試驗(yàn)?zāi)康?/span> 本研究旨在研究高水平低聚木糖(XOS)對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、抗氧化能力、免疫功能和糞便微生物群的影響。
試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)選取192頭30日齡的杜洛克×長(zhǎng)白豬(Duroc×Landrace×LargeWhite)斷奶仔豬,按體重和性別隨機(jī)分4組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)8頭豬。 對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧,低聚木糖處理組分別在基礎(chǔ)日糧中添加0.75%、1.5%和3%的低聚木糖(有效成分為70%),膳食成分和營(yíng)養(yǎng)素濃度見(jiàn)表1,試驗(yàn)期共28d(分成兩階段,前期:斷奶后第1~14天;后期:斷奶后第15~28天)。 試驗(yàn)結(jié)果 (1)生長(zhǎng)性能 如表2所示,飲食中補(bǔ)充低聚木糖顯著增加了第15-28天和第1-28天的平均日增重(ADG)(P<0.05)。同樣,1.5%和3%低聚木糖組28天的體重(BW)高于對(duì)照組(P<0.05),15天和28天的平均日采食量(ADFI)也高于對(duì)照組。且與其他組相比,1.5%低聚木糖組在第1-28天的平均日采食量(ADFI)顯著增加(P<0.05)。與對(duì)照組相比,3%低聚木糖組d1-14的飼料轉(zhuǎn)化率(FCR)顯著降低(P<0.05)。 此外,在不同低聚木糖水平的28天體重(BW)之間,以及在第15-28天和第1-28天的平均日增重(ADG)和第15-28天的平均日采食量(ADFI)之間(表2),觀察到線性和二次增加關(guān)系(P<0.05),且在補(bǔ)充1.5%低聚木糖水平時(shí)達(dá)到最高(P<0.05)。 隨著低聚木糖日糧水平的增加,在第1-14天和第1-28天的平均日采食量(ADFI)呈二次增長(zhǎng)關(guān)系(P<0.05)。 在第1-14天和第1-28天,日糧低聚木糖水平與飼料轉(zhuǎn)化率(FCR)之間呈線性下降關(guān)系(P<0.05),且在第1-14天,當(dāng)?shù)途勰咎撬綖?/span>3%時(shí),飼料轉(zhuǎn)化率(FCR)最低(P<0.05)(表3)。 本研究表明,飼糧中添加低聚木糖能改善斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能,提高養(yǎng)殖效益。 (2)腹瀉率 如表2所示,3%低聚木糖日糧喂養(yǎng)的豬腹瀉發(fā)病率相比較對(duì)照組有下降趨勢(shì)。此外,與對(duì)照組相比,添加0.75%和1.5%低聚木糖的日糧顯著降低了斷奶仔豬的腹瀉發(fā)病率(P<0.05)(表3)。 本試驗(yàn)表明,添加低聚木糖對(duì)斷奶仔豬的斷奶應(yīng)激腹瀉情況有一定的調(diào)節(jié)作用,降低了仔豬的腹瀉率。 (3)血清抗氧化指標(biāo) 如表3所示,與對(duì)照組相比,1.5%和3%低聚木糖組均顯著提高血清的谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)水平。且與對(duì)照組相比,低聚木糖處理顯著降低了丙二醛(MDA)水平(P<0.05),其中添加1.5%低聚木糖的日糧在四組中丙二醛(MDA)濃度最低(P<0.05)。此外,谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)水平隨著低聚木糖水平的增加呈線性增加(P<0.05),而丙二醛(MDA)水平呈線性和二次曲線下降(P<0.05)。 谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)作為抗氧化保護(hù)系統(tǒng)中的主要抗氧化酶之一,在清除自由基、減少和消除氧化損傷方面起著至關(guān)重要的作用。血清中的丙二醛(MDA)被認(rèn)為是氧化應(yīng)激狀態(tài)下脂質(zhì)過(guò)氧化的生物標(biāo)志物。在飼糧中添加低聚木糖后,斷奶仔豬的血清谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)和丙二醛(MDA)水平發(fā)生了變化,這表明了低聚木糖在一定程度上提高了斷奶仔豬的抗氧化能力。 (4)免疫功能和炎性細(xì)胞因子 如表4所示,隨著補(bǔ)充低聚木糖水平的增加,觀察到血清免疫球蛋白M(IgM)和白細(xì)胞介素-10(IL-10)水平的二次變化趨勢(shì)(P<0.05)。0.75%和1.5%低聚木糖試驗(yàn)組的免疫球蛋白M(IgM)水平顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。1.5%低聚木糖組白細(xì)胞介素-10(IL-10)水平也顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。 隨著日糧中添加低聚木糖水平的增加,血清免疫球蛋白G(IgG)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)水平呈線性變化趨勢(shì)(P<0.05)。與對(duì)照組相比,1.5%和3%低聚木糖組血清免疫球蛋白G(IgG)濃度顯著升高(P<0.05)。此外,相比較對(duì)照組,低聚木糖處理的豬血清白細(xì)胞介素-6(IL-6)水平顯著降低(P<0.05),而各低聚木糖處理組之間的豬血清白細(xì)胞介素-6(IL-6)水平無(wú)差異(P>0.05)。 隨著日糧中低聚木糖水平的增加,白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)表現(xiàn)出線性和二次變化趨勢(shì)(P<0.05),其中1.5%XOS組的白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)血清濃度最低(P<0.05)。 此外,與對(duì)照組相比,低聚木糖試驗(yàn)組的免疫球蛋白A(IgA)水平顯著升高(P<0.05)。且不同水平的低聚木糖對(duì)免疫球蛋白A(IgA)有線性和二次效應(yīng)(P<0.05)。 免疫球蛋白IgG、IgM和IgA,可參與宿主免疫反應(yīng),保護(hù)機(jī)體免受病原體和病毒感染,而動(dòng)物血清中IL-1β、IL-6和IL-10等炎性細(xì)胞因子的水平和動(dòng)物的炎癥狀態(tài)有很大的關(guān)聯(lián)性。在本試驗(yàn)中,添加低聚木糖對(duì)斷奶仔豬的免疫球蛋白和炎性細(xì)胞因子水平具有一定調(diào)節(jié)作用,表明低聚木糖可以改善動(dòng)物機(jī)體的免疫水平,減輕炎癥狀態(tài)。 (5)糞便微生物群評(píng)估及糞便中特定細(xì)菌的定量分析 如表5所示,對(duì)斷奶仔豬的糞便微生物α多樣性進(jìn)行了評(píng)估。與對(duì)照組相比,1.5%低聚木糖組的Shannon指數(shù)顯著降低(P<0.05),而Simpson指數(shù)在1.5%低聚木糖組顯著升高(P<0.05)。 如圖1所示,在門(mén)水平上,厚壁菌門(mén)(Firmicutes)、擬桿菌門(mén)(Bacteroidota)和放線菌門(mén)(Actinobacteriota)在糞便中較為占優(yōu)勢(shì)(圖1A)。在屬水平上,乳酸桿菌屬(Lactobacillus)在兩組中均占優(yōu)勢(shì)(圖1B)。在1.5%低聚木糖組中,乳酸桿菌(Lactobacillus)和雙歧桿菌(Bifidobacterium)的相對(duì)豐度顯著增加(P<0.05)(圖1C), 此外,對(duì)糞便中特定細(xì)菌的定量分析如圖2所示,與對(duì)照組相比,添加1.5%低聚木糖飼料的豬糞便中雙歧桿菌和乳酸桿菌顯著增加(P<0.05) (6)補(bǔ)充低聚木糖對(duì)糞便短鏈脂肪酸(SCFAs)的影響 表6顯示在補(bǔ)充不同劑量低聚木糖28天后仔豬糞便短鏈脂肪酸(SCFAs)濃度。隨著補(bǔ)充低聚木糖水平的增加,觀察到糞便乙酸(acetate)、丙酸(propionae)、丁酸(butyrate)和總短鏈脂肪酸(Total SCFAs)的呈線性增加(P<0.05)。 添加3%XOS的日糧的糞便中乙酸(acetate)和丙酸(propionae)的濃度高于對(duì)照組(P<0.05)。此外,與對(duì)照組相比,添加低聚木糖后,糞便中丁酸(butyrate)和總短鏈脂肪酸(Total SCFAs)的濃度顯著增加(P<0.05)。 本試驗(yàn)表明,高水平的低聚木糖可以通過(guò)促進(jìn)有益細(xì)菌的生長(zhǎng),改變糞便微生物群的組成,增加短鏈脂肪酸的濃度,調(diào)節(jié)腸道環(huán)境。 試驗(yàn)結(jié)論 添加低聚木糖可改善斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能,增強(qiáng)抗氧化能力,增強(qiáng)免疫功能,降低機(jī)體炎癥狀態(tài)和腹瀉發(fā)生率,這可能是由于對(duì)腸道微生物的調(diào)節(jié),特別是通過(guò)增加乳酸桿菌、雙歧桿菌和Fusicatenibacter的豐度。本研究中,斷奶仔豬的最佳低聚木糖添加水平為1.5%。
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Microbiota[J].Frontiers in nutrition,2021,Vol.8: 764556
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