4 个重复,每个重复70头仔猪。预试期3d,试验于35日龄开始,60日龄结束。试验一:当试验结束时,从CG、AG和OG各重复中随机选择1头仔猪称重后屠宰,对仔猪生长性能、血清生化指标及组织抗氧化指标进行检测,结果发现:(1)AG较CG显著降低仔猪的腹泻率(P<0.05),但对仔猪平均日增重、平均日采食量、料肉比均无显著影响(P>0.05);(2)各处理组间血清生化指标没有差异(P>0.05);(3)AG和OG较CG的肝脏、肺脏、肾脏及胸腺发育有一定的促进作用(P>0.05),OG的心脏指数显著高于对照组(P<0.05);(4)AG较CG脾脏中的CAT活性有所提高(P>0.05),较OG显著提高(P<0.05);OG较CG脾脏中T-AOC活性显著提高(P<0.05)。试验二:当试验结束时,从CG、AG和OG各重复中随机选择1头仔猪称重后屠宰,对其肠道发育、消化酶活性及后肠发酵的影响指标进行检测。结果发现:(1)日粮中添加适量的日粮纤维可以促进仔猪的肠道发育,AG回肠段的pH较CG显著降低(P<0.05),另外,AG、OG较CG显著提高仔猪的大肠段长度和重量(P<0.05);(2)AG较CG改善了空肠的绒毛高度及绒毛高度/隐窝深度(P>0.05),AG较OG显著提高了空肠的绒毛高度及绒毛高度/隐窝深度(P<0.05),OG较CG显著提高了回肠的绒毛高度(P<0.05);(3)OG较CG显著降低了空肠中淀粉酶活性(P<0.05),AG较CG、OG显著提高了糜蛋白酶活性(P<0.05);(4)AG盲肠段丙酸含量较CG显著提高(P<0.05),AG盲肠段异丁酸、戊酸及异戊酸含量较CG和OG显著提高(P<0.05);不同日粮纤维对仔猪结肠段SCFAs的含量影响不大(P>0.05)。试验三:探讨不同日粮纤维对仔猪肠微生物菌群组成的影响以及与其SCFAs的相互作用。通过16S rDNA基因扩增子测序测定各肠粘膜和粪便样品的细菌群落多样性。(1)AG的空肠微生物群的香农指数显著高于CG。(2)CG与AG和OG相比,CG空肠中Mycoplasma的相对丰度显著高于于AG,CG盲肠中Helicobacter的相对丰度显著高于AG和OG,相反,AG和OG十二指肠中Paenibacillus的相对丰度显著高于于 CG,AG 空肠中 Bacillus、Oceanobacillus、Paeniubacillus、Lactococcus、Enterococcus、Exiguobacterium的相对丰度显著高于于 CG,OG盲肠中Faecalibacteriun的相对丰度显著高于于CG和AG。(3)通过Spearman相关分析表明,Pseudobutyrivibrio与乙酸、丙酸、丁酸呈正相关,Bacteroides和Anaercotrunus与丙酸、丁酸呈负相关。这些发现表明日粮纤维降低仔猪腹泻、促进仔猪健康的效应可能与日粮纤维对肠道微生物群的调控及其与SCFAs的相互作用有关。试验四:系统分析了仔猪不同肠段和粪便的微生物菌群的组成,研究发现(1)Alpha和beta多样性分析表明前肠和后肠之间微生物菌群存在明显差异,前肠段主要是Firmicutes、Proteobacteria、Tenericutes,其中Firmicutes大约占 60%~90%,后肠段主要是 Bacteroidetes、Firmicutes、Proteobacteria,其中Bacteroidetes、Firmicutes大约分别占 30%~50%;(2)此外,PCoA分析的结果表明,后肠中的细菌组成更相似,而前肠中存在一些差异。综上所述:这些研究结果表明日粮纤维可以减少仔猪的腹泻率,并对肠道健康有益,这可能是由于日粮纤维诱导的肠道微生物群的改变及其与SCFAs的相互作用。这项工作将有助于通过日粮纤维制定肠道菌群调控仔猪健康的策略,以改善仔猪的健康和生产力。
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