竹酢粉对断奶仔猪生产性能、免疫机能及肠道微生物区系的影响

摘要

在猪生产中，寻求生态绿色促生长添加剂，是动物营养与饲料科学的研究热点之一。本试验研究了竹酢粉(bamboo vinegar powder, BV)的主要化学组成及其在日粮中添加对断奶仔猪生产性能、腹泻指标、小肠组织形态学指标、血液生理生化指标、免疫相关基因mRNA水平与肠道微生物区系的影响。选择31日龄体重相近（6.74±0.17kg）的杜洛克×长白×大约克断奶去势公仔猪45头，随机均分至5组，分别为:(1)对照组(Control，CON)，饲喂无抗生素及竹酢粉的基础饲粮;(2)抗生素组（Antibiotics，ANT），基础饲粮中添加0.12％复合抗生素（10％杆菌肽锌0.008％、10％抗敌素0.004％、10％洛克沙砷0.01％及载体）;(3)0.1％竹酢粉组(BV1);(4)0.5％竹酢粉组(BV5);(5)1.0％竹酢粉组(BV10)，(3)～(5)组分别在基础日粮中添加0.1％、0.5％和1.0％竹酢粉。每组3个重复，每个重复3头。试验期35天，31日龄-53日龄为试验前期，53日龄-66日龄为试验后期。整个研究包括如下四个部分:
　　1、竹酢粉成分分析及其对断奶仔猪生产性能的影响
　　竹酢粉成分分析采用气相色谱-质谱联用技术。试验期间，记录与计算平均日增重(ADG)、平均日采食量（ADFI）与料重比(F/G)，并测定腹泻率与腹泻指数。试验结束时测定器官指数及胃与小肠内容物pH值。试验结果表明:(1)竹酢粉主要组分为酚类、醛类、有机酸、酮类及杂环类等化合物;(2)试验前期，BV1组和BV10组ADG有高于CON组的趋势（P＜0.1），BV5组ADG显著高于CON组(P＜0.05)，BV5组料重比相对CON组有降低的趋势（P＜0.1）;(3)试验后期，ANT组、BV1组和BV5组腹泻率及腹泻指数均显著低于CON组（P＜0.05），并以BV5组最低;(4) BV5组胃液pH低于CON组46％(P＜0.1)，并显著低于ANT组(P＜0.05)。
　　2、竹酢粉对断奶仔猪小肠组织形态的影响
　　采集十二指肠、空肠和回肠组织，制作常规石蜡切片，HE染色，观察、分析绒毛高度、隐窝深度、绒毛高度/隐窝深度和粘膜厚度等指标。结果表明:饲粮中添加竹酢粉可显著降低小肠粘膜隐窝深度(P＜0.05)，显著增加各小肠段绒毛高度与隐窝深度比值(P＜0.05)，以BV5组空肠和回肠绒毛高度与隐窝深度比值最高。竹酢粉组空肠和回肠的绒毛高度亦有增加的趋势（P＜0.1）。竹酢粉试验组肠绒毛较整齐规则、隐窝较浅;CON组和ANT组绒毛不规则、隐窝较深。试验结果提示:竹酢粉能够影响断奶仔猪小肠组织形态，并以0.5％竹酢粉组最佳。
　　3、竹酢粉对断奶仔猪血液生理生化指标与免疫相关基因表达的影响
　　在53日龄与66日龄，前腔静脉采血，测定血常规指标、血清生化、抗氧化和免疫指标。采集肝脏、脾脏、十二指肠和肠系膜淋巴结样本，采用实时荧光定量PCR技术检测TNF-α、IL1-β和IL-6 mRNA表达水平。试验结果表明:(1)相比CON组，ANT组和BV1组66日龄血液白细胞计数显著降低(P＜0.05)，BV5组66日龄白细胞计数与CON组无显著差异(P＞0.05)。相比CON组，ANT组、BV10组53日龄红细胞压积显著增加(P＜0.05);BV5组66日龄红细胞体积分布宽度-标准差显著降低(P＜0.05); BV1组66日龄血小板计数显著增加（P＜0.05）。(2) BV5组53日龄血清谷丙转氨酶显著低于ANT组(P＜0.05);相比CON组，ANT组和BV5组53日龄白蛋白显著降低(P＜0.05)，ANT组和BV10组66日龄碱性磷酸酶显著增加(P＜0.05)。(3)添加竹酢粉可显著提高血清谷胱甘肽过氧化物酶活性(P＜0.05)。(4)竹酢粉组十二指肠TNF-α、IL-1β和IL-6 mRNA表达水平有降低趋势（P＜0.1），竹酢粉试验组脾脏IL-6 mRNA表达水平显著低于ANT组(P＜0.05)。BV5组肝脏TNF-α和IL-1β mRNA表达水平显著提高(P＜0.05)。BV10组肠系膜淋巴结TNF-α和IL-6mRNA表达水平显著降低（P＜0.05）。本试验结果提示:竹酢粉对断奶仔猪血液生理生化指标和免疫机能有一定调控作用。
　　4、竹酢粉对断奶仔猪肠道微生物区系的影响
　　试验结束（66日龄）屠宰仔猪，采集仔猪结肠内容物，应用16S rRNA高通量测序技术分析竹酢粉对断奶仔猪肠道微生物区系的影响。结果表明:(1) ANT组和BV1组操作分类单元(OTU)数目、菌群丰度指数(Chao1 index)和多样性指数(Shannon index)等3个菌群多样性指数均显著高于CON组(P＜0.05);BV5组和BV10组的上述3个菌群多样性指数也均高于CON组。(2)竹酢粉可调控断奶仔猪肠道菌群组成，形成独特的肠道微生物群落结构，且BV5组和BV10组肠道微生物群落结构和对照组的差异更大，在分层聚类树状图中形成独立分支;竹酢粉可提升肠道普雷沃菌属（Prevotella）、考拉杆菌属（Phascolarctobacterium）、布劳特氏菌属（Blautia）等共生菌比例;降低链球菌属（Streptococcus）中致病菌比例。饲粮中添加竹酢粉可调控断奶仔猪的肠道菌群，其改善生产性能的机制可能与此有关。
　　根据上述试验结果，竹酢粉可提高断奶仔猪生长性能，减少腹泻，该作用可能与其调节免疫相关基因的表达和调控肠道微生物区系有关，竹酢粉在饲粮中的适宜添加比例为0.5％。

目录

摘要

符号说明

引言

1 植物提取物的来源与定义

2 植物提取物对猪的生物学功能及相关机制

2．1 抑制有害微生物

2．2 免疫调节

2．3 抗氧化

2．4 代谢调控

3 竹酢液在猪生产中的应用研究

4 本研究的目的和意义

试验研究

试验一 竹酢粉成分分析及其对断奶仔猪生产性能的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

4 小结

试验二 竹酢粉对断奶仔猪小肠组织形态的影响

1 材料和方法

2 结果与分析

3 讨论

4 小结

试验三 竹酢粉对断奶仔猪血液生理生化与免疫相关基因表达的影响

1 材料和方法

2 结果与分析

3 讨论

4 小结

试验四 竹酢粉对断奶仔猪肠道微生物区系的影响

1 材料和方法

2 结果

3 讨论

4 小结

全文结论

进一步研究设想

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

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