高铜对断奶仔猪的促生长和微生态效应研究

论文摘要

本研究在比较高铜和药理剂量氧化锌对断奶仔猪生产性能、肠道发育及微生物数量影响的基础上,研究了不同铜水平对断奶仔猪生产性能及肠道微生态环境的影响效应,并进一步考察了高铜日粮是否需要提高锌铁添加量。试验一比较高铜和高锌对断奶仔猪生产性能、消化生理和盲肠微生物数量的影响。105头25±1 d断奶DLY仔猪随机分为3个处理,每个处理5个重复,每个重复7头仔猪,分别饲喂基础日粮、基础日粮+2500 mg/kg Zn（ZnO）和基础日粮+250 mg/kgCu（CuSO4）。试验期28天。于试验的21天末,每个重复选1头仔猪屠宰,考察消化道消化酶活性和盲肠微生物数量。结果表明,饲粮添加高铜和高锌使仔猪全期ADG分别提高23.16%（p＜0.01）)和19.66%(p＜0.05,F/G分别降低12.78%（p＜0.01）和6.67%（p＞0.05）,有改善采食量的趋势。高铜显著提高胃蛋白酶和胰淀粉酶活性（p＜0.05）;高锌显著提高了胰淀粉酶活性（p＜0.05）。高铜和高锌均改善回肠、空肠和十二指肠绒毛高度及三肠段绒毛高度与隐窝深度之比,其中回肠绒毛高度/隐窝深度均显著增加（p＜0.05）。高铜和高锌有降低盲肠大肠杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌数量的趋势,但差异不显著。综合来看,高铜促生长效应优于高锌。试验二研究不同铜水平对断奶仔猪生产性能和肓肠微生物区系的影响。100头28±2 d断奶仔猪（DLY）随机分为4个处理,每个处理5个重复,每个重复5头仔猪,各个处理公母比例一致。试验日粮分为两个阶段配制,四个处理分别饲喂基础日粮、基础日粮+100 mg/kg Cu（CuSO4）、基础日粮+175 mg/kg Cu（CuSO4）和基础日粮+250mg/kg Cu（CuSO4）,以考察不同水平铜对断奶仔猪生产性能和盲肠微生物的影响。试验期28天,试验的17,18,19,20天进行消化试验收集粪样,在试验的21天,每个重复选1头仔猪屠宰。结果表明,饲粮添加不同水平铜使仔猪全期ADG分别提高26.92%（p＞0.05）、51.10%（p＜0.05）和59.90%（p＜0.05）;F/G分别降低10.50%（p＞0.05）、20.59%（p＜0.05）和15.55%（p＜0.05）。高铜的添加显著提高饲粮中粗蛋白、粗脂肪、钙和磷的消化率（p＜0.05）。250 mg/kg铜水平能显著提高仔猪空肠IGF-1 mRNA14.49%和TLR9 mRNA49.07%丰度（p＜0.05）;显著提高血清中IgA16.19%和IL-2 47.30%的水平（p＜0.05）。高铜有降低盲肠大肠杆菌和乳酸杆菌数量的趋势,并能提高盲肠内挥发性脂肪酸的含量。PCR-DGGE图谱表明,高铜能降低盲肠微生物的多样性。以上结果表明日粮中添加不同水平的铜改善了断奶仔猪生产性能和日粮的消化率,并有改变盲肠微生态环境及微生物代谢的趋势。试验三研究高铜和铁锌互作对断奶仔猪生产性能、肠道形态和盲肠微生物区系的影响,探明高铜日粮是否需要提高铁锌添加量。采用2×2因子试验设计,以不同铜（硫酸铜）添加水平（10 mg/kg,250 mg/kg）和不同铁锌（以硫酸盐形式）水平（各100 mg/kg,200 mg/kg）组成四个处理组,32头25±1 d PIC断奶仔猪随机分为四个处理组,每个处理8头猪。试验期21天,试验结束后,每个处理选5头仔猪屠宰,考察盲肠微生物数量及生物多样性。结果表明:在整个试验期,饲喂高铜日粮的仔猪ADG提高了11.3%（p=0.051）,并显著降低仔猪第一周的腹泻指数（p＜0.05）;铜和铁锌水平在降低仔猪断奶后第一周腹泻指数存在显著的交互作用（p＜0.05）;添加高铜明显提高空肠脂肪酶的活性（p=0.076）,高铜高铁锌组极显著提高空肠淀粉酶活性（p＜0.01）;与对照组相比,高铜显著提高空肠TLR9 mRNA丰度（p＜0.05）;高铜有改善空肠绒毛高度及绒毛高度与隐窝深度之比的趋势,并极显著降低空肠隐窝深度（p＜0.01）,铁锌水平的提高有改善绒毛高度与隐窝深度的趋势,显著增加空肠绒毛高度与隐窝深度的比值（p＜0.05）。高铜有降低空肠中性粘液细胞含量的趋势（p=0.055）,并且铜水平与铁锌水平对中性粘液细胞有极显著的交互作用（p＜0.01）。铜与铁锌水平对改善绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度有极显著的交互作用（p＜0.01）。高铜有降低盲肠微生物数量及多样性的趋势,提高铁锌水平则显著降低乳酸菌和乳杆菌属细菌数量（p＜0.05）,铜和铁锌对肠道微生物数量及多样性无交互作用。以上结果表明短期内,高铜日粮中是否补充高锌高铁对断奶仔猪的生长性能没有影响。综上结果显示,对早期断奶仔猪饲粮中添加高剂量铜的促生长效果优于氧化锌,铜的适宜添加水平为175～250 mg/kg,饲粮中短期添加高铜不必提高锌铁添加量;高铜促生长的效果与改善肠道微生态环境、降低腹泻、提高养分消化率有关。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 本文缩略语表
• 第一部分 文献综述
• 1 铜营养研究进展
• 1.1 铜的营养生理功能
• 1.2 铜的吸收代谢
• 1.3 高铜的促生长作用
• 1.4 铜对免疫功能的影响
• 1.5 高铜对肠道形态的影响
• 2 肠道微生态环境及其调节
• 2.1 微生态的构成要素
• 2.2 微生态平衡的重要性
• 2.3 肠道微生物与代谢产物
• 2.4 铜对肠道微生态的调节
• 3 研究胃肠道微生物区系的分子技术
• 3.1 依赖于培养的鉴定技术
• 3.2 变性梯度凝胶电泳法（DGGE）
• 4 存在的问题、本研究的内容、目的和意义
• 4.1 存在的问题
• 4.2 研究内容
• 4.3 本研究的目的和意义
• 第二部分 试验研究
• 试验一 高铜和高锌对断奶仔猪生产性能、消化生理和盲肠微生物数量的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 基础饲粮配制及营养水平
• 1.3 试验动物及饲养管理
• 1.4 考察指标
• 1.5 统计与分析
• 2 结果与分析
• 2.1 仔猪生产性能
• 2.2 饲粮养分消化率
• 2.3 仔猪消化酶活性
• 2.4 仔猪肠黏膜形态
• 2.5 仔猪盲肠微生物数量
• 3 讨论
• 3.1 不同处理对仔猪生产性能的影响
• 3.2 不同处理对仔猪饲粮养分消化率及消化酶的影响
• 3.3 不同处理对仔猪肠黏膜形态的影响
• 3.4 不同处理对仔猪盲肠微生物数量的影响
• 4 小结
• 试验二 不同铜水平对断奶仔猪生产性能和肓肠微生物区系的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 基础饲粮配制及营养水平
• 1.3 试验动物及饲养管理
• 1.4 考察指标
• 1.5 统计与分析
• 2 结果与分析
• 2.1 仔猪生产性能
• 2.2 饲粮养分消化率
• 2.3 空肠IGF-1和IGF-1受体mRNA
• 2.4 仔猪免疫功能
• 2.5 盲肠微生物数量
• 2.6 盲肠微生物多样性
• 2.7 盲肠挥发性脂肪酸含量
• 3 讨论
• 3.1 不同铜水平对生产性能及养分消化率的影响
• 3.2 不同铜水平对空肠IGF-1和IGF-1受体mRNA的影响
• 3.3 不同铜水平对免疫功能的影响
• 3.4 不同铜水平对盲肠微生物及挥发性脂肪酸的影响
• 4.小结
• 试验三 高铜和铁锌互作对断奶仔猪生产性能、肠道形态和盲肠微生物区系的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 基础饲粮配制及营养水平
• 1.3 试验动物及饲养管理
• 1.4 考察指标
• 1.5 统计与分析
• 2 结果与分析
• 2.1 仔猪生产性能
• 2.2 仔猪消化酶活性
• 2.3 空肠IGF-1受体
• 2.5 空肠黏膜形态
• 2.6 盲肠微生物数量
• 2.7 盲肠微生物多样性
• 2.8 盲肠和结肠挥发性脂肪酸含量
• 3 讨论
• 3.1 高铜和铁锌互作对仔猪生产性能的影响
• 3.2 高铜和铁锌互作对仔猪消化酶活性的影响
• 3.3 高铜和铁锌互作对仔猪肠道免疫功能的影响
• 3.4 高铜和铁锌互作对仔猪肠道形态的影响
• 3.5 高铜和铁锌互作对仔猪肠道微生物及挥发性脂肪酸的影响
• 4.小结
• 第三部分 总体讨论与结论
• 1 总体讨论
• 2 主要结论
• 3 本研究的创新点
• 4 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 附表 1
• 附表 2
• 附表 3
• 攻读学位期间发表的文章