酵母培养物对夏季生长育肥猪肠道微生物发酵和区系及机体免疫功能的影响

论文摘要

苏南地区夏季的高温高湿环境对生长育肥猪的健康生长是一个很大的挑战,可能破坏胃肠道内正常微生物菌群的代谢平衡,并导致消化吸收和免疫系统出现某些功能性障碍。酵母培养物（Yeast Cultures,简称YC）是酵母细胞、发酵后培养基和酵母细胞代谢产物的混合物。YC含有的寡糖类、氨基酸、多肽、蛋白质、有机酸、维生素、酵母来源的酶和其他未知生长因子能够作为肠道正常有益菌的主要底物。因此YC有可能调节胃肠道中微生态平衡,在一定程度上刺激机体的免疫反应。本试验旨在探讨YC对夏季生长育肥猪肠道微生物发酵能力、微生物区系及相关免疫功能的影响。试验分为三部分：一酵母培养物对夏季生长育肥猪回肠及结肠微生物发酵能力的影响猪肠道微生物发酵产生的VFA能被肠壁迅速吸收或利用,因此食糜VFA的水平可能不能准确评价VFA的产量。本试验因此分别设计在体动物试验和两个批次的体外发酵试验来研究日粮中添加酵母培养物（Yeast Culture, YC）对夏季生长育肥猪肠道微生物发酵能力的影响。体内试验选用180头、70日龄、平均体重29.56±1.12kg的杜×长×大三元杂交商品猪,随机分为3组,每组6个重复,每个重复10头猪,对照组（C组）饲喂玉米-豆粕型基础日粮,试验1（T1）和试验2（T2）组则在基础日粮中分别添加1g/kg·DM和4g/kg·DM的YC。试验期共95天,分生长期（30kg～60kg）和育肥期（60kg～100kg）。分别在生长期末和育肥期末各组各重复随机选取1头猪进行屠宰取样,采集回肠和结肠食糜,分别用气相色谱法和比色法测定食糜的挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids, VFA）和乳酸浓度。体外试验中,以上述回肠食糜为底物、结肠食糜为接种物,来模拟回肠食糜进入结肠后被微生物发酵产VFA的情况。试验设计如下：（1）相同底物（C组回肠食糜）、不同接种物（C、T1、T2组结肠食糜）组合,以反映YC对结肠微生物发酵能力的影响；（2）不同底物（C、T1、T2组回肠食糜）、相同接种物（C组结肠食糜）组合,以反映YC对回肠食糜可发酵能力的影响；（3）对应底物（C、T1、T2组回肠食糜）和对应接种物（C、T1、T2组结肠食糜）,以综合反映YC对肠道微生物发酵能力的影响。37℃下发酵24h后,测定VFA和乳酸浓度。体内试验结果表明：日粮添加YC可在一定程度上改变回肠微生物的发酵产物组成,生长期T2组回肠食糜丙酸浓度显著高于T1组（P＜005）,T2组丁酸浓度显著低于对照组（P<0.05）,T1组回肠食糜乳酸浓度显著低于对照组（P＜005）,T2组回肠食糜的乳酸浓度极显著低于对照组（P<0.01）育肥期T1组回肠食糜乳酸浓度显著低于对照组（P＜0.05）。YC对结肠食糜乳酸和VFA浓度没有影响。体外发酵试验的结果发现：①YC有提高结肠微生物发酵回肠食糜产VFA能力的趋势,生长期C-T1组产生的丁酸浓度显著高于C-C组（P＜0.05）；育肥期试验组结肠微生物的发酵能力与对照组相比有升高趋势,但差异不显著（P>0.05）。②YC显著提高了回肠食糜的可发酵性,生长期T1-C组TVFA浓度及其各组分均显著高于C-C组（P＜001）；T2-C组乙酸、丁酸和总VFA浓度均显著高于C-C组（P＜0.01）；育肥期T1-C和T2-C组TVFA、乙、丙和丁酸浓度较对照组有升高趋势,但差异不显著（P>0.05）。③从整体看YC显著提高了生长期肠道微生物产丁酸的能力（P＜001）,但对生长期TVFA和乙、丙酸浓度,及育肥期TVFA和各组成酸的浓度无显著影响（P>0.05）。综合以上试验结果：在夏季生长育肥猪日粮中添加YC能显著降低回肠乳酸浓度；同时显著增强肠道微生物发酵产VFA的能力,尤其是产生丁酸的能力,从而有助于缓解持续高温高湿环境对肠道微生态平衡的破坏。二酵母培养物对夏季生长育肥猪回肠及结肠微生物区系的影响本试验以研究酵母培养物（YC）对夏季生长育肥猪肠道微生物区系结构和优势菌数量的影响为目的。试验设计与分组、动物屠宰和回、结肠食糜样品采集同试验一的在体试验。利用基于16S rRNA基因的PCR/DGGE技术探讨回、结肠菌群结构的变化,Real-time PCR技术测定回、结肠食糜总菌和乳酸杆菌数量,半定量PCR测定结肠丁酸产生菌的数量。结果表明,YC一定程度上改变了回、结肠菌群结构,添加YC组菌群相似性更高。YC对生长育肥猪回、结肠食糜总菌数量没有影响,试验组生长育肥猪回肠食糜中乳酸杆菌的数量较对照组显著降低（P<0.05）,而各组结肠食糜乳酸杆菌数量没有显著差异。YC提高了结肠丁酸产生菌的数量,但差异不显著（P>0.05）。由此可见,夏季生长育肥猪日粮中添加YC,能够提高回肠和结肠菌群结构相似性,显著降低回肠乳酸杆菌的数量,在一定程度上提高结肠丁酸产生菌数量,与体外发酵试验中YC降低回肠乳酸浓度,提高丁酸浓度的结果相一致,因而有利于菌群结构的稳定,以缓解持续高温高湿环境对肠道微生态平衡的破坏。三酵母培养物对夏季生长育肥猪机体免疫功能的影响本试验旨在探讨夏季日粮中添加酵母培养物对生长育肥猪免疫机能相关指标的影响。试验动物与试验设计同试验一。生长和育肥期末,从每栏中分别随机选取一头猪屠宰,称胸腺、脾脏和肝脏重量,计算免疫器官指数；采血并分离血清,用于测定IL-4、FN-γ和PRRS抗体滴度；采集空肠组织和脾脏,匀浆后分别用于测定空肠SIgA、IL-4和IFN-γ浓度,及脾脏的IL-4和IFN-γ浓度。结果表明,生长期T2组空肠IFN-γ浓度较T1组显著降低（P<0.05）；T1组和T2组血清IFN-γ浓度均极显著高于对照组（P<0.01） T2组空肠IL-4浓度较对照组有降低趋势（P=007）；T2组脾脏IL-4浓度显著低于对照组（P＜0.05）；T1组和T2组血清IL-4浓度较对照组有升高趋势（P=0.05）。育肥期T2组肝脏指数较比对照组显著降低（P＜0.05）；T1组脾脏IFN-Y浓度显著低于对照组（P＜0.05）,T2组极显著低于对照组（P<0.01）；T1组和T2组血清IL-4浓度均显著高于对照组（P<0.05）。以上结果表明,夏季生长育肥猪日粮中添加YC,在一定程度上增强了机体体液免疫和细胞免疫机能,有利于夏季生长育肥猪的健康。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号缩略
• 引言
• 文献综述
• 1 酵母培养物
• 1.1 YC的营养代谢组成
• 1.2 YC的生产工艺
• 1.3 YC与活性干酵母的区别
• 2 热应激对猪健康状况的影响
• 2.1 热应激及其发生原因
• 2.2 热应激对猪肠道功能的影响
• 2.3 热应激对猪免疫功能的影响
• 3 YC在猪生长中的抗热应激作用
• 3.1 YC与猪肠道的营养物质代谢
• 3.2 YC与猪肠道微生态的调节
• 3.3 YC与猪免疫机能调节
• 4 结束语
• 参考文献
• 试验1：酵母培养物对夏季生长育肥猪回肠及结肠微生物发酵能力的影响
• 摘要
• 1 在体试验
• 1.1 试验动物与分组
• 1.2 日粮成分与饲养管理
• 1.3 样品采集
• 2 体外发酵
• 2.1 体外发酵试验设计
• 2.2 样品采集
• 3 指标测定
• 4 数据统计与分析
• 5 试验结果与分析
• 5.1 在体试验VFA浓度的变化
• 5.2 体外发酵试验VFA浓度的变化
• 6 讨论
• 6.1 体内试验
• 6.2 体外发酵试验
• 7 结论
• 参考文献
• ABSTRACT
• 试验2：酵母培养物对夏季生长育肥猪回肠及结肠微生物区系的影响
• 摘要
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.3 指标测定及方法
• 1.4 数据分析
• 2 结果分析
• 2.1 YC对生长育肥猪回肠食糜总菌DGGE图谱影响
• 2.2 YC对生长育肥猪结肠食糜总菌DGGE图谱影响
• 2.3 YC对生长育肥猪肠道菌群数量的影响
• 3 讨论
• 3.1 YC对回肠和结肠总菌菌群结构的影响
• 3.2 YC对回肠和结肠菌群数量的影响
• 4 结论
• 参考文献
• ABSTRACT
• 试验3：酵母培养物对夏季生长育肥猪机体免疫功能的影响
• 摘要
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.3 样品采集与指标测定
• 1.5 数据处理
• 2 试验结果与分析
• 2.1 YC对生长育肥猪胸腺、脾脏和肝脏指数的影响
• 2.2 YC对生长育肥猪血清PRRS抗体滴度的影响
• 2.3 YC对生长育肥猪空肠SIgA浓度的影响
• 2.4 YC对生长育猪空肠、脾脏和血清INF-Y浓度的影响
• 2.5 YC对生长育肥猪空肠、脾脏和血清IL-4浓度的影响
• 3. 讨论
• 3.1 YC对免疫器官指数的影响
• 3.2 YC对血清PRRS抗体滴度的影响
• 3.3 YC对空肠组织SIgA、INF-y和IL-4浓度的影响
• 3.4 YC对脾脏INF-Y和IL-4浓度的影响
• 3.5 YC对血清INF-Y和IL-4浓度的影响
• 4 结论
• 参考文献
• ABSTRACT
• 全文结论
• 已发表学术论文
• 致谢