本文關鍵詞：精氨酸和菊粉對肉兔腸道形態(tài)、盲腸菌群結構和生產(chǎn)性能的影響

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【摘要】：在養(yǎng)兔生產(chǎn)中,漲肚、拉稀、腹瀉等腸道問題嚴重威脅著肉兔的健康。肉兔發(fā)病率和死亡率最高的階段集中在斷奶至2月齡,其中85%以上與腸道有關。肉兔一旦出現(xiàn)腸道問題,病程短、死亡快,治療效果差,所以早期預防、增加腸道免疫力是解決腸道問題的關鍵。近年來,L-精氨酸和菊粉可供給腸道營養(yǎng)、調節(jié)機體免疫的特點得到人們越來越多的關注。本研究主要探討精氨酸和菊粉對肉兔腸道形態(tài)、盲腸微生物菌群結構和生產(chǎn)性能的影響,為解決肉兔生產(chǎn)中遇到的難題提供參考。試驗一:肉兔斷奶后腸道形態(tài)和盲腸菌群結構的發(fā)展選擇日齡相同、體重接近的80只35日齡斷奶伊拉肉兔,在斷奶后0、3、7、14和28 d,分別取體重接近的8只幼兔進行屠宰,研究肉兔斷奶后不同日齡腸道形態(tài)、盲腸發(fā)酵和基于16S r RNA分析盲腸菌群結構的發(fā)展情況。結果如下:腸道形態(tài):斷奶后3 d十二指腸絨毛高度比0 d下降9.1%(P0.05),到14 d絨毛高度恢復到0 d的水平,而斷奶后28 d十二指腸的絨毛高度最大(P0.05)。隱窩深度從斷奶0 d開始增加,在7 d達到最高。斷奶后7 d肉兔十二指腸的絨毛高度/隱窩深度(V/C)最低,顯著低于斷奶0 d(P0.05)�？漳c的絨毛高度在斷奶后0-7 d逐漸下降,在7 d達到最低(P0.05),而28 d則高于其他各組(P0.05)�？漳c的隱窩深度在0-7 d逐漸增厚(P0.05),14 d突然降低,顯著低于斷奶后7天。V/C在斷奶后7 d達到最低,顯著低于斷奶后14、28 d(P0.05)。揮發(fā)性脂肪:肉兔斷奶后0、3 d盲腸內容物的p H值與7、14、28 d有顯著差異(P0.05)。斷奶后0、3、7、14 d的氨態(tài)氮沒有顯著差異(P0.05)。斷奶后14、28 d的乙酸產(chǎn)量顯著高于0、3、7 d(P0.05),而斷奶0 d的丙酸則顯著高于其他組(P0.05)。斷奶后28 d總揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)量最高,顯著高于其他組(P0.05)。OTUs統(tǒng)計及多樣性分析:試驗通過對每個樣品的reads數(shù)進行統(tǒng)計,25個樣品共得到了150,399個序列,各組的序列數(shù)沒有顯著差異(P0.05)。各組肉兔盲腸微生物的OTUs數(shù)在15,000-19,000間波動,但各組之間無顯著差異(P0.05)。隨著肉兔斷奶后日齡的增加,Ace、Chao1和Shannon指數(shù)逐漸增加,在斷奶28 d達到最高。28 d的Ace和Chao1值顯著高于斷奶后0 d(P0.05),Shannon值分別比0、14 d提高25.0%和21.2%(P0.05)。盲腸微生物群落結構分析:在門水平上,除去未知菌群外,共檢測到微生物豐度在0.01%以上的門有10個,其中厚壁菌門(Firmicutes)和擬桿菌門(Bacteroidetes)的相對豐度之和超過96%。斷奶0 d厚壁菌門(Firmicutes)的相對豐度為64.0%,顯著低于斷奶后3、7、14、28 d(P0.05)。斷奶后3、7、14、28 d擬桿菌門(Bacteroidetes)的相對豐度分別為12.1%、8.0%、13.1%和4.2%,極顯著低于斷奶0 d(35.2%,P0.05)。Cyanobacteria在斷奶后0 d為0.001%,28 d提高到1.2%,顯著高于斷奶0 d(P0.05)。斷奶后28 d Bacteria_Unclassified的相對豐度顯著高于0、3、7和14 d(P0.05)。各試驗組間變形菌門(Proteobacteria)、Tenericutes、Verrucomicrobia的豐度則不受斷奶日齡的影響(P0.05)。在科的水平上,除去未知菌群外,微生物豐度在0.01%以上的有34個。含量在1%以上的有8個科,豐度最高的3種微生物依次是瘤胃菌科(Ruminococcaceae,30.9%-54.6%)、毛螺菌科(Lachnospiraceae,26.6%-29.8%)和Clostridiales(5.1%-9.1%)。有12個科的微生物豐度在0.1%-1%之間,14個科的相對豐度為0.01%-0.1%。斷奶后0 d的瘤胃菌科與3、7 d沒有顯著差異(P0.05),但比斷奶14 d、28 d分別低36.3%和43.4%(P0.05)。Eubacteriaceae的相對豐度隨著斷奶后日齡的增加而增加,斷奶28 d與斷奶0 d間有顯著差異(P0.05)。相反,Porphyromonadaceae、Bacteroidaceae則隨著斷奶日齡的增加而降低,斷奶28 d與斷奶0 d之間有顯著差異(P0.05)。在屬的水平上,除去未知菌群外,共檢測到豐度在0.01%以上的屬有97個,其中相對豐度在1%以上的微生物有10個,在0.1%-1%之間有18個,在0.01%-1%之間有69個。通過對各個試驗組間優(yōu)勢菌群的差異性進行分析后發(fā)現(xiàn),隨著斷奶后日齡的增加,瘤胃菌屬(Ruminococcaceae)的相對豐度逐漸增加。斷奶后0 d、3 d的瘤胃菌屬(Ruminococcaceae)與斷奶7 d、14 d無顯著差異(P0.05),但顯著低于斷奶28 d(P0.05)。Bacteroides隨著斷奶后日齡的增加,豐度逐漸下降,其中斷奶后0、3 d與28 d有顯著差異(P0.05),其他各組之間沒有顯著差異(P0.05)。試驗二:精氨酸和菊粉對肉兔腸道形態(tài)、微生物菌群結構的影響選取35日齡斷奶伊拉肉兔,經(jīng)過10天的適應期后,將肉兔隨機分為4個處理,每個處理40只兔。四個處理組分別為對照組、精氨酸組(對照組+1%精氨酸),菊粉組(對照組+4%菊粉)、精氨酸+菊粉組(對照組+1%精氨酸+4%菊粉),整個試驗持續(xù)21天。在試驗結束時每組取5-6只兔屠宰,研究精氨酸和菊粉對肉兔腸道形態(tài)、盲腸發(fā)酵、盲腸微生物菌群結構的影響。試驗結果如下:腸道形態(tài):精氨酸和菊粉對十二指腸絨毛高度沒有影響(P0.05),但顯著降低隱窩深度(P0.05),顯著增加絨毛高度/隱窩深度(P0.05),精氨酸和菊粉之間無交互作用(P0.05)。精氨酸和菊粉不影響空腸的絨毛高度、隱窩深度和絨毛高度/隱窩深度(P0.05),但菊粉可顯著提高絨毛高度/隱窩深度(P0.001)。盲腸發(fā)酵:精氨酸和菊粉可顯著降低肉兔盲腸內容物的p H值和氨態(tài)氮(P0.05),精氨酸可顯著提高丁酸的產(chǎn)量(P0.05),對乙酸、丙酸和總揮發(fā)性脂肪酸則沒有影響(P0.05)。菊粉可顯著提高乙酸、丁酸和總揮發(fā)性脂肪酸的含量,但對丙酸的含量沒有影響(P0.05)。OTUs統(tǒng)計及多樣性分析:將整個試驗22個肉兔盲腸內容物的Mi Seq測序經(jīng)過優(yōu)化、拼接和質量控制后共產(chǎn)生116,080個16S r RNA序列。對照組的樣本序列數(shù)、OUTs數(shù)均低于精氨酸、菊粉和精氨酸+菊粉組,但各組之間沒有顯著差異(P0.05)。日糧中添加精氨酸和菊粉對盲腸內容物中細菌16S r RNA的Ace、多樣性指數(shù)(Chao1)、香濃指數(shù)(Shannon)沒有顯著影響(P0.05)。盲腸微生物群落結構分析:在門的水平上,相對豐度在0.01%以上的細菌有13個,厚壁菌門(Firmicutes)占的比例最高(69%-80%),其次是擬桿菌門(Bacteroidetes,16%-26%)。變形菌門(Proteobacteria)約占1%-4%,精氨酸和菊粉互作對其有顯著影響(P0.05)。菊粉可以顯著提高放線菌門(Actinobacteria)的相對豐度(P=0.009),對其他門則沒有顯著影響(P0.05)。精氨酸對盲腸微生物在門上的分布沒有顯著影響(P0.05)。在科的水平上,豐度為0.01%以上的科有67個,其中瘤胃菌科(Ruminococcaceae,35.8%-43.7%)、毛螺菌科(Lachnospiraceae,13.8%-22.0%)、Clostridialesvadin(7.25%-12.9%)和Clostridiales Unclassified(0.7%-1.43%)的豐度較高,但精氨酸、菊粉則對其無顯著影響(P0.05)。菊粉可顯著提高Firmicutes Unclassified(0.23%-0.56%)的豐度(P=0.046),降低Christensenellaceae(P=0.01)、Defluviitaleaceae(P=0.005)的豐度,但精氨酸則對其無顯著影響(P0.05)。相對豐度在0.01%-0.1%的微生物有45個科,其中在對照組和精氨酸組不含有、而菊粉組和精氨酸+菊粉組含有的微生物有33個科。在屬的水平上,相對豐度為0.01%以上的屬有133個。在精氨酸、菊粉、精氨酸和菊粉組發(fā)現(xiàn)了微量(0.01%)的Eubacterium hallii group。精氨酸組Desulfovibrio的豐度顯著低于對照組(P=0.05),精氨酸和菊粉有交互作用(P=0.018)。相對豐度在0.01%-0.1%之間的屬有98個,其中對照組和精氨酸組不含有、而菊粉組和精氨酸+菊粉組含有的微生物有45個。試驗三:精氨酸和菊粉對肉兔生長性能、血清生化指標和肉品質的影響選取192只45日齡肉兔隨機分為4個處理,每個處理6個重復,每個重復8只兔。試驗按照2×2雙因素設計,分為對照組、精氨酸組(1%精氨酸)、菊粉組(4%菊粉)和精氨酸+菊粉組(1%精氨酸+4%菊粉),各組營養(yǎng)水平基本一致,整個試驗持續(xù)21天。從生長性能、血液生化指標和肉品質等方面探討精氨酸和菊粉在肉兔中的營養(yǎng)生理作用。主要結果如下:生長性能:精氨酸和菊粉對采食量沒有影響(P0.05),可顯著提高幼兔的平均日增重(P0.05)。精氨酸對料肉比沒有影響(P0.05),而菊粉則可以顯著降低料肉比(P0.05)。表觀消化率:精氨酸可顯著提高干物質、粗蛋白、粗脂肪和ADF的消化率(P0.05),對NDF、鈣和磷的消化率則沒有影響(P0.05)。菊粉可顯著提高干物質和磷的消化率,但降低了ADF、粗脂肪的消化率(P0.05),對粗蛋白、NDF和鈣的消化率沒有影響(P0.05)。血清生化指標:精氨酸可顯著提高血清中堿性磷酸酶的含量,降低尿素氮的含量(P0.05),而肌酐、鈣、磷的含量則沒有顯著影響(P0.05)。精氨酸和菊粉可顯著降低膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白和極低密度脂蛋白的含量(P0.001),但對高密度脂蛋白則沒有顯著影響(P0.05),精氨酸和菊粉無交互作用(P0.05)。免疫指標:精氨酸和菊粉對肉兔胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)和血清細胞因子TNF-α、IL-6菊粉沒有顯著影響(P0.05)。精氨酸不影響血清IL-2的含量(P0.05),而菊粉有提高IL-2的趨勢(0.05P0.10)。肌肉品質:在兔肉色澤方面,飼料中添加精氨酸和菊粉對L*沒有影響(P0.05),但顯著提高了a*、b*和C值(P0.05),二者對L*、a*、b*和C值均無交互作用(P0.05)。在肉品質方面,精氨酸有降低背最長肌p H值、提高系水力的趨勢(0.05P0.10),但菊粉則對p H值、系水力、熟肉率無顯著影響(P0.05),添加精氨酸和菊粉對肉品質無交互作用(P0.05)。在氨基酸含量方面,精氨酸顯著增加兔背最長肌中精氨酸的含量(P0.05),而菊粉則可顯著增加蛋氨酸、酪氨酸和脯氨酸的含量(P0.05),對其他氨基酸和總氨基酸的含量則沒有影響(P0.05)。總體結論:(1)在斷奶后14天,肉兔的腸道形態(tài)、盲腸發(fā)酵狀態(tài)基本恢復到斷奶前的水平。盲腸微生物的多樣性在斷奶后0-14天相對穩(wěn)定,在14-28天明顯增加。(2)厚壁菌門和擬桿菌門是肉兔盲腸微生物的主要菌群,占測序總量的93%以上,這種格局不受斷奶后日齡、營養(yǎng)調控的影響。(3)菊粉不能改變優(yōu)勢菌群的豐度,但可增加肉兔盲腸微生物的多樣性,其中某些微量微生物可能在調節(jié)物質代謝、腸道免疫方面起關鍵作用。(4)精氨酸和菊粉可提高肉兔的生長性能,改善兔肉品質,二者在蛋白質代謝、脂類代謝、腸粘膜形態(tài)等方面有交互作用。
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S829.1

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