不同规癖水平母猪的情感状态、肠道菌群及脑肠肽差异分析

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sdrb_123456
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在现代集约化生产中限位栏被大量用于饲养繁殖母猪,环境贫瘠、空间狭窄和限制饲喂等不良因素导致母猪遭受生理和心理的双重应激。长期限制活动会导致母猪表现行为规癖并伴随多种生理异常。母猪表现多种规癖行为的主要原因可能是长期慢性应激刺激导致的神经系统相关神经元形态和功能受损,这会同时使得母猪情感系统的功能障碍。因此,不同规癖行为特征母猪可能存在不同情感障碍,并且这些情感障碍还可能通过肠脑轴影响母猪肠道菌群的结构和丰度变化。本研究分别从行为测试、mi RNA分子标记物两个全新角度揭示规癖母猪的情感障碍以及神经生理异常,并将不同规癖水平母猪的肠道菌群变化与情感状态进行关联,以阐明不同规癖水平母猪的情感状态以及肠道菌群变化规律。本研究有助于促进母猪精神生理研究、完善福利理论体系,对科学优化饲养环境、提高母猪的生产性能有广泛的应用价值。试验选取后备及经产(大白×长白)二元妊娠母猪共35头为研究对象,8头后备母猪作为后备组,经产母猪27头为处理组,根据经产母猪规癖水平分为低规癖组(9头)和高规癖组(7头)。对不同规癖水平母猪进行行为观察(包括状态性行为和事件性行为)、行为测试(包括新事物刺激测试、甜味剂反应测试、苦味剂反应测试和瞳孔光反射测试)、生理指标检测(包括mi RNA、神经生理指标和免疫调节因子)、肠道菌群差异分析以及脑肠肽水平的测定。研究结果表明:(1)高规癖组无食咀嚼的持续时长、单次平均持续时长、规癖行为总时长以及拱地行为时长均高于低规癖组和后备组(P<0.05),而无食咀嚼频率显著低于低规癖组(P<0.05),显著高于后备组(P<0.05);高规癖组站立及侧卧频率极显著低于后备组(P<0.01),犬坐频率显著低于后备组(P<0.05),俯卧极显著高于后备组(P<0.01)。低规癖组无食咀嚼行为持续时长和频率极显著高于后备组(P<0.01);低规癖组站立、侧卧频率均低于后备组(P<0.05),俯卧频率高于后备组和高规癖组(P<0.05),犬坐频率显著高于高规癖组(P<0.05)。(2)高规癖组新事物反应延迟时间极显著长于后备组和低规癖组(P<0.01),而接触持续时间和接触次数均低于后备组和低规癖组(P<0.05);低规癖组的母猪接触次数和接触持续时间均显著低于后备组(P<0.05)。高规癖组甜味剂测试评分极显著低于后备组(P<0.01);低规癖组苦味剂评分显著高于后备组(P<0.05)。高规癖组的瞳孔收缩率(CON)显著小于后备组以及低规癖组(P<0.05);高规癖组的潜伏期时间(LAT)长于后备组和低规癖组(P<0.05),扩张恢复75%的时间(T75)显著长于后备组(P<0.05)。低规癖组的mi R-34a、mi R-30e、mi R-132相对表达量极显著高于高规癖组和后备组(P<0.01);高规癖组和低规癖组母猪mi R-335相对表达量极显著高于后备组(P<0.01),mi R-1202相对表达量极显著低于后备组(P<0.01);高规癖组母猪的mi R-16表达量极显著高于后备组(P<0.01),mi R-504表达量显著高于低规癖组(P<0.05)。(3)不同规癖水平母猪肠道菌群的Alpha多样性指数均无显著差异(P>0.05),通过主坐标分析(PCo A)发现各组样本物种多样性均明显聚集,其中后备组与高规癖组weighted unifrac距离最大。效应量方法(LEFSe)分析发现12个物种富集在后备组,2个在低规癖组富集,11个在高规癖组中富集。在门水平高规癖组Spirochaetes和Lentisphaerae丰度极显著高于后备组和低规癖组(P<0.01),在属水平高规癖组和低规癖组Prevotella(普雷沃菌属)、Roseburia(罗斯氏菌属)、Catenibacterium(链型杆菌属)、p-75-a5、Collinsella(柯林斯氏菌属)、Dialister(小杆菌属)、Weissella(魏斯氏菌属)丰度均显著低于后备组(P<0.05),YRC22丰度显著高于后备组(P<0.05);高规癖组Treponema(密螺旋体属)、Butyricimonas(丁酸弧菌属)丰度显著高于低规癖组和后备组(P<0.05);高规癖组Coprococcus(粪球菌属)、Lachnospira(毛螺菌属)、Faecalibacterium(粪杆菌属)、Anaerovibrio(厌氧弧菌属)、Blautia(布劳特氏菌属)、Lactobacillus(毛螺菌属)、[Eubacterium](真细菌属)丰度显著低于后备组(P<0.05),而Coprococcus(粪球菌属)、Lachnospira(毛螺菌属)、Faecalibacterium(粪杆菌属)丰度显著低于低规癖组(P<0.05)。高规癖组血管活性肠肽(VIP)浓度显著高于后备组(P<0.05),P物质(SP)浓度极显著高于后备组和低规癖组(P<0.01)。结论:高规癖母猪表现严重的行为规癖,情感、生理异常均与抑郁状态相符,其肠道菌群变化与抑郁状态相关,并受到脑肠肽的调控;低规癖母猪行为规癖、情感异常和生理异常程度较轻,mi RNA表达与多种情感障碍相符。
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