飼料中各種添加劑對斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

2020-12-09 10:22:27 點擊：

日糧為動物提供生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，是影響其生產(chǎn)性能發(fā)揮的主要因素，同時，因動物腸道內(nèi)的微生物與動物生長和健康息息相關(guān)，日糧也可通過影響動物腸道內(nèi)微生物間接影響動物生長和健康，如日糧中的營養(yǎng)成分為動物腸道內(nèi)微生物發(fā)酵提供優(yōu)良底物。就日糧中營養(yǎng)成分及抗生素和酶制劑等對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)控斷奶仔豬腸道微生物菌群，進(jìn)而促進(jìn)仔豬健康生長提供理論依據(jù)。

1 斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系特點

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動物產(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)量都暫時減少）。尤其是在斷奶后2周，由于此時仔豬的腸道尚未發(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，導(dǎo)致腸道微生態(tài)失衡，引發(fā)嚴(yán)重的腹瀉及生長減緩。因此，此時能否在仔豬腸道內(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)仔豬日糧營養(yǎng)成分的組成及比例不僅有助于其生長，同時也有利于動物腸道內(nèi)健康微生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建。

2 日糧營養(yǎng)成分對斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

當(dāng)仔豬采食日糧后，首先在胃部儲存并進(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，其對腸道微生物的影響程度也逐步增強(qiáng)。下面對日糧中主要的營養(yǎng)組分及銅和鋅對仔豬腸道微生物區(qū)系的影響分開闡述。

2.1 蛋白質(zhì)來源及其含量對斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

許多研究表明，不同來源蛋白質(zhì)組成的日糧對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用日糧和無氮日糧飼喂斷奶仔豬2周，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實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)于動物性蛋白源的報道。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不同淀粉來源的日糧對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源，也是動物所需能量的重要來源。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)致淀粉的營養(yǎng)價值不同。不同淀粉源的日糧對動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 不同脂肪來源的日糧對斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

許多試驗表明，不同脂肪源組成的日糧可影響動物腸道微生物的數(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、魚油和豬油對動物盲腸微生物數(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仔豬腸道微生物區(qū)系的影響

傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，日糧中高劑量銅能抑制腸道不良微生物菌群的生長，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。高鋅日糧還會抑制仔豬整個消化道，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鋅的細(xì)胞轉(zhuǎn)運效率不同。轉(zhuǎn)運效率高，微生物對鋅的耐受性相對較強(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)也是大腸桿菌對高銅具有抗性作用的原因。

3抗生素和酶制劑等對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也將腸道內(nèi)的有益微生物殺滅，對斷奶仔豬腸道原籍菌群產(chǎn)生不可逆的破壞作用。而酶制劑對營養(yǎng)物質(zhì)消化利用，也會間接地導(dǎo)致腸道微生物菌群發(fā)生變化。一般而言，相對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，同時提高了利用木糖的微生物數(shù)量，說明外源酶分解所產(chǎn)生的糖對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)控各種營養(yǎng)素的比例來調(diào)節(jié)斷奶仔豬微生物區(qū)系的平衡，保證動物生產(chǎn)性能的充分發(fā)揮。

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