不同猪种间肠道微生物菌群以及生长相关指标的比较

摘要

近年来，消化道微生物对宿主的重要性得到更广泛的认可，消化道微生物被誉为是宿主体内的重要“器官”，能够协助宿主代谢营养物质，增加能量的产生。我国猪种资源丰富，拥有上百个品种，这些猪种具有不同的种质特性。由于猪种的生长特性是经过长期选育而成，加之猪种间生活环境、采食日粮和饲养管理等有所差异，使得不同猪种间的相互比较很碓。本试验旨在探究正常生长状况下，不同猪种肠道微生物菌群的差异以及与其生长性能间的可能联系，因此本试验将猪种采食的日粮以及环境等所有外在因素全部归纳在一起，只着眼于猪种在其长久生存地以及长久饲养方式下，猪种间肠道微生物是否存在差异。研究不同猪种间肠道微生物菌群结构以及数量的不同，可以丰富猪种消化道微生物数据库，同时通过对比研究仔猪早期生长发育的不同，可能揭示消化道发育规律与猪种之间的潜在联系。试验分为三部分:
　　1.蓝塘、巴马、二花脸、梅山、小梅山、杜洛克、长白和大白母猪粪样菌群的比较
　　为探究不同成年母猪间肠道菌群的差异，试验比较了蓝塘、巴马、二花脸、梅山、小梅山、杜洛克、长白和大白母猪粪样菌群结构以及主要菌群数量的不同，探究母猪肠道菌群与品种间的相关性。试验分别选取上述猪种纯种母猪各3头，收集新鲜粪样，采用气相色谱测定VFA，变性梯度凝胶电泳和real-time PCR技术研究肠道主要菌群。基于Dice模式的UPGMA聚类分析表明，巴马、二花脸和小梅山母猪粪样菌群聚为一簇，而来自杜洛克、长白和大白母猪的样品聚为另一簇。主成分分析显示，国外母猪与国内母猪粪样菌群差别明显，可明显区分。VFA测定结果显示，巴马母猪粪样中的乙酸占TVFA的比例显著高于其余品种(P＜0.05)，而在丁酸占TVFA的比例方面巴马母猪显著低于梅山、二花脸、大白和杜洛克母猪（P＜0.05）。梅山母猪与杜洛克母猪间粪样TVFA含量、乙酸、丙酸和丁酸浓度均显著低于长白母猪(P＜0.05)。Real-time PCR定量分析表明，巴马母猪粪样中的总菌、厚壁菌门、拟杆菌门的数量显著高于二花脸和杜洛克母猪(P＜0.05)，巴马母猪粪样中的硫还原菌含量显著高于杜洛克母猪(P＜0.05)。梅山母猪粪样中的总菌、厚壁菌门和拟杆菌门数量显著高于二花脸母猪(P＜0.05)。梅山、小梅山母猪每克粪样中细菌总菌、厚壁菌门、拟杆菌门和硫还原菌数量显著高于杜洛克母猪(P＜0.05)。同时，小梅山母猪每克粪样中甲烷菌数量显著高于杜洛克母猪(P＜0.05)。结果表明，猪种对成年母猪肠道微生物菌群结构有明显的影响，巴马香猪肠道微生物菌群组成与所选其余猪种差异较大，国外猪种和国内猪种肠道菌群差异明显。
　　2.蓝塘、巴马和环江仔猪结肠菌群及代谢产物的比较
　　本章试验以正常生活在其长久生存地的14日龄仔猪为研究对象，试验分别选取纯种蓝塘、巴马和环江仔猪各4头，屠宰采集仔猪结肠内容物和结肠黏膜，分析其中微生物组成以及主要菌群数量的不同，探究早期生长仔猪肠道菌群与品种间的可能联系。结果显示，不同品种仔猪结肠内容物中丁酸含量有一定差异，蓝塘仔猪结肠内容物中丁酸含量显著高于巴马仔猪（P＜0.05），蓝塘仔猪结肠内容物中丁酸占总挥发酸比例显著高于巴马仔猪和环江仔猪(P＜0.05)。DGGE图谱相似性分析表明，来自同一品种的样品在聚类图上基本归于一簇，但总体相似性较低，仅为41.1，蓝塘仔猪乖环江仔猪结肠黏膜菌群多样性显著高于巴马仔猪(P=0.015，P=0.003)。Real-timePCR定量分析显示，巴马仔猪结肠内容物中甲烷菌含量显著高于蓝塘仔猪(P=0.004)和环江仔猪(P=0.011)，而结肠黏膜中总菌和厚壁菌门含量环江仔猪显著高于巴马仔猪（P=0.029，P=0.021）。结肠黏膜中硫还原菌含量环江仔猪显著高于巴马仔猪(P=0.001)和蓝塘仔猪(P=0.026)。结果说明，仔猪结肠内容物和结肠黏膜菌群差异较为明显，结肠黏膜中菌群数量明显少于结肠内容物，但结肠黏膜菌群差异性高于结肠内容物菌群。巴马仔猪结肠内容物微生物多样性最高，而环江仔猪最低。
　　3.梅山和大白仔猪生长性能、消化酶、血液生化指标及肠道结构的比较
　　本章试验以纯种梅山和大白仔猪为试验对象，在试验第28天和49天分别屠宰采样，比较梅山和大白仔猪平均日增重等生长性能、空肠和胰腺消化酶活性、血液生化指标和肠道黏膜结构的不同。两品种仔猪断奶前（1-28日龄）和断奶后三周(29-49日龄)平均日增重均有差异，断奶前大白仔猪平均日增重显著高于梅山仔猪(P＜0.05)，但梅山仔猪28日龄时脾脏、胃和大肠指数均显著高于大白仔猪(P＜0.05)，49日龄梅山仔猪小肠指数显著高于大白仔猪(P＜0.05)。梅山仔猪28日龄空肠脂肪酶活性和49日龄胰腺脂肪酶活性显著高于大白仔猪(P＜0.05)。大白仔猪28和49日龄血清中HDL含量均显著高于梅山仔猪(P＜0.05)，另外28日龄梅山仔猪血清Urea含量极显著高于大白仔猪(P＜0.01)，49日龄血清球蛋白含量大白仔猪显著高于梅山仔猪(P＜0.05)。梅山仔猪49日龄回肠绒毛高度显著高于大白仔猪（P=0.027），同时梅山仔猪49日龄十二指肠绒毛高度与隐窝深度比值显著高于大白仔猪（P=0.047)。结果提示，梅山仔猪消化道发育水平均高于大白仔猪，同时梅山仔猪体内消化酶活性也高于大白仔猪，表明梅山仔猪具有较高养分吸收能力。

目录

声明

摘要

缩写对照表

引言

文献综述

1 试验所选猪种简介

1．1 国内猪种

1．2 国外引进猪种

2 单胃动物消化道微生物菌群简介

2．1 单胃动物消化道微生物的组成

2．2 消化道微生物的定植规律

3 影响消化道微生物菌群的因素

3．1 宿主对消化道微生物的影响

3．2 日粮对消化道微生物的影响

3．3 消化道内环境对微生物的影响

3．4 免疫系统对消化道微生物的影响

参考文献

第一章 蓝塘、巴马、二花脸、梅山、小梅山、杜洛克、长白和大白母猪粪样菌群的比较

1 材料与方法

1．1 试验动物及样品采集

1．2 样品中VFA的测定

1．3 样品中总DNA的提取

1．4 扩增16S rRNA基因V6-V8区

1．5 变性梯度凝胶电泳分析微生物菌群结构

1．6 定量PCR检测主要微生物数量

1．7 数据处理

2 结果与分析

2．1 不同品种母猪粪样中VFA浓度的不同

2．2 不同品种母猪粪样细菌DGGE指纹图谱相似性分析

2．3 不同品种母猪粪样细菌多样性分析

2．4 定量分析不同品种母猪粪样细菌多样性

3 讨论

4 结论

参考文献

第二章 蓝塘、巴马和环江仔猪结肠菌群及代谢产物的比较

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 样品中VFA测定

1．3 样品中总DNA的提取

1．4 扩增16S rRNA基因V6-V8区

1．5 变性梯度凝胶电泳分析微生物菌群结构

1．6 定量PCR检测主要微生物数量

1．7 数据处理

2 结果与分析

2．1 不同品种仔猪结肠内容物中VFA含量的不同

2．2 不同品种仔猪结肠内容物和结肠黏膜细菌DGGE指纹图谱分析

2．3 定量分析不同品种仔猪结肠内主要菌群的不同

3 讨论

4 结论

参考文献

第三章 梅山和大白仔猪生长性能、消化酶、血液生化指标及肠道结构的比较

1 材料与方法

1．1 试验设计与饲养管理

1．2 样品采集

1．3 指标检测及方法

1．4 数据统计与分析

2 结果与分析

2．1 梅山仔猪和大白仔猪生长性能的比较

2．2 梅山仔猪和大白仔猪空肠和胰腺消化酶活性的比较

2．3 梅山仔猪和大白仔猪血清生化指标的的比较

2．4 梅山仔猪和大白仔猪十二指肠、空肠和回肠黏膜形态的比较

3 讨论

3．1 消化器官生长发育

3．2 消化酶活力

3．3 血清生化指标

3．4 肠道形态结构

4 结论

参考文献

全文结论

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢