模拟母乳不饱和/饱和脂肪酸比例日粮对断奶仔猪肠道健康及微生物区系影响的研究

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangyuchao
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母乳中的脂质是仔猪生长的重要能量来源,占总能供应的40%-55%。在饲料中,添加脂质也是最有应用价值并可以实现高能量浓度以满足猪营养需求的方法。已有大量研究表明,脂肪酸具有抗炎,提高仔猪免疫力,改善肠道形态和微生物等功能,但没有探讨模拟母乳脂肪酸配比是否可以改善仔猪生长性能,肝脏脂质代谢和肠道健康。本试验选用21日龄的断奶三元杂交仔猪(杜洛克×长白×约克夏)作为研究对象,将同批次、体重相近(5.446±0.079 kg)的试验仔猪18头,随机分为3组,每组6头。采用单因素水平试验设计,分别饲以单一豆油、模拟母乳不饱和/饱和脂肪酸(unsaturated fatty acids/saturated fatty acids,UFAs/SFAs)、乳化模拟母乳UFAs/SFAs的日粮2周,以探讨模拟母乳UFAs/SFAs比例,乳化模拟母乳UFAs/SFAs比例对断奶仔猪生长性能和器官指数、血清生化指标、游离氨基酸、抗氧化能力、肝脏脂质代谢、肠道健康及肠道微生物谱系的影响。结果如下:1)模拟母乳UFAs/SFAs比例对断奶仔猪生长性能和器官指数的影响:与对照组相比,对平均日增重、平均日采食量以及肝脏,脾脏,肾脏器官指数没有显著影响,但模拟母乳UFAs/SFAs比例组具有提高料肉比的趋势(P=0.077)。2)模拟母乳UFAs/SFAs比例对断奶仔猪血清生化指标,抗氧化能力和游离氨基酸的影响:与对照组相比,模拟母乳UFAs/SFAs比例组可以显著降低血清TP的含量(P=0.037)和AST的活性(P=0.027),并具有提高血清CHOL含量的趋势(0.05<P<0.1);与模拟母乳UFAs/SFAs比例组相比,乳化模拟母乳UFAs/SFAs比例组可以显著提高血清GSH的活性(P=0.046);对断奶仔猪游离氨基酸无显著影响。3)模拟母乳UFAs/SFAs比例对断奶仔猪肝脏脂质代谢和抗氧化能力的影响:乳化模拟UFAs/SFAs比例组显著提高了肝脏FABP(P=0.001)m RNA相对表达量,并具有提高肝脏TGH(P=0.059),ACC(P=0.052)m RNA相对表达量的趋势,但对肝脏抗氧化基因m RNA相对表达量无显著差异。4)模拟母乳UFAs/SFAs比例对断奶仔猪肠道屏障功能的影响:(1)紧密连接蛋白,与对照组相比,饮食模拟母乳UFAs/SFAs比例组提高了十二指肠(P=0.007),回肠(P=0.008)occludin m RNA相对表达量,十二指肠(P<0.001)和空肠(P=0.002)ZO-1 m RNA相对表达量,以及回肠Claudin-1(P=0.047)m RNA相对表达量;乳化模拟母乳UFAs/SFAs比例组提高了十二指肠ZO-1(P<0.001)和空肠Claudin-1(P=0.001)m RNA相对表达量;(2)促炎因子,与对照组相比,模拟母乳UFAs/SFAs比例组提高了空肠TLR4 m RNA相对表达量(P=0.019),但是减少了回肠TLR4 m RNA相对表达量(P=0.041);乳化母乳UFAs/SFAs比例组提高了十二指肠(P<0.001),然而减少了空肠NF-kb m RNA相对表达量(P=0.015);抗炎因子,与对照组相比,饮食模拟母乳UFAs/SFAs比例组显著的提高了空肠(interleukin IL)-10 m RNA相对表达量(P=0.036)和回肠白介素IL-22(P=0.009)的m RNA相对表达;饮食乳化模拟母乳UFAs/SFAs比例组显著提高了十二指肠IL-22(P<0.035)和空肠IL-22(P<0.001)的m RNA相对表达,同时,提高了十二指肠IL-17(P<0.001)和空肠IL-17(P<0.001)的m RNA相对表达。5)模拟母乳UFAs/SFAs比例对断奶仔猪盲肠,结肠短链脂肪酸的影响:模拟母乳UFAs/SFAs比例组和乳化模拟母乳UFAs/SFAs比例组减少了盲肠丁酸含量(P=0.005);6)模拟母乳UFAs/SFAs比例对断奶仔猪肠道微生物的影响:(1)161 OUTs,526OUTs,627 OUTs,683 OUTs为3组健康仔猪空肠,回肠,盲肠和结肠共有,91 OUTs,80 OUTs,225 OUTs分别为3组健康仔猪空肠所特有;77 OUTs,153 OUTs,166 OUTs分别为3组健康仔猪回肠所特有;115 OUTs,60 OUTs,141 OUTs分别为3组健康仔猪盲肠所特有;94 OUTs,76 OUTs,136 OUTs分别为3组健康仔猪结肠所特有;β-多样性通过加权(weighted Uni Frac)进行主成分分析(PCo A),结果表明,在空肠(P=0.036)和回肠(P<0.001),乳化模拟母乳脂肪UFAs/SFAs比例组β多样性减少;在盲肠,乳化模拟母乳UFAs/SFAs比例组有β多样性增加的趋势(P=0.056);(2)从门和属水平,使用非参数统计方法从不同分类学水平上分析了空肠、回肠、盲肠、结肠上细菌的序列。结果表明,在门水平,乳化模拟UFAs/SFAs比例组显著增加了回肠拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度(P=0.027);在盲肠,模拟母乳UFAs/SFAs配比组(P<0.001)和乳化模拟母乳UFAs/SFAs配比组(P=0.002)提高了拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度;在属水平,乳化模拟母乳UFAs/SFAs比例组显著提高了回肠和盲肠普氏菌属(Prevotella),在回肠,与饮食豆油组相比,乳化模拟母乳UFAs/SFAs比例组提高了普氏菌属(Prevotella_1)(P=0.033),Prevotella_9(P=0.032),Prevotellaceae_NK3B31_group(P=0.031),Prevotellacea-UGG-003(P=0.031),毛螺菌科(Lachnospiraceae-UGG-005)(P=0.031)和瘤胃菌科(Ruminococcaceae_UCG_005)(P=0.042);在盲肠,与饮食豆油组相比,模拟母乳UFAs/SFAs比例组减少了梭菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)(P=0.009)和链球菌属(streptococcus)(P=0.005)的相对丰度;乳化模拟母乳UFAs/SFAs比例组减少了梭菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)(P=0.022)和链球菌属(streptococcus)(P=0.004)的相对丰度。7)Phylogenetic Investigation of Communities by Reconstruction of Unobserved States(PICRUSTS)预测肠道细菌区系(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes KEGG)代谢功能:在盲肠,乳化模拟母乳脂肪酸比例在Level2水平参与相关代谢主要为氨基酸代谢(P=0.001),能量代谢(P=0.011),辅酶和维生素代谢(P=0.002),核苷酸代谢(P=0.007),糖原生物合成和代谢(P=0.002),萜类化合物和聚酮化合物代谢(P=0.001),其它氨基酸的代谢(P=0.017)和次级代谢物生物合成(P=0.011)。乳化模拟母乳UFAs/SFAs比例主要参与氨基酸代谢(P=0.003),能量代谢(P=0.025),辅酶和维生素代谢(P=0.017),核苷酸代谢(P=0.023),代谢(P=0.043),糖原生物合成和代谢(P=0.004),萜类化合物和聚酮化合物代谢(P=0.017),其它氨基酸的代谢(P=0.003)和次级代谢物生物合成(P=0.002)。8)模拟母乳UFAs/SFAs比例肠道菌群与紧密连接蛋白,促炎和抗炎相关基因表达以及短链脂肪酸浓度之间的相关性分析:通过Spearman’s分析肠道菌群(属水平相对丰富度前20)与肠道相关基因表达(Occludin,Claudin-1,ZO-1,TLR4,NF-kb,IL-6,IL-10,IL-17,IL-22)和短链脂肪酸浓度(乙酸盐,丙酸盐,丁酸盐,戊酸盐,总SCFA)的相关性。在空肠中,普氏菌属(Prevotella),拟杆菌属(Bacteroidetes),[Faecalibacterium],[Alloprvevotella]与IL-10,IL-17,IL-22和Claudin-1呈显着负相关,而与NF-kb呈正相关。在回肠中,普氏菌属(Prevotella)与IL-10,IL-17,IL-22和Claudin-1呈显着正相关。在盲肠中,链球菌属[Streptococus],梭菌属[Clostridium_sensu_stricto_1],毛螺菌科[Lachnospiraceae-UGG-005],乳酸杆菌[Lactobacillus]与丁酸,戊酸呈显著正相关,而普氏菌属(Prevotella)与丁酸和戊酸呈负相关。同时,在结肠中,普氏菌属(Prevotella)也与丁酸和戊酸呈负相关。本文通过“生长性能-血清相关指标-肝脏脂质代谢-肠道粘膜屏障-肠道微生物”的研究路线,综合上述测定结果得出,模拟母乳UFAs/SFAs比例日粮具有提高料肉比的趋势,可以改善仔猪肝脏脂质代谢、调节肠道黏膜屏障,免疫功能及调节肠道微生物。
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