试验目的

 本试验旨在研究哺乳期仔猪补充低聚木糖（XOS）对哺乳期和保育期仔猪的影响。

试验设计

 将90头7日龄，体重在2.91 ± 0.42 kg的商业公猪和母猪（长白猪×大白猪×杜洛克猪）随机分为2组，每组45头。从哺乳期的第7天到第27天，对照组（CON，n=45）的仔猪每天单独服用5 mL水，而试验组（XOS，n=45）的仔猪从第7天到第14天口服5 ml含有30 mg XOS的溶液，从第15天到第27天口服5 ml含有60 mg XOS的溶液。在断奶(第28天)时，所有仔猪均饲喂相同的预混日粮。

 试验期为33天（d7-d40）。试验所用低聚木糖纯度为35%。

试验结果

（1）生产性能

 添加XOS对仔猪生长性能的影响见表1。体重(BW)和平均日增重(ADG)在所有研究期间或总体上均无负面影响(P>0.05)。

（2）微生物群落结构和生物多样性

 质量控制后，从60个粪便样本中，每个样本平均产生19210±9042个高质量读数。

 表2总结了观察到的OTU和Shannon指数所测得的微生物群落α多样性。在处理和取样天数之间未观察到交互作用。

 在最后一个采样日，观察到的OTU和Shannon指数的丰富度值都较高（P<0.001）。此外，添加XOS的仔猪在将处理作为主要因素进行分析时显示出更多的OTU（P=0.019）。

 利用Bray-Curtis距离在OTU水平上进行Beta多样性分析，发现菌群结构从d27到d40发生了变化（P<0.001）。没有差异归因于作为主要影响的处理。然而，配对的PERMANOVA结果显示，XOS和CON在d40上的多样性组成有所不同（P=0.076）。基于Bray–Curtis距离矩阵的主成分分析（PCoA）显示了对应于两个采样日的独特聚类（图1）。

（3）肠道微生物群的组成

 观察到的主要门和科的相对丰度如图2所示。主要门是厚壁菌（58%）和拟杆菌（22%），其次是真古菌（6%）、变形杆菌（5%）和放线菌（5%），共占粪便微生物的96%。在科水平上，主要类群为瘤胃球菌科（24%）、白芍科（11%）和拉氏螺旋菌科（11%）。

 从d27到d40，厚壁菌的相对丰度从51%增加到64%（P<0.001），而拟杆菌的数量减少（26%到18%；P=0.475）。随着年龄的增长，变形杆菌的相对丰度降低（8%至1%；P<0.001），放线菌的相对丰富度增加（2%至6%；P<0.0001）。在科水平上，发现了四个优势类群的增加，包括瘤胃球菌科（P=0.01）、丹参科（P<0.001）、拉氏螺旋菌科（P=0.004）和普雷沃菌科（P<0.001）。与此同时，拟杆菌科的相对丰度显著下降（P<0.001）。

 计算了该分类群的对数2倍变化，该分类群在科和属水平上显示出显著的组间差异（图3）。在第27天，与CON仔猪相比，XOS补充促进了螺杆菌科、甲氧基亲甲科、糖链菌科、真杆菌科和螺旋菌科的繁殖。在属水平上，与CON仔猪相比，幽门螺杆菌、甲烷甲基假丝酵母菌、瘤胃球菌科UCG-013、普雷沃特菌7、白芍科UCG-009、罗姆布西亚、丹参科UCG-004、Olsenella、瘤胃杆菌5、瘤胃菌1和瘤胃杆菌9增加（P<0.05）。

 相反，XOS组的Blautia属显著低于CON组（P=0.030）。在第40天，补充XOS增加了杆菌科分类单元以及Romboutsia属、拟杆菌属、塞内加尔杆菌属、厌氧杆菌属、桑耶拉菌属、瘤胃梭状芽孢杆菌6和拉氏螺菌科NK4A136组（P<0.05）。添加XOS的仔猪中阿加索杆菌属的相对丰度较低（P=0.034）。

 （4）肠道微生物群的功能预测

 利用基于16S rRNA基因扩增子序列的PICRUSt2预测肠道微生物群的功能能力。所有预测路径的热图表示显示了d27和d40之间微生物群落功能潜力的主要差异，而CON和XOS动物之间的差异很小（图4）。

 对两个治疗组之间路径代谢数据丰度差异的更深入分析表明，349条路径中的186条从d27显著变化为d40，而补充XOS分别在27和40天龄时显著改变了349条中的3条和24条路径的相对丰度。有趣的是，结果显示，在补充XOS的动物中，在d40时，CENTFERMPWY途径（也称为“丙酮酸发酵制丁酸”）增加（P=0.045）。

（5）短链脂肪酸分析

 表3总结了第27天和第40天粪便样本中的SCFA。40日龄仔猪粪便中的总SCFA、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸和挥发性脂肪酸浓度较高（P<0.001）。

 试验结论

 在哺乳期向仔猪补充低剂量（30-60 mg/d）的XOS能促进后肠中纤维降解和SCFA产生菌群的增长。当所有仔猪都处于相同的饮食和环境中时，仅在哺乳期补充XOS的效果仍在保育期观察到，这表明XOS会长期影响不同微生物群的建立。

参考文献：

Francesc González-Solé, David Solà-Oriol, Yuliaxis Ramayo-Caldas, Maria Rodriguez-Prado, Gemma González Ortiz, Michael R. Bedford, José Francisco Pérez. Supplementation of xylo-oligosaccharides to suckling piglets promotes the growth of fiber-degrading gut bacterial populations during the lactation and nursery periods[J]. Scientific Reports, 2022, Vol.12(1): 1-13.