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(fù)合有機(jī)酸為研究對象,通過三次大群飼養(yǎng)試驗(yàn),研究了不同飼養(yǎng)條件下飼糧添加復(fù)合有機(jī)酸,以及復(fù)合有機(jī)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(jìn)一步通過消化代謝試驗(yàn)和比較屠宰試驗(yàn),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(shí)時(shí)熒光定量基因擴(kuò)增檢測(Real-time qPCR)技術(shù)測定了小腸養(yǎng)分(葡萄糖和氨基酸)轉(zhuǎn)運(yùn)載體基因表達(dá)以及炎性細(xì)胞因子表達(dá),采用變性梯度凝膠電泳(DGGE)技術(shù)和PCR檢測技術(shù)分析了腸道菌群多樣性和主要菌屬的相對豐度,探究了復(fù)合有機(jī)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(jī)理。本論文旨在為復(fù)合有機(jī)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(shí)代生豬的綠色健康養(yǎng)殖提供理論指導(dǎo)。本論文共設(shè)計(jì)4個(gè)試驗(yàn),分述如下:試驗(yàn)一飼糧添加復(fù)合有機(jī)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(yàn)設(shè)計(jì)了兩次大群飼養(yǎng)試驗(yàn)。兩次試驗(yàn)采用相同的試驗(yàn)日糧,根據(jù)試驗(yàn)日糧分為三個(gè)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(chǔ)日糧;處理2為NC+3SF3組,飼喂在基礎(chǔ)日糧中添加3.0g/kg的復(fù)合有機(jī)酸SF3;處理3為NC+5SF3組,飼喂在基礎(chǔ)日糧中添加5.0 g/kg的復(fù)合有機(jī)酸SF3。其中復(fù)合有機(jī)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(yàn)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(jī)分成3組,每組6個(gè)重復(fù)圈(10頭豬/圈),其中4個(gè)圈公母各半,其余兩個(gè)圈公母比為6:4。所有試驗(yàn)豬在斷奶后飼喂一周哺乳期間補(bǔ)飼的教槽料,然后替換為試驗(yàn)日糧NC,NC+3SF3或NC+5SF3,試驗(yàn)期為兩周,試驗(yàn)前和試驗(yàn)期間的環(huán)境溫度適宜且相對穩(wěn)定(26-32℃)。在第二次試驗(yàn)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(jī)分成3組,分別有6、5、5個(gè)重復(fù)圈,每圈8頭豬(公母各半)。從斷奶當(dāng)天起直接飼喂試驗(yàn)日糧NC、NC+3SF3或NC+5SF3。試驗(yàn)期間室溫持續(xù)下降,早7:00溫度從斷奶當(dāng)天的26.5℃降至斷奶第六天的19℃。試驗(yàn)期持續(xù)一周,因出現(xiàn)大范圍腹瀉而終止。結(jié)果顯示,第一次試驗(yàn)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(yàn)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(fù)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(yàn)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(yàn)結(jié)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(fù)合有機(jī)酸SF3對仔豬生產(chǎn)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(hù)仔豬的腸道健康,這提示了商業(yè)生產(chǎn)條件下SF3的應(yīng)用潛力,也表明科學(xué)應(yīng)用SF3并探尋SF3作用機(jī)理是值得進(jìn)一步研究的問題。試驗(yàn)二復(fù)合有機(jī)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(yàn)采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì),試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)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(yàn)1組飼喂應(yīng)用3 kg/t復(fù)合有機(jī)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(yàn)2組飼喂應(yīng)用3 kg/t復(fù)合有機(jī)酸SF3替代抗生素的日糧(ZnO+SF3),試驗(yàn)3組飼喂應(yīng)用3 kg/t復(fù)合有機(jī)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(jī)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(yàn)日糧四周(后兩周日糧中不再添加ZnO),每日糧處理均為6個(gè)重復(fù)圈,每圈10頭仔豬(公母各半),自由采食,自由飲水。結(jié)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(jié)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(jié)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(yàn)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(jié)束體重、平均日增重和采食量均顯著(P0.05)提高,但試驗(yàn)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(yàn)結(jié)果表明,在商業(yè)生產(chǎn)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(fù)合有機(jī)酸,較單純由SCFA組成的有機(jī)酸更有利于改善仔豬的健康狀況,促進(jìn)仔豬的生長,并提高飼料的轉(zhuǎn)化效率。試驗(yàn)三復(fù)合有機(jī)酸替代抗生素影響斷奶仔豬生長性能的機(jī)理研究在試驗(yàn)一和二的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步通過消化代謝試驗(yàn)和比較屠宰試驗(yàn),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(zhì)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(dú)飼養(yǎng)于代謝籠內(nèi)。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(fù)合有機(jī)酸SF3替代抗生素的試驗(yàn)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(yàn)日糧14天后屠宰取樣。結(jié)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(yàn)組仔豬干物質(zhì)、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(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(SGLT1)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)均上調(diào)表達(dá)(P0.05),而空腸腫瘤壞死因子α(TNF-α)下調(diào)表達(dá)(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(xì)菌含量降低。本試驗(yàn)結(jié)果表明,日糧添加SF3并替代抗生素,可促進(jìn)空腸葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)載體表達(dá),提高斷奶仔豬對日糧營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率,同時(shí),SF3有助于改善腸道菌群結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)腸道免疫相關(guān)基因表達(dá),提高血漿抗體水平,增強(qiáng)仔豬免疫力。這為試驗(yàn)一SF3緩減仔豬腹瀉的作用提供了部分作用機(jī)制上的解釋。試驗(yàn)四復(fù)合有機(jī)酸替代氧化鋅影響斷奶仔豬生長性能的機(jī)理研究為了進(jìn)一步探究SF3替代ZnO提高仔豬生產(chǎn)性能的機(jī)制,本論文進(jìn)一步通過消化代謝試驗(yàn)和比較屠宰試驗(yàn),研究了SF3替代ZnO對斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)消化率、免疫力以及腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)的影響及機(jī)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(nèi)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(fù)合有機(jī)酸SF3替代ZnO的試驗(yàn)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(yàn)日糧14天后屠宰取樣。結(jié)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(yàn)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(zhuǎn)運(yùn)載體(EAAT3和CAT2)和調(diào)節(jié)性細(xì)胞因子(TGF-β)顯著上調(diào)表達(dá)(P0.05),空腸促炎細(xì)胞因子(TNF-α)顯著下調(diào)表達(dá)(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(yàn)結(jié)果表明,日糧添加SF3替代ZnO,可促進(jìn)空腸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)載體表達(dá),提高斷奶仔豬對日糧氨基酸的消化吸收率。與此同時(shí),SF3有助于改善腸道菌群結(jié)構(gòu),促進(jìn)乳酸菌增殖,并調(diào)節(jié)腸道免疫相關(guān)基因表達(dá),提高血漿抗體水平,增強(qiáng)仔豬免疫力。這為試驗(yàn)三SF3降低仔豬發(fā)病率、提高生產(chǎn)性能的作用提供了作用機(jī)制上的解釋。本文對以上4個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行綜合分析,得到以下結(jié)論:1、飼糧添加復(fù)合有機(jī)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(shí)取代抗生素和氧化鋅并不能完全保護(hù)動(dòng)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(guān)鍵。2、仔豬生長性能的改善與營養(yǎng)物質(zhì)消化率的提高有關(guān)。其中,SF3提高干物質(zhì)、總能和鈣的表觀消化率,與空腸鈉葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)載體SGLT1表達(dá)升高以及腸道內(nèi)pH值降低有關(guān);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(zhuǎn)運(yùn)蛋白CAT2上調(diào)表達(dá)有關(guān)。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(guān)。其中,調(diào)節(jié)性細(xì)胞因子的上調(diào)表達(dá)以及促炎細(xì)胞因子的下調(diào)表達(dá),可能與飼喂有機(jī)酸后腸道乳酸菌增殖有關(guān);SF3提高仔豬腸道內(nèi)乳酸桿菌濃度和微生物群落的多樣性,可能與有機(jī)酸降低胃腸道的pH值,引起乳桿菌大量增殖有關(guān)。
【學(xué)位單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S828.5
【部分圖文】：

研究采用的技術(shù)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(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)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(zhuǎn)運(yùn)載體基因表達(dá)日糧處理顯著影響氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體 EAAT3 的表達(dá)（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(dá)量極顯著較高（P <0.01）。日糧處理對肽和其他氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體沒有顯著影響（P>0.05）。
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本文編號：2837628