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Effects of fructo-oligosaccharides on mucosal morphology, digestive enzyme activity, organic acid and Lactobacillus of the gastrointestinal tract of unweaned piglets

果寡糖对断奶前仔猪胃肠道组织形态、消化酶、有机酸及乳酸杆菌菌群的影响



全 文 :果寡糖对断奶前仔猪胃肠道组织形态、消化酶、
有机酸及乳酸杆菌菌群的影响
杭苏琴,时祺,丁立人,朱伟云
(南京农业大学消化道微生物研究室,江苏 南京210095)
摘要:选择6窝(8~10头仔猪/窝)健康的新生(杜长大)仔猪,随机分为对照组和试验组,每组3个重复,7日龄
(7d)开始对照组辅喂常规开食料,试验组用果寡糖(FOS)代替1%的对照组开食料(按干物质折算),23日龄(23
d)(断奶)时结束试验,试验开始和结束时每个重复选取1头仔猪屠宰,采集胰脏、胃肠道各部位组织和食糜样品,
研究FOS对断奶前仔猪胃肠道组织形态、消化酶、有机酸和乳酸杆菌菌群的影响。结果表明,FOS组仔猪小肠绒
毛高度、绒毛高度与隐窝深度之比均高于对照组 (犘<0.05);FOS显著提高了仔猪胰腺和十二指肠中淀粉酶活性
(犘<0.05),蛋白酶和脂肪酶虽有增加但差异不显著;FOS显著提高了仔猪胃肠道内容物中挥发性脂肪酸(VFAs)
浓度(犘<0.05),降低了胃中乳酸浓度(犘<0.05),显著提高了胃肠道乳酸杆菌菌群的相似性和多样性(犘<0.05),
增加了乳酸杆菌数量(犘>0.05)。提示,FOS能够促进断奶前仔猪小肠形态的发育,减缓固体饲料对其损伤,一定
程度上增加消化酶活性,提高胃肠道中总VFAs浓度,促进乳酸杆菌的增殖,这可能有利于仔猪平稳度过断奶期。
关键词:断奶前仔猪;果寡糖;肠道形态;消化酶活性;有机酸;乳酸杆菌
中图分类号:S815.7  文献标识码:A  文章编号:10045759(2014)02026008
犇犗犐:10.11686/cyxb20140231  
  仔猪断奶是以母乳喂养为主向以固体饲料为主转变的过程,在此期间日粮、环境的变化及宿主的不适应都会
引起肠道微生态发生变化,极易导致仔猪出现腹泻、体重下降,甚至致死[12],抗生素类产品因其既能抑制病原微
生物的增殖又能促进动物机体的生长而被广泛地用于断奶仔猪日粮中[3],但近年来耐药菌株的大量出现和药残
问题的日益突出,寻找抗生素的替代品迫在眉睫。功能性低聚糖和纤维类饲料,因可选择性地促进肠道内双歧杆
菌和乳酸杆菌等有益菌的增殖,抑制大肠杆菌等有害菌的生长,产生大量乳酸和挥发性脂肪酸(votilefatty
acids,VFAs),改善肠道微生态环境,进而促进动物肠道健康,发挥益生作用而在动物生产中备受关注[49]。果寡
糖(FOS)是断奶仔猪生产中使用较多的低聚糖之一,FOS是蔗糖分子以β1,2糖苷键结合几个(8个以下)D果
糖而形成的寡糖,果寡三糖,果寡四糖和果寡五糖是最常见的饲料添加剂形式[10]。王亚军等[11]报道,断奶仔猪
日粮中添加0.2%果寡糖便能显著提高日增重和采食量,降低料重比及腹泻的发生;车向荣等[12]报道,35日龄仔
猪日粮中添加果寡糖可显著提高外周血T淋巴细胞数和IgG水平,FOS组仔猪腹泻率降低了66%;Mikkelsen
和Jensen[13]报道,28日龄的断奶仔猪饲喂FOS后后肠丁酸浓度显著提高,乙酸浓度显著降低,即FOS改变了微
生物的发酵方式;Trevisi等[14]报道,断奶仔猪日粮中添加2%的FOS促进了Tol样受体2和4(TollikeRecep
tor,TLR2和TLR4)及肿瘤坏死因子的表达,发挥了免疫调节作用。但是并不是所有的研究者都发现了FOS
的积极作用,Mikkelsen等[15]报道,断奶仔猪日粮中添加40g/kgFOS没有促进动物的生长,不能促进断奶仔猪
肠道双歧杆菌和乳酸杆菌等有益菌的增殖和VFAs浓度的增加,认为FOS的添加剂量和仔猪年龄与此有关。上
述研究均集中在断奶后仔猪,且关注的是FOS对仔猪生长性能、肠道微生物区系和有机酸浓度等的影响,而仔猪
的生长与消化道的发育、消化酶的分泌有直接关系,可是断奶前仔猪开食料中添加FOS对肠道形态结构、消化酶
260-267
2014年4月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第23卷 第2期
Vol.23,No.2
收稿日期:20130412;改回日期:20130513
基金项目:国家973项目“猪利用氮营养素的机制及营养调控”(2013CB127301)资助。
作者简介:杭苏琴(1969),女,新疆石河子人,副教授,博士。Email:suqinhang69@njau.edu.cn
通讯作者。
分泌、有机酸浓度及乳酸杆菌菌群等影响的报道却很
少,故本研究通过在7~23d仔猪开食料中添加FOS,
研究FOS对仔猪肠道发育、消化酶和乳酸杆菌菌群的
影响,探讨FOS作为断奶前仔猪开食料调控剂用于缓
解断奶应激的可能性。
1 材料与方法
1.1 试验动物与设计
2010年12月于江苏省某猪场选择出生日龄、胎
次相近的6窝健康新生杜长大仔猪,随机分为对照组
开食料(对照组)和实验组开食料+1% FOS(FOS
组),每组3个重复。FOS(广东江门量子高科生物股
份有限公司)纯度高于90%。仔猪开食料配方及营养
水平见表1。试验于仔猪7d开始至23d(断奶)结束,
分别于试验开始和结束时,每窝随机选择1头健康仔
猪屠宰采样。试验期间仔猪饲养于半封闭、漏缝地板
式猪舍,自然采光,每天清扫,保持清洁卫生,试验期间
自由采食、饮水。
1.2 样品采集与处理
颈静脉放血处死仔猪,打开腹腔取出胃肠道,按组
织学区分各肠段,收集如下样品。
空、回肠组织样:剪取空、回肠组织各2cm,磷酸
盐缓冲液(PBS)漂去肠内容物后,置组织样于4%多聚
甲醛中常温下充分固定,用于制作常规石蜡切片测定
小肠绒毛高度和隐窝深度。
胰脏组织样和十二指肠内容物:摘取胰脏,剥除脂
肪和结缔组织;分离十二指肠取内容物,液氮中保存胰
脏和十二指肠内容物,用于脂肪酶、胰蛋白酶、淀粉酶
活性测定。
胃、回肠、盲肠和结肠内容物:取各部位内容物2
mL-20℃保存,用于VFAs和乳酸浓度测定。
1.3 指标测定及方法
空、回肠组织绒毛高度和隐窝深度测定:切片后,
常规HE染色,每头猪、每个肠段制5张切片,利用图
表1 断奶前仔猪开食料配方和营养水平 (风干基础)
犜犪犫犾犲1 犆狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀犪狀犱狀狌狋狉犻犲狀狋犾犲狏犲犾狊狅犳狊狋犪狉狋犲狉犳犲犲犱狊犻狀
狌狀狑犲犪狀犲犱狆犻犵犾犲狋狊(犪犻狉犱狉狔犫犪狊犻狊)
原料
Ingredients
对照组
FOSfree
FOS组
FOStreatment
玉米Corn(%) 38.5 35.0
碎米Brokenrice(%) 13.7 15.0
膨化大豆Extrudedsoybean(%) 10.0 13.0
大豆粕Soybeanmeal(%) 10.8 10.0
鱼粉Fishmeal(%) 8.3 7.5
乳清粉 Wheypowder(%) 12.7 12.0
蔗糖Sucrose(%) 2.0 2.5
果寡糖FOS(%) - 1.0
预混料Premix1(%) 4.0 4.0
营养水平 Nutrientlevel2
消化能 Digestibleenergy(kJ/kg) 139.34 139.07
粗蛋白Crudeprotein(%) 19.66 19.66
钙Ca(%) 0.80 0.78
总磷 TotalP(%) 0.69 0.67
赖氨酸Lys(%) 1.46 1.46
蛋氨酸 Met(%) 0.39 0.38
苏氨酸 Thr(%) 0.89 0.89
异亮氨酸Ile(%) 0.76 0.77
 注:1每kg预混料中含有:维生素A155800IU;维生素D326900IU;
维生素E963IU;维生素 K3144mg;维生素B132mg;维生素B2266
mg;维生素B645mg;维生素B121.05mg;烟酸1300mg;泛酸726mg;
叶酸25mg;生物素3.75mg;铜4101.6mg;铁2690.8mg;锌2716.0
mg;锰1024.0mg;硒7.2mg;碘15.38mg。2营养水平为计算值。
 Note:1Perkilogramofpremixcontaining:vitaminA155800IU;vi
taminD326900IU;vitaminE963IU;vitaminK3144mg;vitaminB132
mg;vitaminB2266mg;vitaminB645mg;vitaminB121.05mg;niacin
1300mg;pantothenicacid726mg;folicacid25mg;biotin3.75mg;Cu
4101.6mg;Fe2690.8mg;Zn2716.0mg;Mn1024.0mg;Se7.2mg;I
15.38mg.2Nutrientleveliscalculatedvalues.
像分析系统对仔猪空肠、回肠的绒毛高度和隐窝深度进行测量,每张切片中至少选取5个视野进行计量。
胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶活力测定:采用试剂盒(南京建成生物工程有限公司)的方法,严格按照说明书操
作。
VFAs和乳酸含量测定:岛津GC14B型气相色谱仪测定VFAs浓度[16];试剂盒(南京建成生物工程有限公
司)的方法测定乳酸浓度。
PCR/DGGE和RealtimePCR技术分析乳酸杆菌菌群结构和数量,提取23d胃、回肠、盲肠和结肠内容物
总DNA[17],用于扩增乳酸杆菌特异的16SrRNA基因片段[18],扩增产物进行DGGE(denaturinggelgradiente
lectrophoresis,变性梯度凝胶电泳法)。DGGE用8%聚丙烯酰胺凝胶,尿素浓度梯度为35%~45%,首先200V
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电泳10min,然后85V电泳12h,电泳结束后进行硝酸银染色[18]。DGGE凝胶经扫描(GS800,BioRad)后,用
分子分析家软件包(MolecularAnalyst,BioRad)进行条带数、相似性和多样性分析。乳酸杆菌定量分析(Real
timePCR)的引物及反应条件均参照文献[19],以本实验室自行分离自仔猪肠道的乳酸杆菌犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊sp.
S1为模板制作标准曲线。
1.4 数据处理及统计分析
数据经Excel2007初步处理后,采用SPSS(16.0)中的独立狋检验进行差异显著性分析,以犘<0.05作为显
著性判断标准。数据以3个重复的平均值±标准差(mean±SD)表示。
2 结果与分析
2.1 FOS对断奶前仔猪小肠形态发育的影响
由表2看出,23d时FOS组仔猪空、回肠绒毛高度均高于对照组,回肠绒毛高度显著高于对照组(犘<
0.05),空、回肠绒毛高度与隐窝深度之比也显著高于对照组(犘<0.05),但两组仔猪空、回肠隐窝深度差异不
显著。
表2 犉犗犛对断奶前仔猪小肠粘膜形态的影响
犜犪犫犾犲2 犈犳犳犲犮狋狅犳犉犗犛狅狀犿狌犮狅狊犪犾犿狅狉狆犺狅犾狅犵狔狅犳狌狀狑犲犪狀犲犱狆犻犵犾犲狋狊
指标
Parameters
空肠Jejunum
对照组ControlgroupFOS组FOStreatment
回肠Ilium
对照组ControlgroupFOS组FOStreatment
绒毛高度 Vilusheight(μm) 459.09±46.91 538.26±42.96 305.78±8.65b 418.42±20.45a
隐窝深度Cryptdepth(μm) 125.74±8.83 107.66±12.67 94.81±4.14 96.21±5.45
绒毛高度/隐窝深度 Vilusheight/cryptdepth(V/C) 3.66±0.36b 5.23±1.02a 3.24±0.17b 4.36±0.09a
 注:同行数据后不同字母表示差异显著(犘<0.05)。下同。
 Note:Thevaluesinthesamerowwithdifferentlettersmeansignificantdifference(犘<0.05).Thesamebelow.
2.2 FOS对断奶前仔猪胰腺和十二指肠酶活性的影响
表3为23d时胰脏和十二指肠中酶的活性,FOS组仔猪胰腺、十二指肠中脂肪酶和蛋白酶活性虽高于对照
组,但差异不显著(犘>0.05),而淀粉酶活性FOS组仔猪显著高于对照组(犘<0.05)。
表3 犉犗犛对断奶前仔猪胰腺和十二指肠酶活性的影响
犜犪犫犾犲3 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犉犗犛狅狀狋犺犲犲狀狕狔犿犲犪犮狋犻狏犻狋狔犻狀狆犪狀犮狉犲犪狊犪狀犱犱狌狅犱犲狀狌犿狅犳狌狀狑犲犪狀犲犱狆犻犵犾犲狋狊
指标
Parameters
胰脏Pancreas
对照组ControlgroupFOS组FOStreatment
十二指肠 Duodenum
对照组ControlgroupFOS组FOStreatment
脂肪酶Lipase(U/gprot) 3858.5±122.2 3887.9±281.1 42.9±3.7 49.0±3.7
蛋白酶Protease(U/mgprot) 322.7±35.8 326.69±5.1 566.4±24.7 633.4±37.2
淀粉酶 Amylase(U/mgprot) 196.7±14.0b 374.2±15.4a 46.7±3.8b 60.3±5.1a
2.3 FOS对断奶前仔猪胃肠道内容物中VFAs和乳酸浓度的影响
表4为仔猪23d时胃肠道各部位VFAs及乳酸浓度,FOS组仔猪胃肠道各部位乙酸和TVFA浓度均显著
高于对照组 (犘<0.05),回肠和结肠丙酸浓度显著高于对照组(犘<0.05),盲肠中丁酸浓度显著高于对照组(犘<
0.05)。乳酸结果显示,FOS组仔猪胃中乳酸浓度显著低于对照组(犘<0.05),回肠和盲肠乳酸浓度虽低于对照
组,但差异不显著(犘>0.05)。
肠道各部位乙酸、丙酸和丁酸占TVFA比例表现一定差异性(数据未列出),对照组和FOS组胃中乙酸比分
别为83.9%和82.8%,丙酸比为12.2%和14.4%,丁酸比为3.9%和2.6%;回肠中乙酸比分别为91.2%和
262 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.2
90.4%,丙酸比为4.5%和5.6%,丁酸比为4.3%和4.0%;结肠中乙酸比分别为70.4%和77.9%,丙酸比为
18.7%和14.6%,丁酸比为10.9%和7.4%;盲肠中乙酸比分别为72.3%和73.5%,丙酸比为19.2%和16.3%,
丁酸比为7.8%和9.5%。由此看出,相对于胃和回肠,结肠和盲肠乙酸比下降、丙酸和丁酸比上升,回肠和胃也
略有差异,回肠表现为丙酸比急剧下降、丁酸比大幅上升,上述变化在两组之间差异不明显。
表4 犉犗犛对断奶前仔猪胃肠道犞犉犃狊和乳酸浓度的影响
犜犪犫犾犲4 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犉犗犛狅狀犞犉犃狊犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀犻狀犵犪狊狋狉狅犻狀狋犲狊狋犻狀犪犾狋狉犪犮狋犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳狌狀狑犲犪狀犲犱狆犻犵犾犲狋狊 mmol/L
挥发性
脂肪酸
VFAs
胃Stomach
对照组
Controlgroup
FOS组
FOStreatment
回肠Ileum
对照组
Controlgroup
FOS组
FOStreatment
结肠Colon
对照组
Controlgroup
FOS组
FOStreatment
盲肠Caecum
对照组
Controlgroup
FOS组
FOStreatment
乙酸
Acetate
5.92±0.77b 9.83±0.69a 11.04±0.83b 15.93±0.56a 31.62±3.57b 64.75±2.53a 59.96±4.08b 76.49±5.71a
丙酸
Propionate
0.86±0.37 1.71±0.41 0.55±0.03b 0.99±0.13a 8.42±0.90b 12.16±1.26a 15.81±0.09 16.99±1.49
丁酸
Butyrate
0.28±0.07 0.32±0.09 0.52±0.12 0.71±0.11 4.88±1.01 6.18±0.75 6.41±0.35b 9.93±0.96a
总挥发酸
TotalVFA
7.05±0.90b 11.87±0.73a 12.11±0.84b 17.63±0.65a 44.92±3.17b 83.08±3.90a 82.18±4.32b104.41±6.43a
乳酸
Lacticacid
17.71±2.59a 11.49±1.23b 2.17±0.36 1.47±0.12 1.73±0.32 2.05±0.14 1.73±0.24 1.34±0.24
2.4 FOS对断奶前仔猪消化道中乳酸杆菌菌群结构和数量的影响
图1为23d时仔猪胃肠道内容物中乳酸杆菌的变性梯度凝胶电泳(DGGE)图谱,两组仔猪胃、回肠、结肠和
盲肠都有共有条带1,但条带2和3只出现在FOS组仔猪,说明FOS对乳酸杆菌菌群有一定影响。图谱经聚类
分析发现,胃和回肠乳酸杆菌根据相似程度分为明显的4簇(图2a),同部位、同组的3头仔猪乳酸杆菌相似性较
高归为1簇(对照组仔猪c回肠除外),说明肠道部位和组别对乳酸杆菌菌群有较大影响,但也能看出,相同部位
对照组和FOS组仔猪乳酸杆菌相似性也较高;在盲肠和结肠(图2b),乳酸杆菌菌群也表现了组别和肠道部位的
差异,此时同组、不同部位的乳酸杆菌相似性较高,如对照组仔猪盲肠和结肠归为1簇(相似性约62%),FOS仔
猪盲肠和结肠归为1簇(相似性约70%),2簇之间相似性约57%。DGGE图谱多样性分析结果表明(图3),FOS
组仔猪胃、回肠、盲肠和结肠乳酸杆菌菌群多样性指数均高于对照组,在胃和盲肠FOS组显著高于对照组(犘<
0.05)。定量分析仔猪胃肠道中乳酸杆菌,结果表明(图4),FOS组仔猪每g胃内容物中乳酸杆菌拷贝数低于对
照组,每g回肠、盲肠和结肠内容物中乳酸杆菌拷贝数高于对照组,但差异不显著(犘>0.05)。
3 讨论
3.1 FOS对断奶前仔猪小肠形态的影响
小肠是机体消化、吸收营养物质的重要场所,绒毛高度与隐窝深度反映了肠道的功能状况。本研究显示,
FOS组仔猪空、回肠绒毛高度均高于对照组(回肠差异显著),两组隐窝深度差异虽不显著,但FOS组仔猪绒毛
高度与隐窝深度之比均显著高于对照组,说明FOS组仔猪小肠绒毛受损程度低于对照组,仔猪开食料中添加
FOS可有效缓解固体日粮对小肠绒毛的损伤,利于仔猪消化吸收营养物质。据文献报道,FOS减少绒毛受损的
原因可能与肠道细胞的增殖、上皮更新和微生物区系的改变有关[2021],但具体机制尚不清楚。
3.2 FOS对断奶前仔猪消化酶活性的影响
断奶猪消化道分泌酶能力减弱和酶活性降低可影响养分的消化和吸收。本实验结果表明,FOS显著提高了
断奶前仔猪胰腺和十二指肠淀粉酶活性,提高了脂肪酶、蛋白酶活性。Xu等[20]报道,生长猪每kg日粮中添加4
362第23卷第2期 草业学报2014年
或6gFOS时十二指肠胰蛋白酶、淀粉酶和总蛋白酶活性显著提高,但对胰脏酶的活性无影响,他认为酶活性的
提高与FOS促进双歧杆菌和乳酸杆菌的增殖有关,因为这些有益菌能释放酶并促进酶活的提高[22]。本研究虽
未测定双歧杆菌的变化,但也发现FOS能促进某些种类乳酸杆菌的富集,这可能是消化酶活性提高的部分原因。
Gao[23]报道,消化酶活性与肠道形态结构也有关系,当病原微生物如大肠杆菌较高时,肠道绒毛易受损也会抑制
消化酶的分泌和活性,本研究FOS组仔猪绒毛受损程度低于对照组,对消化酶的抑制作用相对也较小。还有研
究报道,消化道的长度、食糜通过肠道的速度和FOS的粘度都会影响消化酶的活性[24]。
图1 23犱仔猪消化道不同部位内容物中乳酸杆菌的犇犌犌犈图谱
犉犻犵.1 犇犌犌犈狆狉狅犳犻犾犲狊狅犳犾犪犮狋狅犫犪犮犻犾狌狊犮狅犿犿狌狀犻狋狔狅犫狋犪犻狀犲犱犳狉狅犿犵犪狊狋狉狅犻狀狋犲狊狋犻狀犪犾狋狉犪犮狋犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳狌狀狑犲犪狀犲犱狆犻犵犾犲狋狊狅狀23犱犪狔狊
 CON:对照组Controlgroup;FOS:果寡糖组FOStreatment;M:标记 Marker;a,b,c:指每个处理组的3个重复Thethreereplicates. 
图2 23犱仔猪胃和回肠(犪)、结肠和盲肠(犫)内容物中乳酸杆菌犇犌犌犈图谱相似性分析
犉犻犵.2 犛犻犿犻犾犪狉犻狋狔犻狀犇犌犌犈狆犪狋狋犲狉狀狊狅犳犾犪犮狋狅犫犪犮犻犾狌狊犮狅犿犿狌狀犻狋狔狅犫狋犪犻狀犲犱犳狉狅犿狊狋狅犿犪犮犺犪狀犱犻犾犲犪犾(犪),
犮狅犾狅狀犻犮犪狀犱犮犲犮犪犾(犫)犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳狌狀狑犲犪狀犲犱狆犻犵犾犲狋狊狅狀23犱犪狔狊
 D:对照组Controlgroup;F:果寡糖组FOStreatment;S:胃Stomachcontents;I:回肠Ilealcontents;CO:结肠Coloniccontents;CE:盲肠Cecalcon
tents;a,b,c:3个重复Thethreereplicates.
462 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.2
图3 犉犗犛对仔猪胃肠道各部位乳酸杆菌多样性指数的影响
犉犻犵.3 犈犳犳犲犮狋狅犳犉犗犛狅狀犱犻狏犲狉狊犻狋狔犻狀犱犻犮犲狊狅犳犾犪犮狋狅犫犪犮犻犾狌狊犻狀
犵犪狊狋狉狅犻狀狋犲狊狋犻狀犪犾狋狉犪犮狋犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳狌狀狑犲犪狀犲犱狆犻犵犾犲狋狊狅狀23犱犪狔狊
 
图4 23犱仔猪胃肠道中乳酸杆菌的数量 (拷贝数/犵湿重)
犉犻犵.4 犜犺犲狀狌犿犫犲狉狅犳犾犪犮狋狅犫犪犮犻犾狌狊犻狀犵犪狊狋狉狅犻狀狋犲狊狋犻狀犪犾狋狉犪犮狋犮狅狀狋犲狀狋狊
狅犳狌狀狑犲犪狀犲犱狆犻犵犾犲狋狊狅狀23犱犪狔狊(犮狅狆犻犲狊/犵狑犲狋狑犲犻犵犺狋) 
3.3 FOS对断奶前仔猪胃肠道内容物中VFAs和乳酸含量的影响
寡糖能被肠道微生物发酵或部分发酵后产生VFAs,这些小分子酸可为动物提供能量、抵御病原微生物和维
持肠道健康[2526]。本研究结果显示,两组仔猪盲肠和结肠中乙酸、丙酸、丁酸和TVFA均明显高于胃和回肠,其
原因与前、后肠微生物数量、种类及微生态环境不一致所导致的近端肠道乳酸发酵为主,远端肠道VFAs为主有
关,有报道表明猪前、后肠中的微生物数量分别为108 和1011cfu/g。结果还显示,FOS促进了仔猪胃肠道中乙
酸、丙酸、丁酸和TVFA产生,其中FOS组乙酸和TVFA浓度在上述4个部位中均显著高于对照,FOS组仔猪
回肠和结肠丙酸浓度显著高于对照,FOS组仔猪盲肠丁酸浓度显著高于对照,说明FOS在胃肠道能被微生物代
谢利用产生更多的VFAs,但由于不同肠道部位优势微生物种类和数量不同导致VFAs浓度表现部位差异性,本
研究中VFAs占TVFA比例在肠道各部位的变化也充分反映了这一现象。Duncan等[27]报道人和动物后肠中
含有大量犈狌犫犪犮狋犲狉犻狌犿狉犲犮狋犪犾犲,犚狅狊犲犫狌狉犻犪犻狀狋犲狊狋犻狀犪犾犻狊和犉犪犲犮犪犾犻犫犪犮狋犲狉犻狌犿狆狉犪狌狊狀犻狋狕犻犻,这些微生物能把乳酸或乙
酸转化为丁酸,本研究中出现的对照组和FOS组结肠和盲肠乳酸浓度低、乙酸比下降、丙酸比和丁酸比上升(相
对于胃和回肠)可能与这些微生物将乳酸和乙酸转化为丁酸有关,此时丁酸比例上升可能是乙酸和乳酸共同转化
的结果,而丙酸比例的上升可能与乳酸的转化有关[28]。但 Houdijk等[4]的研究却没有发现FOS促进后肠有机
酸产生的效果,这与FOS的添加剂量和仔猪的年龄有关。
3.4 FOS对断奶前仔猪胃肠道中乳酸杆菌菌群结构和数量的影响
研究表明,仔猪出生后乳酸杆菌很快便在肠道内定植并成为优势菌伴随仔猪一生,非消化性寡糖(如果寡糖)
可选择性地促进这类有益菌增殖[29],而被用于仔猪断奶时的日粮调控。本研究表明,在胃、回肠、盲肠和结肠
FOS组都出现了2条对照组没有的条带,DGGE图谱中的条带主要反映优势菌的种、属关系,说明FOS可选择
性地促进乳酸杆菌菌群中某些种类的细菌增殖、富集,多样性分析也发现FOS组乳酸杆菌多样性指数高于对照
组,说明FOS通过这种选择性地富集作用增加了乳酸杆菌种类的多样性。乳酸杆菌定量结果显示,盲肠和结肠
乳酸杆菌数量明显高于胃和回肠,说明乳酸杆菌定植有部位特异性,添加FOS后没有明显增加仔猪肠道中乳酸
杆菌数量,说明FOS对乳酸杆菌菌群数量影响较小,对菌群种类的影响可能更大,但这种对某些种类乳酸杆菌选
择性地富集作用不能在菌群整体数量上反映。
综上所述,FOS能促进断奶前仔猪小肠消化吸收功能的发育,减缓固体饲料对肠壁损伤;在一定程度上提高
消化酶活性和胃肠道内容物中TVFA浓度;增加胃肠道中乳酸杆菌数量,提高乳酸杆菌菌群结构的多样性,促进
菌群结构的稳定,这些可能有利于提高仔猪对断奶应激的适应能力,使仔猪更好地度过断奶期。
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犪犮犻犱犪狀犱犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊狅犳狋犺犲犵犪狊狋狉狅犻狀狋犲狊狋犻狀犪犾狋狉犪犮狋狅犳狌狀狑犲犪狀犲犱狆犻犵犾犲狋狊
HANGSuqin,SHIQi,DINGLiren,ZHU Weiyun
(LaboratoryofGastrointestinalMicrobiology,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Sixlitters(8-11pigletsperlitter)ofhealthyneonatalcrossedbredpiglets(Duroc×Landrace×
Yorkshire)wererandomlydividedintoacontrolgroupandtreatmentgroup.Eachgroupwascomposedof
threelitters,comprisingtriplicates.Theanimalsinthecontrolgroupwereofferedregularstarterfeed,while
thoseinthetreatmentgroupwerefedstarterfeedwith1%replacementoffructooligosaccharides(FOS)(by
drymatter%)at7daysafterbirth.Theexperimentwasended23days(weaning)afterbirth.At7and23
days,onepigletfromeachtriplicatewasslaughtered.Pancreas,gastrointestinaltract(GIT)tissuesanddiges
tawerecolectedtoinvestigateeffectsofFOSonmucosalmorphology,digestiveenzymeactivity,organicacid
and犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊oftheGITofunweanedpiglets.Theresultsshowedthattheviliheightandtheratioofvil
lusheightandcryptdepthwereincreasedbyFOStreatmentinthejejunalandileum (犘<0.05).Thehighest
amylaseactivitywasinthepancreasandduodenumoftheFOSgroup(犘<0.05).Lipaseandproteaseactivity
werenotsignificantlyhigherintheFOSgroupthaninthecontrolgroup(犘>0.05).HigherVFAs(volatile
fattyacids)concentrationsintheGITandlowerlacticacidconcentrationsinthestomachwereobservedinthe
FOStreatment(犘<0.05).Thenumber,similarityanddiversityof犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊communitieswerealsoin
creasedbyFOSsupplementation.Thefindingsimplythatthesmalintestinalmorphologicaldevelopmentof
unweanedpiglets,theactivitiesofdigestiveenzymes,andVFAsconcentrationingastrointestinalcontentswere
improvedbyFOSaddition.FOScanbeutilizedbysomespeciesof犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊,whichenhancesthestability
ofmicrobialcommunitystructureintheGITofunweanedpiglets,resultinginabeneficialcontributiontothe
enterichealthofpigletsandapossiblesmoothtransitionatweaning.
犓犲狔狑狅狉犱狊:unweanedpiglets;fructooligosaccharides;intestinalmorphology;digestiveenzymeactivity;or
ganicacid;犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊
762第23卷第2期 草业学报2014年