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低聚木糖对断奶仔猪肠道形态和微生物菌群的影响
发布时间 : 2024.12.13
低聚木糖 断奶仔猪 肠道形态 微生物菌群


试验目的

 本试验旨在探究低聚木糖(XOS)对断奶仔猪肠道形态和粪便微生物菌群的影响。

试验设计

 试验一:采用完全随机区组设计,将180头初始体重为(8.86±0.03kg)的DLY健康去势21日龄断奶仔猪为三个处理组,即对照组,抗生素组和低聚木糖组,分别饲喂饲喂基础饲粮(对照组),抗生素饲粮(抗生素组,750 mg/kg 金霉素+基础饲粮)和低聚木糖饲粮(低聚木糖组,添加500 mg/kg 低聚木糖+基础饲粮)。低聚木糖纯度≥90%。

 试验二:试验采用完全区组设计,选用18头(初始体重为15.16±1.22kg)遗传背景相同的DLY健康去势断奶仔猪,分为3个处理组,即对照组,抗生素组和低聚木糖组,分别饲喂基础饲粮(对照组)、抗生素饲粮(抗生素组,750 mg/kg 金霉素+基础饲粮)和低聚木糖饲粮(低聚木糖组,500 mg/kg 低聚木糖+基础饲粮)。低聚木糖纯度≥90%。

 分别在试验一28d采集仔猪肠道样品和试验二14d采集仔猪新鲜粪便样品,分析十二指肠、空肠和回肠绒毛高度、隐窝深度和绒隐比,利用16S rRNA高通量测序技术分析粪便微生物菌群结构。

试验结果

1)低聚木糖对断奶仔猪小肠肠道形态的影响

 图1为断奶仔猪小肠各肠段的形态图,如表1可知,与对照组相比,抗生素组显著提高了断奶仔猪回肠绒毛高度和绒隐比(P<0.05)。

2)低聚木糖对断奶仔猪粪便微生物多样性的影响

 α多样性:如表2所示,抗生素一定程度地降低了粪便微生物菌群多样性。抗生素组Ace指分别对照组和低聚木糖组降低了84.76和61.76;抗生素组Chao1指数分别比对照组和低聚木糖组降低了90.02和68.08。

 β多样性:如图2粪便微生物β多样性PCoA图所示,三个处理组的存在着交互区间也有特有的区间。其中,对照组与抗生素组的交叉点较多,而低聚木糖组与对照组或抗生素组交叉点较少,因此低聚木糖组与对照组或抗生素组的功能上具有一定的差异性(R=0.0720,P=0.189)。

3)低聚木糖对断奶仔猪粪便微生物不同水平优势微生物的影响

 图3为不同处理组粪便微生物在门水平、科水平和属各样本主要微生物菌群的相对丰度柱状图(others<0.01)。结果如下:

 ①如图3A所示,在门水平上,三个处理组的主要微生物是一致的,均为5种,且优势菌种均为厚壁菌门Firmicutes,其中对照组中厚壁菌门Firmicutes 相对丰度为71.81%;抗生素组中厚壁菌门Firmicutes 相对丰度为71.34%。低聚木糖组中厚壁菌门Firmicutes相对丰度为76.34%。

 ②如图3B所示,在科水平上,对照组的主要微生物有16种,其中优势微生物为瘤胃菌科 Ruminococcaceae(25.78%);在抗生素组中,主要微生物有16种,其中优势微生物为瘤胃菌科Ruminococcaceae(21.70%);在低聚木糖组中,主要微生物有15种,其中优势微生物为乳杆菌科Lactobacillaceae(25.06)。

 ③如图3C所示,在属水平上,对照组的主要微生物有27种,其中优势微生物为乳酸杆菌属Lactobacillus(10.49%);在抗生素组中,主要微生物有26种,其中优势微生物为乳酸杆菌属Lactobacillus(11.63%);在低聚木糖组中,主要微生物有25种,其中优势微生物为乳酸杆菌属 Lactobacillus(25.06%)。

4)低聚木糖对断奶仔猪猪粪便中差异微生物筛选的影响

 由不同处理组粪便微生物LefSe多级物种层级树图和LDA(阈值为2)得分图,图4和表3,不同处理组粪便微生物差异菌可知:

 ①在门水平上,三个处理组粪便微生物菌群在门水平上无显著差异(P>0.05)。

 ②在科水平上,低聚木糖组(25.06%)乳杆菌科f-Lactobacillaceae丰度分别比对照组(10.49%)和抗生素组(11.63%)提高了14.57%和13.43。此外,低聚木糖还降低了毛螺旋菌科Lachnospiraceae,理研菌科Rikenellacea,球菌科Streptococcaceae等有害菌的丰度。

 ③在属水平上,低聚木糖组(25.06%)乳杆菌属G-Lactobacillaceae丰度分别比对照组(10.49)和抗生素组(11.63%)提高了14.47%和13.43%。此外,低聚木糖组还降低了毛螺菌属Lachnospiraceae_NK4A136_group,理研菌属Rikenellaceae_RC9_gut_group,链球菌属Streptococcus,念珠菌属Candidatus_Soleaferrea等有害菌的丰度。


试验结论

 添加500 mg/kg低聚木糖在科水平上提高了乳酸杆菌科Lactobacillus丰度,降低了理研菌科Rikenellaceae,毛螺旋菌科Lachnospiraceae等有害菌科水平的相对丰度;在属水平上,低聚木糖提高了乳酸杆菌属Lactobacillus,Terrisporobacter属的丰度,降低了疣微菌属Ruminococcaceae_UCG-002,理研菌属Rikenellaceae_RC9_gut_group,毛螺菌属Lachnospiraceae_NK4A136_group等丰度,一定程度改善了肠道微生物菌群。



参考文献:

谢乙宁.低聚木糖对断奶仔猪生产性能、养分消化和肠道微生物菌群的影响[D].西南科技大学,2020.