飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、腸道食糜菌群數(shù)量與揮發(fā)性脂肪酸濃度以及肌內(nèi)脂肪含量的影響

蒲俊寧 王華杰 陳代文 田 剛 何 軍 鄭 萍 毛湘冰 虞 潔 黃志清 羅鈞秋 羅玉衡 余 冰

(四川農(nóng)業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所，動物抗病營養(yǎng)教育部重點實驗室，雅安625014)

淀粉是飼料中碳水化合物的主要成分，也是動物機體重要的能量來源，占畜禽生產(chǎn)成本的50%以上，是養(yǎng)豬生產(chǎn)中重要的經(jīng)濟投入之一[1]。前人研究發(fā)現(xiàn)，淀粉因來源、組成和結構不同，在動物和人體內(nèi)的消化速度和主要消化部位存在差異，并影響腸道微生物代謝、養(yǎng)分吸收和利用，進而影響動物的生產(chǎn)性能和胴體組成[2-4]。淀粉是由多個葡萄糖基單元通過糖苷鍵結合成的高分子多糖，主要由線性結構的直鏈淀粉(α-1,4-糖苷鍵連接)和分支結構的支鏈淀粉(α-1,6-糖苷鍵連接)構成[5]。其中，支鏈淀粉能被單胃動物胃腸道中α-淀粉酶快速降解，從而具有改善生長性能和誘導高血糖和高胰島素水平的作用；而直鏈淀粉不能被小腸α-淀粉酶降解或降解很慢，未被小腸降解的淀粉進入后腸經(jīng)微生物發(fā)酵產(chǎn)生大量短鏈脂肪酸，對動物生長發(fā)育和腸道健康產(chǎn)生重要影響[6-7]。通常情況下，淀粉同時含有直鏈和支鏈2種類型，因此，其理化性質(zhì)和消化特性主要取決于2種類型淀粉之比[8]。Camp等[9]研究發(fā)現(xiàn)飼喂蠟質(zhì)玉米(100%支鏈淀粉)的生長育肥豬的平均日增重、采食量和飼料轉化率均高于飼喂普通玉米(75%支鏈淀粉、25%直鏈淀粉)的生長育肥豬。Wang等[10]研究發(fā)現(xiàn)飼喂小鼠高直鏈淀粉含量的飼糧能夠提高糞便中乳酸菌、雙歧桿菌的數(shù)量和揮發(fā)性脂肪酸(volatile fatty acids，VFAs)的含量。

盡管國內(nèi)外已有不少關于直鏈和支鏈淀粉在豬上應用的研究報道，但主要停留在對豬生長性能和營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響方面[11-12]。然而，系統(tǒng)設計不同梯度直鏈/支鏈淀粉比飼糧，考察其對育肥豬后腸微生物及代謝產(chǎn)物揮發(fā)性脂肪酸的研究卻鮮有報道。因此，本試驗通過配制不同梯度直鏈/支鏈淀粉比飼糧，研究其對育肥豬生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、后腸食糜微生物與揮發(fā)性脂肪酸以及肌內(nèi)脂肪(intramuscular fat,IMF)含量的影響，為深入認識直鏈和支鏈淀粉的效應及其在豬飼糧中的適宜比例提供理論依據(jù)和試驗證據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與設計

試驗采用單因子設計，選取24頭平均體重為(61.67±2.01) kg的健康“杜×長×大”生長豬，隨機分為4組(每組6個重復，每個重復1頭豬)，分別飼喂直鏈/支鏈淀粉比為0.26(LD組)、0.37(CD組)、0.47(MD組)和0.98(HD組)的試驗飼糧。試驗至豬平均體重約120 kg時結束。

1.2 試驗飼糧

試驗飼糧參照NRC(2012)生長育肥豬營養(yǎng)需要，以高直鏈玉米淀粉(含直鏈淀粉67.97%)、高支鏈玉米淀粉(含支鏈淀粉97.78%)和普通玉米淀粉(含直鏈淀粉51.21%)為淀粉源配制而成，試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)

續(xù)表1項目Items50～75 kg階段 50 to 75 kg stageLD組LD groupCD組CD groupMD組MD groupHD組HD group76～135 kg階段 76 to 135 kg stageLD組LD groupCD組CD groupMD組MD groupHD組HD group碳酸鈣 CaCO30.560.560.560.560.620.620.620.62磷酸氫鈣 CaHPO40.680.680.680.680.290.290.290.29氯化膽堿 Choline chloride 0.150.150.150.150.150.150.150.15維生素預混料 Vitamin premix1)0.030.030.030.030.030.030.030.03礦物質(zhì)預混料 Mineral premix2)0.300.300.300.300.300.300.300.30DL-蛋氨酸 DL-Met0.050.050.050.05L-賴氨酸鹽酸鹽 L-Lys·HCl0.210.210.210.210.080.080.080.08合計 Total100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.00營養(yǎng)水平 Nutrient levels3)消化能 DE/(MJ/kg)14.2414.2414.2414.2414.2414.2414.2414.24直鏈淀粉 Amylose20.4727.2532.1849.5220.4727.2532.1849.52支鏈淀粉 Amylopectin79.5372.7567.8250.4379.5372.7567.8250.43直鏈/支鏈淀粉比 Amylose/amylopectin ratio0.260.370.470.980.260.370.470.98粗蛋白質(zhì) CP14.8214.8214.8214.8214.0214.0214.0214.02鈣 Ca0.480.480.480.480.400.400.400.40有效磷 AP0.200.200.200.200.140.140.140.14粗脂肪 CF2.002.002.002.002.032.032.032.03粗灰分 Ash0.250.250.250.250.450.450.450.45賴氨酸 Lys0.950.950.950.950.740.740.740.74蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys0.510.510.510.510.520.520.520.52色氨酸 Trp0.160.160.160.160.16 0.16 0.160.16蘇氨酸 Thr0.550.550.550.550.51 0.51 0.510.51精氨酸 Arg0.960.960.960.960.93 0.93 0.930.93

1)維生素預混料可為每千克飼糧提供Vitamin premix provided the following per kg of diets：VA 12 000 IU，VD33 000 IU，VE 7.5 IU，VK31.5 mg，VB10.6 mg，VB24.8 mg，VB61.8 mg，VB129.0 μg，泛酸 pantothenic acid 7.5 mg，葉酸 folic acid 0.15 mg，煙酸 nicotinic acid 1.05 mg，生物素 biotin 0.15 mg。

2)礦物質(zhì)預混料可為每千克飼糧提供Mineral premix provided the following per kg of diets：Fe 50 mg，Cu 3.5 mg，Zn 50 mg，Mn 2.0 mg，I 0.14 mg，Se 0.15 mg。

3)直鏈淀粉和支鏈淀粉為實測值，其余營養(yǎng)水平為計算值。Amylose and amylopectin were measured values, while the other nutrient levels were calculated values.

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗在四川農(nóng)業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所試驗基地進行。試驗前清洗料槽、水槽，并對豬舍進行徹底消毒。試驗期間，豬自由飲水，每日飼喂3次(08:00、13:00和19:00)，少喂勤添，飼喂量以豬只吃飽后料槽內(nèi)略有剩余為度，各組飼養(yǎng)管理條件保持一致。保持圈舍通風，環(huán)境適宜，并于每日結算余料，記錄采食量。

1.4 樣品采集與處理

飼糧樣：按照GB/T 14699.1—2005《飼料采樣法》的要求通過四分法分別采集不同組飼糧樣品1 kg左右，研磨過40目篩，混勻，裝入潔凈的密閉塑料袋，標記，-20 ℃保存待測。

糞樣：采用內(nèi)源指示劑部分收糞法進行消化試驗。于試驗結束前4天早上開始收集剛排出未污染的糞便，糞便收集后按每100 g糞便加入10%硫酸10 mL，另加甲苯數(shù)滴進行固氮防腐，每個重復收集的糞便經(jīng)充分混合后，取適量放置在干凈的器皿中，于60～65 ℃烘48 h后回潮24 h稱重，再烘24 h后回潮24 h稱重，如此反復，達到恒重。糞樣干燥后粉碎，過40目篩，于-20 ℃保存待測。

肌肉和食糜樣：試驗結束后，將24頭空腹12 h的豬用鐵籠運至屠宰處，用電擊暈、放血處死。剖開豬腹腔，迅速分離腸道，取十二指腸、空腸、回腸、盲腸和結腸食糜于紙杯中，測定食糜pH；取盲腸和結腸食糜各4份，裝入2 mL滅菌EP管中液氮速凍，-70 ℃保存，用于菌群數(shù)量和揮發(fā)性脂肪酸濃度測定；在豬左側胴體處取5 g背最長肌樣品裝入EP管，液氮速凍，-70 ℃保存待測。

1.5 測定指標與方法

1.5.1 生長性能

試驗期間準確記錄每頭試驗豬每日采食量，試驗開始前和試驗結束后分別空腹稱量試驗豬體重，計算豬的平均日增重(average daily gain,ADG)、平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)和料重比(feed/gain,F/G)。

1.5.2 營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率

測定飼糧和糞便中各營養(yǎng)物質(zhì)及內(nèi)源指示劑鹽酸不溶灰分含量，計算各營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率?？偰苡萌詣友鯊棢崃績x(PARR 6400，美國)測定；粗蛋白質(zhì)含量用全自動凱氏定氮儀(BUCHIK，瑞士)測定；鹽酸不溶灰分含量按照GB/T 23742—2009中方法測定；粗脂肪、粗灰分和干物質(zhì)含量按照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術》[13]中方法測定。

某營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率(%)=100-100×
A/A1×(B1/B)。

式中：A為每千克糞便中該營養(yǎng)物質(zhì)的含量；A1為每千克飼糧中該營養(yǎng)物質(zhì)的含量；B為每千克糞便中鹽酸不溶灰分的含量；B1為每千克飼糧中鹽酸不溶灰分的含量。

1.5.3 腸道食糜pH

十二指腸、空腸、回腸、盲腸和結腸食糜pH用PHS-3C pH計(上海精密科學儀器有限公司)直接測定。

1.5.4 盲腸、結腸食糜揮發(fā)性脂肪酸濃度

取食糜3 g，用蒸餾水進行稀釋(質(zhì)量體積比1∶1)。振蕩混勻后12 000×g離心10 min，取上清液1 mL，加入25%的偏磷酸0.2 mL，充分混勻，靜置30 min后12 000×g離心10 min，取上清液100 μL，加入甲醇100 μL，充分混勻并12 000×g離心10 min，收集上清液于EP管中，-20 ℃保存待測。采用氣相色譜儀(VARIAN CP-3800，美國)進行揮發(fā)性脂肪酸濃度測定。

1.5.5 盲腸、結腸食糜菌群數(shù)量

參考刁慧等[14]的方法，采用實時熒光定量PCR法檢測食糜中總細菌、大腸桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌和芽孢桿菌數(shù)量。采用Omega公司的DNA提取試劑盒提取食糜中總DNA，-20 ℃保存?zhèn)溆?。采用實時熒光定量PCR儀(ABI7900HT Real-TimePCR System，ABI，美國),根據(jù)細菌16S rRNA基因序列設計特異性引物，應用Taqman探針進行實時熒光定量PCR，使用天根公司的Real Mater Mix進行檢測。乳酸桿菌和大腸桿菌反應體系為20 μL：20×Probe Ehance Solution 1 μL，Real Mater Mix 8 μL，上、下游引物各1 μL，DNA 1 μL，探針0.3 μL，雙蒸水7.7 μL；雙歧桿菌反應體系為20 μL：20×Probe Ehance Solution 1 μL，Real Mater Mix 8 μL，上、下游引物各1 μL，DNA 1 μL，探針0.8 μL，雙蒸水7.2 μL。采用三步法PCR擴增標準程序：95 ℃預變性10 s，95 ℃ 5 s，50～60 ℃ 25 s，95 ℃ 10 s，共50個循環(huán)?？偧毦磻w系為25 μL：SYBR Premix Ex TaqTMⅡ12.5 μL，上、下游引物各1 μL，DNA 1 μL，雙蒸水9.5 μL。采用三步法PCR擴增標準程序：95 ℃預變性10 s，95 ℃ 5 s，50～60 ℃ 25 s，95 ℃ 10 s，熔解曲線條件為95 ℃ 39 s，55 ℃ 1 min，95 ℃ 1 min，共40個循環(huán)。以以每克食糜為檢測單位，通過Ct值與標準曲線計算得出每份樣品所含拷貝數(shù)，結果用每克食糜中菌群數(shù)量的常用對數(shù)[lg(拷貝數(shù)/g)]表示。實時熒光定量PCR引物及探針序列見表2。

1.5.6 背最長肌肌內(nèi)脂肪含量

采用GB/T 5009.6—2003中方法進行背最長肌肌內(nèi)脂肪含量測定。

1.5.7 短鏈脂肪酸受體基因相對表達量

采用實時熒光定量PCR技術檢測背最長肌短鏈脂肪酸受體基因G蛋白偶聯(lián)受體41(G protein-coupled receptor 41,GPR41)和G蛋白偶聯(lián)受體43(G protein-coupled receptor 43,GPR43)的相對表達量。背最長肌總RNA提取按照試劑盒(Trizol Reagent，TaKaRa，日本)操作說明進行，RNA濃度采用核酸蛋白檢測儀(Beckman Du-800，CA，美國)檢測。A260/A280表示的是RNA的純度，該比值位于1.8～2.0之間表明RNA純度較好。cDNA合成采用逆轉錄試劑盒(PrimeScriptTMreagent kit，TaKaRa，日本)進行，具體操作步驟參照說明書進行，反應結束后-20 ℃保存?zhèn)溆谩＠肗CBI搜索目的基因片段，運用Primer5、Oligo6.0進行引物設計，由大連寶生生物公司合成，引物序列見表3。用實時定量PCR儀(ABI7900HT Real-Time PCR System，ABI，美國)進行測定，PCR反應體系為10 μL：SYBR Premix Ex TaqTMⅡ(2×) (TaKaRa，日本)5 μL，上游引物0.4 μL，下游引物0.4 μL，雙蒸水3.2 μL，cDNA模板1 μL。PCR擴增條件為：95 ℃ 30 s，95 ℃ 5 s，60 ℃ 30 s，共40個循環(huán)，95 ℃ 10 s。熔解曲線：55～95 ℃，溫度以0.5 ℃/s的速率提升。以β-肌動蛋白(β-actin)作為內(nèi)參基因，目的基因相對表達量計算方法采用ΔΔCt法計算[15]。

表2 實時熒光定量PCR特異性引物序列及探針

表3 實時熒光定量PCR引物序列及退火溫度

1.6 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)先用Excel 2013進行初步整理，然后采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析并結合Duncan氏法進行多重比較，數(shù)據(jù)以平均值±標準誤(mean±SE)表示，以P<0.05為差異顯著，0.05≤P≤0.10為有趨勢，同時對飼糧直鏈/支鏈淀粉比的處理效應進行線性和二次回歸分析。

2 結 果

2.1 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬生長性能的影響

由表4可知，飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬的ADFI、ADG和F/G均無顯著影響(P>0.05)；但與LD組相比，HD組育肥豬的ADFI和ADG分別提高8.06%和12.43%。

2.2 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表5可知，與LD組相比，MD和HD組飼糧總能、粗灰分和粗蛋白質(zhì)表觀消化率顯著降低(P<0.05)，CD組總能表觀消化率和HD組粗脂肪表觀消化率也顯著降低(P<0.05)；與CD組相比，HD組總能、粗灰分和粗蛋白質(zhì)表觀消化率顯著降低(P<0.05)，MD組粗灰分和粗蛋白質(zhì)表觀消化率顯著降低(P<0.05);與MD組相比，HD組總能表觀消化率顯著降低(P<0.05)?；貧w分析表明，隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，飼糧總能、粗灰分、粗脂肪和粗蛋白質(zhì)表觀消化率均呈顯著的線性降低(P<0.05)。

表4 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬生長性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

表5 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

2.3 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬腸道食糜pH的影響

由表6可知，飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬十二指腸、空腸、盲腸和結腸食糜pH無顯著影響(P>0.05)；但與LD組相比，HD組育肥豬盲腸和結腸食糜pH分別降低5.08%和2.25%。此外，與LD、CD和MD組相比，HD組豬回腸食糜pH顯著降低(P<0.05)?；貧w分析表明，隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，育肥豬回腸食糜pH呈顯著的線性和二次曲線變化(P<0.05)。

2.4 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬腸道食糜揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響

由表7可知，與LD和CD組相比，MD組育肥豬盲腸食糜丁酸濃度顯著提高，HD組盲腸食糜丙酸和丁酸濃度顯著提高(P<0.05)；與MD組相比，HD組育肥豬盲腸食糜丙酸濃度顯著提高(P<0.05)；與LD組相比，HD組育肥豬結腸食糜丙酸和總揮發(fā)性脂肪酸濃度顯著提高(P<0.05)?；貧w分析表明，隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，盲腸食糜丁酸濃度及結腸食糜丙酸和總揮發(fā)性脂肪酸濃度呈顯著的線性增加(P<0.05)，盲腸食糜丙酸濃度有線性和二次曲線變化的趨勢(0.05≤P≤0.10)，結腸食糜乙酸濃度有線性增加的趨勢(0.05≤P≤0.10)。

表6 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬腸道食糜pH的影響

表7 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬腸道食糜揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響

2.5 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬腸道食糜菌群數(shù)量的影響

由表8可知，MD和HD組育肥豬盲腸食糜總細菌數(shù)量顯著高于LD組(P<0.05)；HD組育肥豬盲腸食糜雙歧桿菌數(shù)量顯著高于其他各組(P<0.05)；與LD組相比，HD組育肥豬結腸食糜乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量分別提高4.25%和15.42%(P>0.05)。回歸分析表明，隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，盲腸食糜雙歧桿菌數(shù)量呈顯著的線性和二次曲線變化(P<0.05)，盲腸食糜總細菌數(shù)量呈顯著的線性增加(P<0.05)。

2.6 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬背最長肌肌內(nèi)脂肪含量及短鏈脂肪酸受體基因GPR41和GPR43相對表達量的影響

由表9可知，與HD組相比，LD組育肥豬背最長肌肌內(nèi)脂肪含量顯著提高(P<0.05)，LD、CD和MD組背最長肌GPR43相對表達量顯著降低(P<0.05)?；貧w分析表明，隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，育肥豬背最長肌肌內(nèi)脂肪含量呈顯著的線性降低(P<0.05)，背最長肌GPR43相對表達量呈顯著的線性和二次曲線變化(P<0.05)。

表8 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬腸道食糜菌群數(shù)量的影響

表9 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬背最長肌肌內(nèi)脂肪含量及短鏈脂肪酸受體基因

3 討 論

3.1 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬生長性能和營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

淀粉是豬所需能量的主要來源，不同谷物由于淀粉組成和結構存在差異，在豬體內(nèi)的消化部位、速度和程度不同，因此其利用效率也存在差異。李勇[12]在研究不同直鏈/支鏈淀粉比飼糧對豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率影響時發(fā)現(xiàn)，低直鏈/支鏈淀粉比飼糧回腸末端淀粉和總能表觀消化率極顯著高于高直鏈/支鏈淀粉比飼糧。賓石玉等[16]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中總能、干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)的表觀消化率隨飼糧淀粉中直鏈淀粉含量的增加而降低。本研究也發(fā)現(xiàn)，飼糧營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率隨飼糧直鏈淀粉含量的增加而降低，其中高直鏈淀粉組育肥豬對飼糧總能、粗灰分、粗脂肪和粗蛋白質(zhì)的表觀消化率顯著低于低直鏈淀粉組，表明飼糧淀粉中直鏈淀粉含量越高其消化性能越差。其可能原因：一方面，由于直鏈淀粉相對分子質(zhì)量較支鏈淀粉小，分子側鏈較支鏈淀粉長，連接葡萄糖鏈的氫鍵作用力強，消化酶不易將其消化[17]；另一方面，直鏈淀粉易與油脂(脂肪酸)等化合物形成復合物，使其更難被消化[18]。盡管高直鏈淀粉飼糧會降低營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，但本研究也發(fā)現(xiàn)育肥豬的ADG和ADFI隨飼糧中直鏈淀粉含量的增加而提高，其中HD組育肥豬的ADG和ADFI比LD組分別提高12.43%和8.06%。Doti等[2]研究也發(fā)現(xiàn)豬ADG隨著飼糧直鏈淀粉含量的增加而增加。其可能原因：一方面，因支鏈淀粉能快速降解，迅速釋放葡萄糖引起胰島素反應，影響葡萄糖、氨基酸等營養(yǎng)樣物質(zhì)吸收，更易形成脂肪，而直鏈淀粉則因不易消化而逐漸被降解成葡萄糖，引起胰島素慢速分泌，促使葡萄糖更有效的利用，減少機體能量浪費，從而提高生長性能，有利于機體生長[17]；另一方面，雖然高直鏈淀粉組育肥豬營養(yǎng)物質(zhì)的消化率降低，但采食量有所增加，提高了營養(yǎng)物質(zhì)的攝入量，從而改善生長性能。

3.2 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬腸道食糜揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響

豬消化道的嚴格厭氧菌能發(fā)酵碳水化合物和未消化的蛋白質(zhì)，尤其在大腸段，產(chǎn)生許多揮發(fā)性脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸等，抑制兼性厭氧菌的生長。此外，這些揮發(fā)性脂肪酸還能為動物提供能量、抵御病原微生物侵襲以及維持動物腸道健康[19]。研究表明，直鏈淀粉由于其結構特點(分子間氫鍵強、分子小且側鏈長、分子結構排列緊湊)不易被消化酶消化而進入后腸被微生物降解產(chǎn)生短鏈脂肪酸[20]。Haenen等[21]研究發(fā)現(xiàn)抗性淀粉不僅顯著提高了豬盲腸和結腸短鏈脂肪酸濃度，調(diào)節(jié)腸道菌群組成，還影響了腸道短鏈脂肪酸相關基因的表達。相振田[22]研究表明，飼喂仔豬直鏈/支鏈淀粉比為0.48的豌豆淀粉飼糧能顯著提高盲腸和結腸內(nèi)容物中總揮發(fā)性脂肪酸和丁酸的濃度及摩爾比。本研究也發(fā)現(xiàn)，育肥豬盲、結腸食糜揮發(fā)性脂肪酸濃度會隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加而增加，其中，HD組育肥豬盲腸食糜丙酸和丁酸濃度以及結腸食糜丙酸和總揮發(fā)性脂肪酸濃度均顯著高于LD組。上述結果表明高直鏈淀粉飼糧可通過進入豬后腸發(fā)酵產(chǎn)生大量揮發(fā)性脂肪酸來改善腸道健康。

3.3 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬腸道食糜菌群數(shù)量的影響

動物胃腸道內(nèi)棲息著數(shù)量巨大的菌群，它們可廣泛參與宿主對營養(yǎng)素的代謝、增強機體免疫力、防止有害病原菌侵襲、抑制腸道產(chǎn)生腐敗物質(zhì)等，因此腸道菌群又被認為是一個獨立的器官[23]。如果腸道內(nèi)菌群失衡就會導致腸道損傷，進而引起腹瀉和炎癥等。厚壁菌門和擬桿菌門是豬腸道內(nèi)的主要優(yōu)勢菌群，其中雙歧桿菌和乳酸桿菌屬于厚壁菌門中對腸道健康有益的菌群，而大腸桿菌是導致仔豬腹瀉的有害菌[24]。Bird等[25]研究表明，飼喂豬高直鏈淀粉飼糧能促進結腸乳酸桿菌和雙歧桿菌的增殖，同時也能促進整個大腸的發(fā)酵。本研究結果發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，育肥豬盲腸和結腸食糜乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量也逐漸增加，其中，HD組育肥豬盲腸食糜雙歧桿菌和總細菌數(shù)量顯著高于LD組。這可能是由于直鏈淀粉能夠進入后腸被微生物發(fā)酵生成大量揮發(fā)性脂肪酸，一方面，揮發(fā)性脂肪酸可通過降低腸道pH來促進有益菌生長，抑制有害菌增殖；另一方面，揮發(fā)性脂肪酸具有降低氧化還原電位的作用，影響有害菌生長，從而改善腸道微生態(tài)平衡。

3.4 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對育肥豬背最長肌肌內(nèi)脂肪含量和短鏈脂肪酸受體基因表達的影響

前人研究表明，短鏈脂肪酸對動物糖脂代謝的調(diào)控主要是通過激活短鏈脂肪酸受體來實現(xiàn)[26]。在眾多短鏈脂肪酸受體中，G蛋白偶聯(lián)受體超家族中孤兒型受體GPR41和GPR43是短鏈脂肪酸的特異性受體[27]。在人上的研究發(fā)現(xiàn)，GPR41和GPR43只在特定組織表達，如脂肪組織和部分血細胞等[28]。侯增淼[29]研究發(fā)現(xiàn)，GPR41和GPR43在豬肌肉中也可以表達。Kimura等[30]用敲除GPR43的小鼠和野生型小鼠進行研究發(fā)現(xiàn)，敲除GPR43的小鼠體重、脂肪組織大小、脂肪組織脂肪細胞大小顯著高于野生型小鼠；而GPR43過表達的小鼠體重、脂肪組織大小、脂肪組織脂肪細胞大小顯著低于野生型小鼠，說明短鏈脂肪酸可以通過刺激GPR43的表達來抑制脂肪積累。本研究發(fā)現(xiàn)，育肥豬背最長肌中GPR43的相對表達量隨飼糧直鏈/支鏈淀粉比的降低而降低，其中，與HD組相比，LD組育肥豬背最長肌GPR43相對表達量顯著降低，肌內(nèi)脂肪含量顯著提高。上述結果表明高支鏈淀粉飼糧可通過減少豬腸道短鏈脂肪酸濃度來抑制背最長肌短鏈脂肪酸受體基因GPR43的表達，從而促進肌內(nèi)脂肪沉積，改善豬肉品質(zhì)。

4 結 論

① 隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，育肥豬對飼糧總能、粗灰分、粗脂肪和粗蛋白質(zhì)的表觀消化率呈逐漸降低的趨勢，飼糧中直鏈淀粉含量越高營養(yǎng)物質(zhì)的消化性能越差。

② 高直鏈淀粉飼糧可通過提高育肥豬腸道食糜揮發(fā)性脂肪酸濃度來降低腸道pH，從而促進有益菌的增殖，達到改善腸道健康的目的。

③ 高支鏈淀粉飼糧可通過抑制育肥豬背最長肌短鏈脂肪酸受體GPR43的表達來提高肌內(nèi)脂肪含量。