本論文以短鏈脂肪酸(Short Chain Fatty Acids,SCFAs)和中鏈脂肪酸(Medium Chain Fatty Acids,MCFAs)組成的復合有機酸為研究對象,通過三次大群飼養(yǎng)試驗,研究了不同飼養(yǎng)條件下飼糧添加復合有機酸,以及復合有機酸替代抗生素(Antibiotics,AB)或氧化鋅(Znic oxide,ZnO)對斷奶仔豬生長性能和健康狀況的影響,進一步通過消化代謝試驗和比較屠宰試驗,采用外源指示劑法測定了飼糧能量、鈣磷和氨基酸的表觀回腸消化率,采用實時熒光定量基因擴增檢測(Real-time qPCR)技術測定了小腸養(yǎng)分(葡萄糖和氨基酸)轉運載體基因表達以及炎性細胞因子表達,采用變性梯度凝膠電泳(DGGE)技術和PCR檢測技術分析了腸道菌群多樣性和主要菌屬的相對豐度,探究了復合有機酸替代抗生素(AB)或氧化鋅(ZnO)影響斷奶仔豬生長性能和腸道健康的可能機理。本論文旨在為復合有機酸替代斷奶仔豬日糧抗生素或氧化鋅提供數(shù)據(jù)支持,為后抗生素時代生豬的綠色健康養(yǎng)殖提供理論指導。本論文共設計4個試驗,分述如下:試驗一飼糧添加復合有機酸對不同飼養(yǎng)條件下斷奶仔豬生長性能的影響為了明確不同飼養(yǎng)條件下日糧添加不同劑量SF3對斷奶仔豬生長性能的影響,該試驗設計了兩次大群飼養(yǎng)試驗。兩次試驗采用相同的試驗日糧,根據(jù)試驗日糧分為三個處理:處理1為對照組(NC),飼喂不添加任何抗生素和氧化鋅的基礎日糧;處理2為NC+3SF3組,飼喂在基礎日糧中添加3.0g/kg的復合有機酸SF3;處理3為NC+5SF3組,飼喂在基礎日糧中添加5.0 g/kg的復合有機酸SF3。其中復合有機酸SF3含有34%的甲酸,16%的乳酸,7%的檸檬酸和13%的中鏈脂肪酸。在第一次試驗中,180頭(母84頭和公96頭)21日齡斷奶的雜交仔豬(杜洛克×大白×長白,DLY),根據(jù)體重(6.64±0.97)和性別隨機分成3組,每組6個重復圈(10頭豬/圈),其中4個圈公母各半,其余兩個圈公母比為6:4。所有試驗豬在斷奶后飼喂一周哺乳期間補飼的教槽料,然后替換為試驗日糧NC,NC+3SF3或NC+5SF3,試驗期為兩周,試驗前和試驗期間的環(huán)境溫度適宜且相對穩(wěn)定(26-32℃)。在第二次試驗中,共有128頭(公母各半)21日齡斷奶雜交仔豬(6.64±0.97kg),根據(jù)體重和性別隨機分成3組,分別有6、5、5個重復圈,每圈8頭豬(公母各半)。從斷奶當天起直接飼喂試驗日糧NC、NC+3SF3或NC+5SF3。試驗期間室溫持續(xù)下降,早7:00溫度從斷奶當天的26.5℃降至斷奶第六天的19℃。試驗期持續(xù)一周,因出現(xiàn)大范圍腹瀉而終止。結果顯示,第一次試驗中,各處理組間體重(BW)、平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料肉比(F/G)均無顯著差異(P0.05)。第二次試驗中,盡管各處理間采食量沒有顯著差異(P0.10),但在斷奶后第七天,飼喂NC+5SF3日糧的仔豬體重為正增長,而飼喂NC和NC+3SF3日糧的仔豬體重為負增長,而且,從斷奶后的第二天起,各組腹瀉頻率日益增加,在斷奶第七天,NC組(56.4%)和NC+3SF3組(62.8%)仔豬腹瀉頻率均超過55%,而NC+5SF3組為43.4%,顯著低于NC+3SF3組(P0.05),有低于NC組的趨勢(P0.10)。在試驗全期,NC+5SF3組的腹瀉頻率(20.5%)顯著(P0.05)低于NC組(26.5%)和NC+3SF3組(27.8%)。本試驗結果表明,斷奶后的飼養(yǎng)條件對斷奶仔豬飼喂SF3的效果有重要影響。在斷奶后延用教槽料一周,并確保環(huán)境溫度適宜的條件下,添加復合有機酸SF3對仔豬生產性能沒有明顯的改善作用;但在斷奶后直接換料,且室溫低于適宜溫度等極端飼養(yǎng)條件下,日糧添加SF3對降低斷奶仔豬腹瀉有積極作用,但在完全無抗和無氧化鋅條件下,并不能完全保護仔豬的腸道健康,這提示了商業(yè)生產條件下SF3的應用潛力,也表明科學應用SF3并探尋SF3作用機理是值得進一步研究的問題。試驗二復合有機酸替代抗生素或氧化鋅對斷奶仔豬生長性能的影響本試驗采用完全隨機試驗設計,試驗共設4個處理,對照組飼喂添加抗生素(AB,硫酸粘桿菌素、恩拉霉素各20mg/kg日糧)和氧化鋅(ZnO,2.5g/kg日糧)的日糧(ZnO+AB),試驗1組飼喂應用3 kg/t復合有機酸SF2(含有46%的甲酸,16%的乳酸,7.5%的檸檬酸)替代抗生素的日糧(ZnO+SF2),試驗2組飼喂應用3 kg/t復合有機酸SF3替代抗生素的日糧(ZnO+SF3),試驗3組飼喂應用3 kg/t復合有機酸SF3替代ZnO的日糧(AB+3SF3)。選擇240頭21日齡斷奶的三元雜交仔豬(DLY),根據(jù)體重和性別隨機分為4組。所有試豬在斷奶后延用教槽料一周,然后飼喂試驗日糧四周(后兩周日糧中不再添加ZnO),每日糧處理均為6個重復圈,每圈10頭仔豬(公母各半),自由采食,自由飲水。結果顯示,與飼喂ZnO+AB日糧的對照組相比,1)飼喂ZnO+SF2日糧的試豬第一周結束體重、平均日增重和采食量均顯著(P0.05)提高,但第二周和后兩周的料肉比也顯著(P0.05)提高;2)飼喂ZnO+SF3日糧的試豬第一周結束體重、平均日增重和前兩周的采食量均顯著(P0.05)提高,但試驗各階段的料肉比較對照組沒有顯著差異(P0.05);3)飼喂AB+SF3日糧的試豬前兩周結束體重、平均日增重和采食量均顯著(P0.05)提高,但試驗各階段的料肉比較對照組沒有顯著差異(P0.05)。與飼喂ZnO+SF2日糧的試豬相比,飼喂ZnO+SF3日糧的試豬第二周平均日增重顯著(P0.05)提高,而料肉比顯著(P0.05)降低。本試驗結果表明,在商業(yè)生產條件下,飼糧添加由短鏈脂肪酸(SCFA)和中鏈脂肪酸(MCFA)組成的復合有機酸,較單純由SCFA組成的有機酸更有利于改善仔豬的健康狀況,促進仔豬的生長,并提高飼料的轉化效率。試驗三復合有機酸替代抗生素影響斷奶仔豬生長性能的機理研究在試驗一和二的基礎上,進一步通過消化代謝試驗和比較屠宰試驗,研究添加5kg/t的SF3替代日糧抗生素對斷奶仔豬免疫力以及營養(yǎng)物質消化吸收的影響。選擇14頭28日齡斷奶的三元雜交仔豬(DLY),單獨飼養(yǎng)于代謝籠內。所有試豬在斷奶后均飼喂添加抗生素和ZnO的對照組日糧(ZnO+AB)一周,然后將其中7頭試豬日糧替換為添加5kg/t復合有機酸SF3替代抗生素的試驗日糧(ZnO+5SF3),每組日糧均為7頭試豬(4公3母),自由采食、自由飲水,室溫保持在26℃,飼喂試驗日糧14天后屠宰取樣。結果顯示,與飼喂ZnO+AB日糧的對照組仔豬相比,飼喂ZnO+5SF3日糧的試驗組仔豬干物質、總能和鈣的表觀回腸消化率均顯著提高(P0.05),空腸鈉-葡萄糖協(xié)同轉運蛋白1(SGLT1)和轉化生長因子-β(TGF-β)均上調表達(P0.05),而空腸腫瘤壞死因子α(TNF-α)下調表達(P0.05),血漿TNF-α的濃度降低(P0.05),但血漿免疫球蛋白G(Ig-G)水平升高,回腸食糜乳酸桿菌含量增加,而總細菌含量降低。本試驗結果表明,日糧添加SF3并替代抗生素,可促進空腸葡萄糖轉運相關載體表達,提高斷奶仔豬對日糧營養(yǎng)物質的消化吸收率,同時,SF3有助于改善腸道菌群結構,調節(jié)腸道免疫相關基因表達,提高血漿抗體水平,增強仔豬免疫力。這為試驗一SF3緩減仔豬腹瀉的作用提供了部分作用機制上的解釋。試驗四復合有機酸替代氧化鋅影響斷奶仔豬生長性能的機理研究為了進一步探究SF3替代ZnO提高仔豬生產性能的機制,本論文進一步通過消化代謝試驗和比較屠宰試驗,研究了SF3替代ZnO對斷奶仔豬營養(yǎng)物質消化率、免疫力以及腸道微生物菌群結構的影響及機制。選擇14頭28日齡斷奶的三元雜交仔豬(DLY),飼養(yǎng)于代謝籠內單欄。所有試豬在斷奶后均飼喂對照組日糧(AB+ZnO)一周,然后將其中7頭試豬日糧替換為用3kg/t復合有機酸SF3替代ZnO的試驗日糧(AB+3SF3),每組日糧均為7頭試豬(4公3母),自由采食、自由飲水,室溫保持在26℃,飼喂試驗日糧14天后屠宰取樣。結果顯示,與飼喂AB+ZnO日糧的對照組仔豬相比,飼喂AB+3SF3日糧的試驗組絕大部分氨基酸(包括蛋氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、組氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸和酪氨酸)表觀回腸消化率(AID)極顯著提高(P0.001),空腸氨基酸轉運載體(EAAT3和CAT2)和調節(jié)性細胞因子(TGF-β)顯著上調表達(P0.05),空腸促炎細胞因子(TNF-α)顯著下調表達(P0.05),血漿TNF-α濃度顯著降低(P0.05),IgG濃度顯著升高(P0.05),回腸和直腸乳酸桿菌含量分別極顯著(P0.01)和顯著(P0.05)增加,回腸微生物的PCR-DGGE條帶數(shù)顯著提高(P0.05),相似指數(shù)降低。本試驗結果表明,日糧添加SF3替代ZnO,可促進空腸氨基酸轉運相關載體表達,提高斷奶仔豬對日糧氨基酸的消化吸收率。與此同時,SF3有助于改善腸道菌群結構,促進乳酸菌增殖,并調節(jié)腸道免疫相關基因表達,提高血漿抗體水平,增強仔豬免疫力。這為試驗三SF3降低仔豬發(fā)病率、提高生產性能的作用提供了作用機制上的解釋。本文對以上4個試驗的結果進行綜合分析,得到以下結論:1、飼糧添加復合有機酸SF3有改善仔豬腸道健康、提高生長性能的積極作用,但在環(huán)境溫度不適和斷奶直接換料等極端飼養(yǎng)條件下,同時取代抗生素和氧化鋅并不能完全保護動物健康;斷奶后教槽料過渡一周,再飼喂SF3替代抗生素或氧化鋅日糧,是確保SF3促生長作用得到穩(wěn)定發(fā)揮的關鍵。2、仔豬生長性能的改善與營養(yǎng)物質消化率的提高有關。其中,SF3提高干物質、總能和鈣的表觀消化率,與空腸鈉葡萄糖共轉運載體SGLT1表達升高以及腸道內pH值降低有關;SF3提高日糧中大部分氨基酸的表觀回腸消化率,與空腸氨基酸轉運蛋白CAT2上調表達有關。3、SF3提高仔豬抗腹瀉能力和降低發(fā)病率的作用,與仔豬免疫力的提高有關。其中,調節(jié)性細胞因子的上調表達以及促炎細胞因子的下調表達,可能與飼喂有機酸后腸道乳酸菌增殖有關;SF3提高仔豬腸道內乳酸桿菌濃度和微生物群落的多樣性,可能與有機酸降低胃腸道的pH值,引起乳桿菌大量增殖有關。
【學位單位】：四川農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S828.5
【部分圖文】：

研究采用的技術路線

回腸 Ileum絨毛高度 Villus height, μm 261.66 294.68 27.51 0.269隱窩深度 Crypt depth, μm 199.57 172.61 32.52 0.445絨隱比 VH/CD 1.27 1.61 0.25 0.226十二指腸（ZnO+AB） 十二指腸（ZnO+5SF3）

四川農業(yè)大學博士學位論文由表 3-7 和圖 3-2 可見，與飼喂 ZnO+AB 日糧的對照組相比，飼喂 ZnO+5SF3 日糧的斷奶仔豬十二指腸和回腸絨毛高度、隱窩深度以及絨隱比均沒有顯著差異（P>0.05）。2.3 肽和氨基酸轉運載體基因表達日糧處理顯著影響氨基酸轉運載體 EAAT3 的表達（圖 3-3）。與飼喂 ZnO+AB 日糧相比，飼喂 ZnO+5SF3 日糧的試豬回腸 EAAT3 表達量極顯著較高（P <0.01）。日糧處理對肽和其他氨基酸轉運載體沒有顯著影響（P>0.05）。
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本文編號：2837628