飼料中各種添加劑對(duì)斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

2020-12-09 10:22:27 點(diǎn)擊：

日糧為動(dòng)物提供生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是影響其生產(chǎn)性能發(fā)揮的主要因素，同時(shí)，因動(dòng)物腸道內(nèi)的微生物與動(dòng)物生長(zhǎng)和健康息息相關(guān)，日糧也可通過影響動(dòng)物腸道內(nèi)微生物間接影響動(dòng)物生長(zhǎng)和健康，如日糧中的營(yíng)養(yǎng)成分為動(dòng)物腸道內(nèi)微生物發(fā)酵提供優(yōu)良底物。就日糧中營(yíng)養(yǎng)成分及抗生素和酶制劑等對(duì)斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系的影響做一綜述，以期為生產(chǎn)中通過日糧調(diào)控?cái)嗄套胸i腸道微生物菌群，進(jìn)而促進(jìn)仔豬健康生長(zhǎng)提供理論依據(jù)。

1 斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系特點(diǎn)

由于仔豬斷奶前采食的是易于消化吸收的液體母乳，而斷奶后采食的是相對(duì)口感不佳也不易消化吸收的固體飼料，日糧成分的重要變化必然對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生巨大的應(yīng)激反應(yīng)，其一是腸道內(nèi)微生物的數(shù)量及特定微生物的定植位點(diǎn)發(fā)生改變（哺乳期胃和小腸微生物主要為乳酸桿菌和鏈球菌，大腸以專性厭氧菌為主，斷奶后所有細(xì)菌數(shù)量都暫時(shí)減少）。尤其是在斷奶后2周，由于此時(shí)仔豬的腸道尚未發(fā)育完全，從母乳到飼料的轉(zhuǎn)變，使得仔豬腸道內(nèi)大腸桿菌和沙門菌等可產(chǎn)腸毒素的致病菌開始增殖和過度生長(zhǎng)，導(dǎo)致腸道微生態(tài)失衡，引發(fā)嚴(yán)重的腹瀉及生長(zhǎng)減緩。因此，此時(shí)能否在仔豬腸道內(nèi)構(gòu)建起健康的微生態(tài)系統(tǒng)十分重要，其關(guān)鍵是腸道內(nèi)各菌群的定植及比例關(guān)系，如腸道有益菌乳酸桿菌、雙歧桿菌及芽孢桿菌在腸道內(nèi)定植的數(shù)量多少及其在全部腸道細(xì)菌中所占比例是影響腸道微生態(tài)平衡的重要因素。因此，通過調(diào)節(jié)仔豬日糧營(yíng)養(yǎng)成分的組成及比例不僅有助于其生長(zhǎng)，同時(shí)也有利于動(dòng)物腸道內(nèi)健康微生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建。

2 日糧營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

當(dāng)仔豬采食日糧后，首先在胃部?jī)?chǔ)存并進(jìn)行初步的消化，然后進(jìn)入各腸段進(jìn)行消化吸收，隨著食糜在各腸段的流動(dòng)，其對(duì)腸道微生物的影響程度也逐步增強(qiáng)。下面對(duì)日糧中主要的營(yíng)養(yǎng)組分及銅和鋅對(duì)仔豬腸道微生物區(qū)系的影響分開闡述。

2.1 蛋白質(zhì)來(lái)源及其含量對(duì)斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

許多研究表明，不同來(lái)源蛋白質(zhì)組成的日糧對(duì)斷奶仔豬腸道微生物的組成和數(shù)量產(chǎn)生不同影響。亓宏偉等( 2011)分別用大豆分離蛋白、玉米醇溶蛋白、酪蛋白及復(fù)合蛋白(3種蛋白比例為65:25: 10)作為蛋白源配制的半純合日糧及玉米豆粕型實(shí)用日糧和無(wú)氮日糧飼喂斷奶仔豬2周，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)用日糧組與酪蛋白組顯著提高了各腸段總細(xì)菌及乳酸桿菌、雙歧桿菌和芽孢桿菌等有益菌的數(shù)量和比例(P<0.05)，顯著降低了各腸段大腸桿菌的數(shù)量和比例（P<0.05）；大豆分離蛋白組顯著提高了后腸大腸桿菌的數(shù)量和比例（P<0. 05），玉米醇液蛋白組有益菌的數(shù)量和比例也較低，而大腸桿菌的數(shù)量和比例較高。其他研究也基本呈現(xiàn)動(dòng)物性蛋白源比植物性蛋白源更有利于斷奶仔豬腸道微生態(tài)健康的規(guī)律。其原因主要是動(dòng)物性蛋白較植物性蛋白氨基酸更加平衡，也更容易消化吸收。日糧中的蛋白如未被充分消化吸收，進(jìn)入后腸后會(huì)成為條件性致病菌的發(fā)酵底物，而植物性蛋白多含有大量抗?fàn)I養(yǎng)因子，抑制了消化吸收。

然而，也有一些植物性蛋白源優(yōu)于動(dòng)物性蛋白源的報(bào)道。邊連全( 2010)分別使用發(fā)酵豆粕和魚粉作為蛋白源制作的日糧飼喂斷奶仔豬，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵豆粕組斷奶仔豬的腹瀉率顯著低于魚粉組(P< 0. 05)，其原因可能是魚粉中含有大腸桿菌等致病菌，而豆粕經(jīng)過發(fā)酵后部分抗?fàn)I養(yǎng)因子被消除，氨基酸組成也更加平衡。因此，植物性蛋白源，尤其是具有抗?fàn)I養(yǎng)因子的植物性蛋白源，如若經(jīng)過一定處理，包括物理、化學(xué)和生物學(xué)處理，或加入外源酶制劑等，同樣有利于斷奶仔豬腸道微生態(tài)健康。

2.2不同淀粉來(lái)源的日糧對(duì)斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

淀粉是飼料重要的糖類來(lái)源，也是動(dòng)物所需能量的重要來(lái)源。直鏈淀粉和支鏈淀粉是淀粉主要的兩種存在形式，其在動(dòng)物消化道中的分解產(chǎn)物不同，直鏈淀粉分解為麥芽糖和麥芽三糖，支鏈淀粉分解產(chǎn)物還包括a-糊精；其消化速率也不同，支鏈淀粉主要在小腸前段消化，直鏈淀粉主要在小腸后段消化，小腸淀粉消化率隨飼料中支鏈淀粉含量的增加而提高，隨直鏈淀粉含量的提高而降低（賓石玉等，2007）。因此，直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例不同必然導(dǎo)致淀粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不同。不同淀粉源的日糧對(duì)動(dòng)物腸道微生物也有不同作用，如抗性淀粉、菊粉和纖維素等非消化性淀粉由于在小腸內(nèi)可以抵抗消化酶的水解，在消化道后段刺激微生物發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸，可影響腸道微生物的分布、組成和數(shù)量。

相振田等( 2011)分別用玉米淀粉（支鏈淀粉和直鏈淀粉含量分別為70. 72%和14. 51%）、木薯淀粉(支鏈淀粉和直鏈淀粉含量分別為76. 59%和8.91%)、小麥淀粉（支鏈淀粉和直鏈淀粉含量分別為68.91%和16. 24%）和豌豆淀粉（支鏈淀粉和直鏈淀粉含量分別為59. 04%和28. 57U/o）作為淀粉源制作飼料飼喂斷奶仔豬，結(jié)果表明，與其他3種淀粉日糧相比，豌豆淀粉源日糧組（高直鏈淀粉比例）斷奶仔豬盲腸及結(jié)腸的食糜總細(xì)菌數(shù)顯著降低(P<0.05)，但十二指腸、空腸、回腸、盲腸及結(jié)腸中的乳酸桿菌、雙歧桿菌及芽孢桿菌數(shù)顯著增加(P<0.05)，大腸桿菌數(shù)顯著降低(P<0.05)，而木薯淀粉源（高支鏈淀粉比例）作用相反。

2.3 不同脂肪來(lái)源的日糧對(duì)斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

許多試驗(yàn)表明，不同脂肪源組成的日糧可影響動(dòng)物腸道微生物的數(shù)量，其作用機(jī)制可能是短鏈脂肪酸( SCFA)和中鏈脂肪酸(MCFA)的抑菌作用。有研究表明脂肪中的游離脂肪酸可以穿透微生物的細(xì)胞膜，或是改變細(xì)胞膜的流動(dòng)性，或破壞掉細(xì)胞膜。楊金堂等( 2009)認(rèn)為MCFA有特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)入細(xì)胞膜的脂質(zhì)層，從而破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，進(jìn)入細(xì)胞后又能夠降低細(xì)胞內(nèi)的pH，而細(xì)胞為了維持正常的pH環(huán)境進(jìn)行代謝需要消耗大量能量，直至能量衰竭。劉忠臣( 2011)研究了椰子油、魚油和豬油對(duì)動(dòng)物盲腸微生物數(shù)量的影響，發(fā)現(xiàn)椰子油和魚油可降低盲腸內(nèi)容物中大腸桿菌的數(shù)量，提高雙歧桿菌和乳酸桿菌的數(shù)量，而椰子油組效果優(yōu)于魚油組。椰子油是一種由MCFA組成的油脂，其作用機(jī)制可能就是MCFA的抗菌作用。

2.4 日糧中高銅和高鋅對(duì)仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，日糧中高劑量銅能抑制腸道不良微生物菌群的生長(zhǎng)，添加氧化鋅也有助于維持?jǐn)嗄套胸i腸道正常微生態(tài)。Jensen等發(fā)現(xiàn)，斷奶仔豬日糧中高含量的鋅，可導(dǎo)致回腸食糜中的厭氧菌和乳酸桿菌的數(shù)量下降，而使大腸桿菌的種群數(shù)量上升。高鋅日糧還會(huì)抑制仔豬整個(gè)消化道，特別是胃腸道前段中的乳酸菌的種群數(shù)量，而提高腸球菌和大腸桿菌的數(shù)量（HOjberg，2005）。

等認(rèn)為，高鋅日糧對(duì)斷奶仔豬腸道中不同種屬微生物產(chǎn)生的不同反應(yīng)，究其原因可能是這些微生物對(duì)鋅的細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)效率不同。轉(zhuǎn)運(yùn)效率高，微生物對(duì)鋅的耐受性相對(duì)較強(qiáng)，反之亦然，最終導(dǎo)致腸道微生物區(qū)系發(fā)生改變。另外的研究表明，部分腸桿菌的特異性質(zhì)粒中含有鋅抗性基因，這可能是該類微生物能夠耐受高含量鋅的原因之一。此外，還有研究表明，高銅日糧可以誘導(dǎo)屎腸球菌和糞腸球菌等的質(zhì)粒上編碼對(duì)銅離子具有抗性的基因的表達(dá)，如transferable copper resistance(tcrB)基因。Amachawadi等發(fā)現(xiàn)，仔豬攝食高銅日糧后，其腸道中含tcrB抗性的腸球菌的種群數(shù)量明顯要高于對(duì)照組。另外，大腸桿菌含有的一種多銅氧化酶( Cue0)也是大腸桿菌對(duì)高銅具有抗性作用的原因。

3抗生素和酶制劑等對(duì)斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

眾所周知，抗生素在殺滅有害菌的同時(shí)也將腸道內(nèi)的有益微生物殺滅，對(duì)斷奶仔豬腸道原籍菌群產(chǎn)生不可逆的破壞作用。而酶制劑對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化利用，也會(huì)間接地導(dǎo)致腸道微生物菌群發(fā)生變化。一般而言，相對(duì)較難消化的日糧更有利于腸道微生物的繁殖。日糧中添加相應(yīng)的酶制劑，提高了飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率，能明顯降低腸道微生物的數(shù)量。如日糧中添加木聚糖酶減少了腸道中利用淀粉和蛋白質(zhì)的微生物數(shù)量，同時(shí)提高了利用木糖的微生物數(shù)量，說(shuō)明外源酶分解所產(chǎn)生的糖對(duì)腸道原有的微生物發(fā)揮顯著的選擇壓力。

4小結(jié)

總之，仔豬腸道微生物區(qū)系的建立與改變是營(yíng)養(yǎng)與環(huán)境等多因素綜合作用的結(jié)果。其中各因素不是獨(dú)立發(fā)揮作用，而是相互影響的。如許多細(xì)菌可以通過代謝蛋白質(zhì)和來(lái)產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸。揮發(fā)性脂肪酸的增加又可以降低腸道內(nèi)pH，更有利于乳酸桿菌等有益菌的繁殖。在生產(chǎn)中可以通過綜合調(diào)控各種營(yíng)養(yǎng)素的比例來(lái)調(diào)節(jié)斷奶仔豬微生物區(qū)系的平衡，保證動(dòng)物生產(chǎn)性能的充分發(fā)揮。

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飼料中各種添加劑對(duì)斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

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