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由于哺乳仔猪的机体各项功能尚未发育健全,特别是仔猪肠道功能发育的不完善,而肠道菌群刚刚开始定植,较容易受到致病菌侵袭感染疾病以及环境应激的影响,造成哺乳期仔猪的死亡率较高。因此,肠道健康与仔猪的健康状况关系密切。而生命早期定植在肠道中的微生物及其代谢产物可以从促进营养吸收、肠道发育等多个方面影响仔猪生长发育,并且可以对其日后的机体健康状况产生影响。因此,早期调控仔猪肠道菌群有着重要意义。乳铁蛋白(lactoferrin,LF)是一种分子量为80 kDa的铁结合性糖蛋白,它是转铁蛋白家族的成员之一,具有抗菌、抗氧化、调节肠道菌群、调节免疫等多种生物学功能。本研究旨在探究是否可以通过早期乳铁蛋白干预的方式,影响哺乳仔猪早期的后肠菌群定植,改善仔猪后肠菌群结构、后肠黏膜屏障和免疫平衡等肠道功能,从而提升哺乳仔猪的肠道健康状况。因此,试验选取6窝(每窝10头)杜×长×大新生仔猪(体重1.51±0.05kg),根据仔猪的初生体重相近原则,将每窝仔猪分为对照组和乳铁蛋白组,每组各5头。在仔猪出生后第1天至第7天,每天对仔猪进行称重,根据体重配置不同浓度的乳铁蛋白溶液,每天对乳铁蛋白组仔猪进行3次灌喂,每次灌喂8-12mL的乳铁蛋白溶液,使乳铁蛋白的有效灌喂量达到0.5 g/kg体重/天的水平,对照组仔猪灌喂相同剂量的生理盐水。每窝每组随机挑选1头仔猪屠宰取样,于第8天和第21天进行屠宰取样。本论文具体分为以下三章内容:1.早期乳铁蛋白干预对哺乳仔猪后肠黏膜功能和免疫平衡的影响本章研究早期乳铁蛋白干预对哺乳仔猪后肠黏膜功能和免疫平衡的影响。结果表明,早期乳铁蛋白干预可以显著下调盲肠pH(P<0.05)。同时乳铁蛋白干预可以显著提升盲肠和结肠黏膜中Fe元素(P<0.05)的含量。后肠黏膜基因定量结果表明,与对照组相比,乳铁蛋白干预显著提高了盲肠黏膜的屏障蛋白Occludin的相对基因表达量(P<0.05),黏蛋白MUC1和MUC 4的相对基因表达量(P<0.05);乳铁蛋白干预显著提高了结肠黏膜中屏障蛋白Occludin的相对基因表达量(P<0.05)和黏蛋白MUC 4的相对基因表达量(P<0.05),降低了 Toll样受体TLR-4的相对基因表达量(P<0.05)。后肠黏膜的ELISA结果表明,与对照组相比,乳铁蛋白干预显著提高了盲肠黏膜的白细胞介素-10(IL-10)(P<0.05)和转化生长因子-β(TGF-β)(P<0.05)的含量,显著降低了白细胞介素-8(IL-8)(P<0.05)的含量;与对照组相比,乳铁蛋白干预显著提高了仔猪结肠黏膜的白细胞介素-10(IL-10)(P<0.05),降低白细胞介素-1α(IL-1α)(P<0.05)和白细胞介素-1β(IL-1β)(P<0.05)的含量。此外,乳铁蛋白干预还显著提高了结肠黏膜中分泌型免疫球蛋白A(sIgA)的含量(P<0.05)。以上结果表明,早期乳铁蛋白干预可以保持后肠的酸性环境并提升肠道黏膜中铁元素水平,在一定程度上提高后肠的肠道屏障功能和免疫平衡能力,有利于维持肠道内环境稳态和肠道健康,以此促进哺乳仔猪的健康成长发育。2.早期乳铁蛋白干预对哺乳仔猪后肠微生物组成的影响本章研究早期乳铁蛋白干预对哺乳仔猪后肠的微生物组成的影响。16s rRNA高通量测序结果表明,与对照组相比,早期乳铁蛋白干预可以提高盲肠菌群的ACE和Chao 1指数(P<0.05)。在试验期第8天,早期乳铁蛋白干预可以提高哺乳仔猪盲肠菌群中拟杆菌门(Bacteroidetes)(P<0.05)并降低变形菌门(Proteobacteria)(P<0.05)的相对丰度,提高拟杆菌属(Bacteroides)(P<0.05)、瘤胃球菌属(Ruminococcaceae)(P<0.05)和丁酸弧菌属(Butyricimonas)(P<0.05)等菌属的相对丰度,降低大肠杆菌属(Escherichia-Shigella)(P<0.05)、巴氏杆菌属(Pasteurella)(P<0.05)和韦荣球菌属(Veillonella)等菌属的相对丰度。在试验期第21天,早期乳铁蛋白干预可以降低梭杆菌门(Fusobacteria)(P<0.05)的相对丰度,提高乳杆菌属(Lactobacillus)(P<0.05)、罗氏菌属(Roseburia)(P<0.05)和瘤胃球菌属(Ruminococcaceae)(P<0.05)等菌属的相对丰度,降低梭杆菌属(Fusobacterium)(P<0.05)的相对丰度。结肠部分的16s rRNA高通量测序结果表明,与对照组相比,乳铁蛋白干预可以提高结肠菌群的ACE和Chao 1指数(P<0.05)。与对照组相比,在试验期第8天,早期乳铁蛋白干预提高了 Bacteroidetes菌门(P<0.05),降低了 Proteobacteria菌门(P<0.05)和Fusobacteria菌门(P<0.05)的相对丰度,同时在菌属水平上提高了Butvricimonas菌属(P<0.05)等菌属的相对丰度,降低了放线菌属(Actinobacillus)(P<0.05),Escherichia-Shigella 菌属(P<0.05)和韦荣球菌属(Veillonella)(P<0.05)等菌属的相对丰度。与对照组相比,在试验期第21天,早期乳铁蛋白干预降低了 Fusobacteria菌门(P<0.05)的相对丰度,提高了 Lactobacillus 菌属(P<0.05)、Roseburia菌属(P<0.05)和粪球菌属(coprococcus)(P<0.05)等菌属的相对丰度,降低了链球菌属(Streptococcus)(P<0.05)等菌属的相对丰度。以上结果表明,早期乳铁蛋白干预调控了后肠微生物群结构,提高后肠菌群中有益菌的相对丰度并降低潜在致病菌的相对丰度,从而维持了后肠内环境稳态。3.早期乳铁蛋白干预对哺乳仔猪后肠细菌数量和代谢产物的影响本章研究早期乳铁蛋白干预对哺乳仔猪后肠细菌数量和代谢产物的影响。盲肠菌群荧光定量结果表明,与对照组相比,在试验期第8天早期乳铁蛋白干预增加了盲肠内容物中总菌(Totalbacteria)(P<0.05),乳杆菌属(Lactobacillus)(P<0.05)和瘤胃球菌属(P<0.05)的拷贝数。在试验期第21天早期乳铁蛋白干预降低了盲肠内容物中大肠杆菌(Escherichia-Shigella)(P<0.05)的拷贝数。此外,早期乳铁蛋白干预显著增加了盲肠内乙酸(P<0.05)、丙酸(P<0.05)、丁酸(P<0.05)、异戊酸(P<0.05)和总SCFAs(P<0.05)的浓度。结肠菌群荧光定量结果表明,与对照组相比,在试验期第8天,早期乳铁蛋白干预降低了Escherichia-Shigella的拷贝数(P<0.05)。在试验期第21天,早期乳铁蛋白干预提高 了 Lactobacillus(P<0.05)的拷贝数并降低了 Escherichia-Shigella(P<0.05)的拷贝数。早期乳铁蛋白干预还提高了结肠内容物中乙酸(P<0.05)、丙酸(P<0.05)和丁酸(P<0.05)和总SCFAs(P<0.05)的浓度。盲肠部分的相关性分析表明,丁酸浓度与MUC1(r=0.45,P=0.01)、MUC4(r=0.34,P=0.03)的基因表达量和IL-10(r=0.41,P=0.00)的含量显著正相关,与TGF-β(r=0.67,P=0.06)的含量有正相关的趋势,同时与IL-8(r=-0.88,P=0.00)的含量显著负相关。结肠部分的相关性分析表明,丁酸浓度与ZO-1(r=0.21,P=0.00)、TLR-2(r=0.52,P=0.03)、MUC 4(r=0.52,P=0.02)的基因表达量显著正相关,同时与TLR-4(r=-0.51,P=0.01)的基因表达量和IL-1β(r=-0.40,P=0.00)的含量显著负相关。以上结果表明,早期乳铁蛋白干预调控了后肠的细菌数量,提高菌群中有益菌的数量并降致病菌的数量,并调节了后肠内的SCFAs浓度,有利于仔猪的后肠健康和机体生长发育。全文结论分为以下三点:1.早期乳铁蛋白干预降低了后肠pH并提升了黏膜铁元素含量,同时一定程度上提升了后肠黏膜的屏障功能,并增强了后肠的黏膜免疫平衡能力。2.早期乳铁蛋白干预提高了哺乳仔猪后肠菌群的丰富度和多样性,改善后肠菌群结构,有助于维持后肠的肠道内环境稳态。3.早期乳铁蛋白干预提高了哺乳仔猪后肠中有益菌的数量同时降低致病菌的数量,上调了后肠内SCFAs的浓度,有助于肠道健康和机体生长发育。