低聚壳聚糖对断奶仔猪生长性能、肠道屏障功能及抗氧化能力的影响

摘要

本试验旨在研究低聚壳聚糖对21日龄断奶仔猪生长性能、肠道屏障功能及抗氧化能力的影响。本试验选取21日龄断奶的杜×（长×大）（体重约6 kg）三元杂交去势公猪100头，按照体重将所有试验猪随机分配到5个处理组，每个处理组5个重复，每个重复4头猪。5个处理组分别为：CTR组（基础饲粮）、AZ组（基础饲粮+30 mg/kg金霉素+12 mg/kg硫酸抗敌素+3000 mg/kg氧化锌）、1/2AZ-LC组（基础饲粮+15 mg/kg金霉素+6 mg/k硫酸抗敌素+1500 mg/kg氧化锌+50 mg/kg低聚壳聚糖）、1/2Z-LC组（基础饲粮+1500 mg/kg氧化锌+50 mg/kg低聚壳聚糖）、LC组（基础饲粮+50 mg/kg低聚壳聚糖）。试验周期28天，试验期间仔猪自由采食和饮水，各试验组所处环境条件及饲养管理均保持一致。在正式试验第1天、第14天、28天早上8：00，对所有试验仔猪空腹称重，第28天饲养试验结束，每个重复选取一头仔猪进行前腔静脉采血，在采血后将仔猪麻醉屠宰，并测定胃肠道重量、pH值，采集小肠各段、小肠黏膜及盲肠内容物进行分析。主要研究结果如下：
　　（1）低聚壳聚糖对断奶仔猪生长性能、腹泻及胃肠道发育的影响。试验第一阶段（1-14天），各组的平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）差异均不显著（P>0.05），各组腹泻率差异极显著（P<0.01），其中1/2AZ-LC组腹泻率最低。试验第二阶段（14-28天），1/2AZ-LC组、1/2Z-LC组与CTR组相比显著提高了 ADG和 ADFI（P<0.05），与 AZ组相比，提高了 ADG和 ADFI，其中1/2AZ-LC组、1/2Z-LC组 ADFI差异显著（P<0.05），各组间腹泻率和粪便评分差异极显著（P<0.01），1/2Z-LC组、LC组腹泻率较高。整个试验阶段，1/2AZ-LC组、1/2Z-LC组的ADG、ADFI显著高于CTR组和AZ组（P<0.05），三个试验组之间差异不显著（P>0.05），1/2AZ-LC组的腹泻率和粪便评分最低（P<0.05）。对于胃肠道的发育，相较CTR组而言，1/2Z-LC组提高了小肠长度，LC组提高了小肠的相对长度，但是均无显著差异（P>0.05）。
　　（2）低聚壳聚糖对断奶仔猪肠道屏障功能的影响。物理屏障方面，日粮添加抗生素、氧化锌及低聚壳聚糖后，AZ组和1/2AZ-LC组、1/2Z-LC组、LC组提高了十二指肠的绒毛高度及绒毛与隐窝的比值，降低了隐窝深度，但是各组小肠绒毛形态没有显著差异（P>0.05）。1/2AZ-LC组和1/2Z-LC组与CRT组相比，显著提高了ZO-1基因表达量（P<0.05），1/2Z-LC组与CTR组和AZ组相比显著提高了Occludin基因表达量（P<0.05）。化学屏障方面，1/2AZ-LC组、1/2Z-LC组和 LC组降低了十二指肠、盲肠pH值，但是差异不显著（P>0.05）。低聚壳聚糖有提高空肠黏膜乳糖酶的趋势（P=0.07），其中1/2Z-LC组与CTR组差异显著（P<0.05）。AZ组和低聚壳聚糖组与CTR组相比，总体上均降低了空肠黏膜MUC2基因的表达（P>0.05）。微生物屏障方面，通过对断奶仔猪盲肠微生物进行高通量测序分析，添加低聚壳聚糖提高了物种的多样性和群落的丰富度（P>0.05），其中AZ组、1/2AZ-LC组、1/2Z-LC组、LC组与 CTR组相比显著提高了拟杆菌门所占比例（P<0.05），有效降低了肠杆菌科的比例，并且在群落差异分析上，CTR组、AZ组、LC组可以进行区分。免疫屏障方面，添加抗生素或低聚壳聚糖后，显著降低了空肠黏膜促炎因子（IL-1β和TNF-α）的mRNA表达量（P<0.05），添加低聚壳聚糖总体上提高了抗炎因子IL-10的表达量，其中1/2AZ-LC组和1/2Z-LC组与CTR组和AZ组差异显著（P<0.05），低聚壳聚糖组（包括1/2AZ-LC组、1/2Z-LC组、LC组）中空肠黏膜TGF-β的含量总体上比AZ组高，其中1/2Z-LC组与AZ组间差异达到统计学显著水平（P0.05）。
　　（3）低聚壳聚糖对断奶仔猪抗氧化能力的影响。日粮添加低聚壳聚糖后提高了血清过氧化氢酶（CAT）、总抗氧化酶（TAOC）含量，降低了丙二醛（MDA）含量。其中与CTR组相比，1/2AZ-LC组显著提高了CAT含量（P<0.05），1/2AZ-LC组、1/2Z-LC组显著提高了血清总抗氧化能力（P<0.05）。
　　结论：（1）用低聚壳聚糖替代一半的抗生素和氧化锌可提高断奶仔猪的生长性能，降低腹泻率。（2）低聚壳聚糖可以通过调节仔猪肠道的群落组成，改善肠道的结构功能和二糖酶活性，调节肠黏膜炎症细胞因子的表达从而改善了肠道的屏障功能。（3）低聚壳聚糖通过提高血清抗氧化酶的活性提高了机体的抗氧化能力。

目录

声明

缩略语表

第一部分 文献综述

前言

1 哺乳动物肠道结构功能及特点

2 仔猪早期断奶特点

3 壳聚糖及低聚壳聚糖的特性及研究现状

4 研究假设的提出及目的和意义

1 试验设计与动物分组

2 基础日粮

3 饲养管理与数据记录

4 屠宰及样品采集

5仪器设备与试剂

6测定指标及方法

7 数据统计与分析

第三部分 结果与分析

1低聚壳聚糖对断奶仔猪生长性能的影响

2低聚壳聚糖对断奶仔猪腹泻及粪便评分的影响

3低聚壳聚糖对断奶仔猪胃肠道发育的影响

4低聚壳聚糖对断奶仔猪肠道物理屏障的影响

5低聚壳聚糖对断奶仔猪肠道化学屏障的影响

6盲肠内容物菌群多样性高通量测序分析

7低聚壳聚糖对断奶仔猪肠道空肠黏膜细胞因子表达的影响

8低聚壳聚糖对断奶仔猪血清抗氧化能力的影响

第四部分 讨论

1 低聚壳聚糖对断奶仔猪生长性能和腹泻的影响

2 低聚壳聚糖对断奶仔猪胃肠道发育及小肠结构与功能的影响

3 低聚壳聚糖对断奶仔猪肠黏膜化学屏障功能的影响

4 低聚壳聚糖对断奶仔猪盲肠微生物多样性的影响

5 低聚壳聚糖对断奶仔仔猪空肠黏膜细胞因子表达的影响

6 低聚壳聚糖对断奶仔猪抗氧化能力的影响

第五部分 结语

1 研究结论

2 创新点

3 不足之处和下一步的研究方向

参考文献

致谢