不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中主要微生物數(shù)量和臭氣物質(zhì)排放的動(dòng)態(tài)影響

屈圣富 李貞明 容 庭 劉志昌 馬現(xiàn)永,2* 余 苗,2*

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南動(dòng)物營養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，畜禽育種國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省畜禽肉品質(zhì)量安全控制與評(píng)定工程技術(shù)研究中心，廣州510640；2.嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室茂名分中心，茂名525000)

在生豬養(yǎng)殖過程中，臭氣污染一直制約著養(yǎng)豬業(yè)的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。臭氣物質(zhì)實(shí)質(zhì)是微生物在一定條件下厭氧發(fā)酵碳水化合物、含氮和含硫化合物產(chǎn)生的不完全代謝產(chǎn)物，按照化學(xué)性質(zhì)可分為氨和揮發(fā)性生物胺類、含硫化合物、酚和吲哚類以及揮發(fā)性脂肪酸類物質(zhì)[1]，這些臭氣物質(zhì)不僅會(huì)降低生豬的生長性能和健康水平，還容易導(dǎo)致飼養(yǎng)人員以及養(yǎng)殖場周邊的居民患慢性支氣管炎等呼吸道疾病[2]。

在生豬養(yǎng)殖過程中，臭氣物質(zhì)一般產(chǎn)生在飼料存放與投喂、生豬的飼喂和糞便堆肥3個(gè)階段[3]。在現(xiàn)代規(guī)?；图s化養(yǎng)殖場，可分別通過規(guī)范飼養(yǎng)技術(shù)和優(yōu)化無害化處理技術(shù)控制飼料存放與投喂以及糞便貯存過程中產(chǎn)生的臭氣。而飼養(yǎng)階段中生豬自身所排和未及時(shí)清理糞尿所產(chǎn)生的臭氣，在現(xiàn)階段很難處理。腸道微生物在畜禽糞便臭氣物質(zhì)產(chǎn)生和減少的過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。因此，通過營養(yǎng)手段調(diào)控腸道微生物組成，進(jìn)而改變微生物的發(fā)酵模式，從源頭減少養(yǎng)豬業(yè)中該階段臭氣排放顯得尤為重要，對(duì)于滿足國家構(gòu)建“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)”為導(dǎo)向的畜禽生態(tài)健康養(yǎng)殖生產(chǎn)方式具有重要的科學(xué)意義。

飼糧淀粉是畜禽維持正常生長所需能量的重要來源，主要有支鏈和直鏈2種形式存在，其中支鏈淀粉在前腸已被消化吸收，直鏈淀粉在前腸不易被消化而進(jìn)入后腸作為微生物發(fā)酵底物而被利用[4-6]。因此，不同來源淀粉由于其結(jié)構(gòu)的不同，影響機(jī)體消化道內(nèi)淀粉消化吸收的速率和部位也不一致，進(jìn)而改變腸道微生物的組成和代謝活性。本試驗(yàn)前期研究結(jié)果表明，與攝食含有高支鏈的木薯淀粉飼糧相比，給育肥豬飼喂含有高直鏈的豌豆淀粉飼糧可提高其生長性能[7]和對(duì)粗蛋白質(zhì)的表觀消化率[8]，同時(shí)改變了育肥豬后腸微生物的數(shù)量和代謝模式，如提高了有利于代謝碳水化合物的微生物增殖和碳水化合物代謝產(chǎn)物的含量，降低了代謝氮代謝化合物微生物的增殖和氮代謝產(chǎn)物的含量[9-10]。然而，到目前為止，不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞樣微生物的組成以及主要臭氣物質(zhì)排放的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律研究還相對(duì)缺乏?；诖?，本試驗(yàn)旨在探討不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞樣中主要微生物數(shù)量和臭氣物質(zhì)排放的動(dòng)態(tài)影響，為在育肥豬生產(chǎn)中通過營養(yǎng)調(diào)控腸道微生物活性進(jìn)而從源頭減少臭氣物質(zhì)排放提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)計(jì)同前期已發(fā)表文獻(xiàn)[9-10]，即選取健康的“杜×長×大”三元雜交閹公豬72頭，按初始體重[(77.00±0.52) kg]相近的原則，隨機(jī)分為木薯淀粉組、玉米淀粉組和豌豆淀粉組，每組8個(gè)重復(fù)(欄)，每個(gè)重復(fù)3頭豬。3組飼糧的直/支鏈淀粉的比值分別為0.11、0.25和0.44。試驗(yàn)期間，豬只自由飲水和采食，飼養(yǎng)管理按照廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所動(dòng)物試驗(yàn)場飼養(yǎng)要求進(jìn)行。試驗(yàn)預(yù)試期4 d，正試期40 d。飼糧參考NRC(2012)育肥豬營養(yǎng)需要進(jìn)行配制，其組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 飼糧組成及營養(yǎng)水平(飼喂基礎(chǔ))

續(xù)表1項(xiàng)目 Items含量 Content木薯淀粉組Tapioca starch group玉米淀粉組Corn starch group豌豆淀粉組Pea starch groupL-賴氨酸鹽酸鹽 L-Lys·HCl (98%)0.300.300.30DL-蛋氨酸 DL-Met0.130.130.13L-蘇氨酸 L-Thr0.060.060.06磷酸氫鈣 CaHPO41.501.501.50石粉 Limestone0.300.300.30氯化膽堿 Choline chloride (50%)0.400.400.40食鹽 NaCl0.300.300.30預(yù)混料 Premix1)1.001.001.00合計(jì) Total100.00100.00100.00營養(yǎng)水平 Nutrient levels2)代謝能 ME/(MJ/kg)13.8113.8113.81干物質(zhì) DM/%88.4888.8688.45粗蛋白質(zhì) CP/%14.5414.5514.55粗脂肪 EE/%1.261.251.25粗灰分 Ash/%4.094.094.11總淀粉 Total starch/% DM52.2552.2652.25直鏈淀粉/支鏈淀粉 Amylose/amylopectin0.110.250.44標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化氨基酸 SID AA/%賴氨酸 Lys0.880.880.88蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys0.490.490.49蘇氨酸 Thr0.500.500.50色氨酸 Trp0.150.150.15

1.2 樣品采集

在正試期的第1、10、20、30和40天晨飼前采集育肥豬糞樣，每欄采集3頭豬直腸的新鮮糞樣，混合后取200 g剔除毛屑后，立即測定pH，然后-20 ℃保存待提取細(xì)菌DNA和測定相關(guān)代謝物。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 糞便中細(xì)菌DNA的提取以及其實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測

各糞便樣品中DNA提取嚴(yán)格按照試劑盒(QIAamp Power Fecal，Qiagen，德國)說明書進(jìn)行，樣品合格標(biāo)準(zhǔn)參照前期試驗(yàn)[9-10]的方法。

糞便中總菌、瘤胃球菌屬(Ruminococcus)、大腸桿菌(Escherichiacoli)、乳酸桿菌(Lactobacillus)、雙歧桿菌(Bifidobacterium)、梭菌Ⅳ(Clostridiumcluster Ⅳ)、梭菌ⅩⅣ(Clostridiumcluster ⅩⅣ)和普雷沃氏菌屬(Prevotella)的16S rRNA基因拷貝數(shù)采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(CFX96 Real-Time PCR System，Bio-Rad Laboratories，Hercules，CA，美國)分析。所用引物序列、PCR反應(yīng)體系、擴(kuò)增程序以及計(jì)算方法均參照余苗等[11]和Yu等[12]的方法。

1.3.2 糞便pH的測定

采用pH計(jì)(HI 9024C，HANNA Instruments，Woonsocket，美國)測定糞便樣品的pH。

1.3.3 糞便中乳酸含量的測定

采用南京建成生物工程研究所的試劑盒測定糞便中乳酸的含量。

1.3.4 糞便中揮發(fā)性脂肪酸含量的測定

參照Yu等[13]的方法，采用氣相色譜儀(7890B，Agilent Technologies Inc，美國)測定糞便中乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、異丁酸和異戊酸的含量。

1.3.5 糞便中氨態(tài)氮(NH3-N)含量的測定

采用比色法測定糞便中NH3-N的含量，具體操作步驟參照Chaney等[14]的方法。

1.3.6 糞便中揮發(fā)性生物胺含量的測定

采用Wates Alliance高效液相色譜儀測定糞便中甲胺、色胺、酪胺、腐胺、尸胺、精胺和亞精胺的含量，并計(jì)算總揮發(fā)性生物胺含量，具體操作步驟參照Yang等[15]的方法。

1.3.7 糞便中酚和吲哚類物質(zhì)含量的測定

參照Yu等[16]的方法，采用Wates Alliance高效液相色譜儀測定糞便中對(duì)甲酚、苯酚、吲哚和糞臭素的含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 26.0軟件包中的GLM模型重復(fù)測量方差分析統(tǒng)計(jì)不同因素(時(shí)間、飼糧)的顯著性影響，采用單因素方差分析(one-way ANOVA)比較同一時(shí)間下不同飼糧間的差異，P<0.05表示差異顯著。主要微生物數(shù)量、pH和臭氣物質(zhì)(揮發(fā)性脂肪酸、乳酸、NH3-N、揮發(fā)性生物氨、酚和吲哚)含量分別用SIMCA-P 13.0軟件中的偏最小二乘分類分析(partial least-squares discriminant analysis，PLS-DA)方法進(jìn)行多元變量分析，以此評(píng)估不同組間主要微生物數(shù)量和臭氣物質(zhì)之間的相似性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便主要微生物數(shù)量動(dòng)態(tài)變化的影響

不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便主要微生物數(shù)量動(dòng)態(tài)變化的影響如圖1所示。由圖可知，第20天，與木薯淀粉組相比，豌豆淀粉組糞便中梭菌ⅩⅣ的數(shù)量顯著增加(P<0.05)，而糞便中大腸桿菌的數(shù)量顯著減少(P<0.05)。第30天，與木薯淀粉組相比，豌豆淀粉組糞便中雙歧桿菌的數(shù)量顯著增加(P<0.05)，而糞便中大腸桿菌的數(shù)量顯著減少(P<0.05)。第40天，與木薯淀粉組相比，豌豆淀粉組糞便中梭菌ⅩⅣ、乳酸桿菌、普雷沃氏菌屬和雙歧桿菌的數(shù)量顯著增加(P<0.05)，而糞便中大腸桿菌的數(shù)量顯著減少(P<0.05)。第40天，與玉米淀粉組相比，豌豆淀粉組糞便中雙歧桿菌的數(shù)量顯著增加(P<0.05)，而糞便中大腸桿菌的數(shù)量顯著減少(P<0.05)。在整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，各組糞便中總菌、瘤胃球菌屬和梭菌Ⅳ的數(shù)量之間均無顯著差異(P>0.05)。

2.2 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便pH、乳酸和揮發(fā)性脂肪酸含量動(dòng)態(tài)變化的影響

不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便pH動(dòng)態(tài)變化的影響如圖2所示。由圖可知，飼糧和時(shí)間均影響了育肥豬糞便pH，其中糞便pH隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)出先降低后升高再降低的趨勢。此外，豌豆淀粉組第20、30和40天糞便pH顯著低于木薯淀粉組(P<0.05)，同時(shí)第40天糞便pH顯著低于玉米淀粉組(P<0.05)；而在整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，木薯淀粉組和玉米淀粉組糞便pH無顯著差異(P>0.05)。

不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中乳酸含量動(dòng)態(tài)變化的影響如圖3所示。由圖可知，與木薯淀粉組相比，豌豆淀粉組第30和40天糞便中乳酸含量顯著提高(P<0.05)；而在整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，玉米淀粉組糞便中乳酸含量與木薯淀粉組和豌豆淀粉組無顯著差異(P>0.05)。

不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中揮發(fā)性脂肪酸含量動(dòng)態(tài)變化的影響如圖4所示。由圖可知，第30和40天，與木薯淀粉組相比，豌豆淀粉組糞便中乙酸含量顯著增加(P<0.05)。3組糞便中丁酸含量隨著時(shí)間的延長逐漸增加(P<0.05)，其中在第20、30和40天，豌豆淀粉組糞便中丁酸含量均顯著高于木薯淀粉組(P<0.05)。玉米淀粉組第40天糞便中戊酸含量顯著高于木薯淀粉組(P<0.05)。3組糞便中總揮發(fā)性脂肪酸含量隨著時(shí)間的延長呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢，豌豆淀粉組第30和40天糞便中總揮發(fā)性脂肪酸含量顯著高于木薯淀粉組(P<0.05)。此外，在整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，各組糞便中其他揮發(fā)性脂肪酸含量之間均無顯著差異(P>0.05)。

數(shù)據(jù)柱標(biāo)注*表示差異顯著(P<0.05)。

2.3 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中NH3-N和揮發(fā)性生物胺含量動(dòng)態(tài)變化的影響

不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中NH3-N含量動(dòng)態(tài)變化的影響如圖5所示。由圖可知，與木薯淀粉組相比，豌豆淀粉組第20、30和40天糞便中NH3-N含量顯著降低(P<0.05)，玉米淀粉組第20和40天糞便中NH3-N含量也顯著降低(P<0.05)。此外，在整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，各組第10和20天糞便中NH3-N含量之間無顯著差異(P>0.05)。

不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中揮發(fā)性生物胺含量動(dòng)態(tài)變化的影響如圖6所示。由圖可知，第20天，豌豆淀粉組糞便中總揮發(fā)性生物胺含量顯著低于玉米淀粉組和木薯淀粉組(P<0.05)；與木薯淀粉組相比，豌豆淀粉組糞便中腐胺和尸胺含量顯著降低(P<0.05)。第30天，與木薯淀粉組相比，豌豆淀粉組糞便中總揮發(fā)性生物胺、色胺和尸胺含量顯著降低(P<0.05)，玉米淀粉組糞便中色胺和總揮發(fā)性生物胺含量也顯著降低(P<0.05)。第40天，玉米淀粉組糞便中精胺含量顯著低于木薯淀粉組(P<0.05)，豌豆淀粉組糞便中總揮發(fā)性生物胺和腐胺含量顯著低于木薯淀粉組(P<0.05)。此外，在整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，各組其他揮發(fā)性生物胺含量之間無顯著差異(P>0.05)。

2.4 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中酚和吲哚類物質(zhì)含量動(dòng)態(tài)變化的影響

不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中酚和吲哚類物質(zhì)含量動(dòng)態(tài)變化的影響如圖7所示。由圖可知，豌豆淀粉組第10、20、30和40天糞便中吲哚含量顯著低于木薯淀粉組(P<0.05)，第40天糞便中糞臭素含量顯著低于玉米淀粉組和木薯淀粉組(P<0.05)。此外，在整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，各組糞便中苯酚和對(duì)甲酚含量之間無顯著差異(P>0.05)。

*表示木薯淀粉組和豌豆淀粉組差異顯著(P<0.05)，#表示玉米淀粉組和豌豆淀粉組差異顯著(P<0.05)，$表示木薯淀粉組和玉米淀粉組差異顯著(P<0.05)。下圖同。

圖3 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中乳酸含量動(dòng)態(tài)變化的影響

2.5 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中主要微生物數(shù)量和臭氣物質(zhì)含量的PLS-DA

為了直觀顯示不同飼糧對(duì)糞便中主要微生物數(shù)量和臭氣物質(zhì)含量影響的差異，我們采用SIMCA-P 13.0軟件中的PLS-DA方法進(jìn)行多元變量分析發(fā)現(xiàn)，豌豆淀粉組和木薯淀粉組糞便中的主要微生物數(shù)量(圖8-A)和臭氣物質(zhì)含量(圖8-B)明顯分開，這表明飼喂含有高直鏈淀粉的豌豆淀粉飼糧和高支鏈淀粉的木薯淀粉飼糧改變了育肥豬糞便中微生物的數(shù)量和臭氣物質(zhì)的組成。

3 討 論

3.1 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中主要微生物數(shù)量動(dòng)態(tài)變化的影響

宿主腸道內(nèi)的微生物數(shù)量和種類主要受飼糧結(jié)構(gòu)和組成的影響。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與木薯淀粉組相比，豌豆淀粉組育肥豬糞便中梭菌ⅩⅣ、雙歧桿菌、乳酸桿菌和普雷沃氏菌屬的數(shù)量會(huì)顯著增加，同時(shí)糞便中大腸桿菌的數(shù)量會(huì)顯著減少，這與本試驗(yàn)前期的研究結(jié)果[9-10]相似，也與Lefter等[17]在生長豬上以及Ren等[18]在育肥豬上的研究結(jié)果相似，即飼喂含有高直鏈淀粉的飼糧可顯著增加糞便中乳酸桿菌和梭菌ⅩⅣ的數(shù)量，同時(shí)減少大腸桿菌的數(shù)量。大腸桿菌屬于蛋白質(zhì)降解菌，其數(shù)量與NH3-N、揮發(fā)性生物胺和吲哚類等物質(zhì)含量呈正相關(guān)的關(guān)系，而且對(duì)酸敏感，其數(shù)量會(huì)隨著pH降低而降低[9,19]。雙歧桿菌和乳酸桿菌是乳酸分泌菌，可通過分泌乳酸而實(shí)現(xiàn)抑制蛋白質(zhì)的腐敗發(fā)酵[20-21]。梭菌ⅩⅣ可以通過代謝糞便中未被消化完的淀粉和膳食纖維產(chǎn)生大量丁酸[22]。普雷沃氏菌屬屬于淀粉利用菌，可以降解淀粉產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸[23]。因此，本試驗(yàn)中碳水化合物降解菌數(shù)量的增加以及蛋白質(zhì)降解菌數(shù)量的減少表明豌豆淀粉可改變育肥豬糞便中微生物的結(jié)構(gòu)，一定程度上減少臭氣的排放，這也驗(yàn)證了本試驗(yàn)中臭氣排放減少的結(jié)果。

此外，飼糧是影響宿主腸道微生態(tài)平衡的主要因素之一，而胃腸道微生態(tài)處于穩(wěn)態(tài)可維系其機(jī)體健康，進(jìn)而改善其生長性能。本試驗(yàn)中，豌豆淀粉組產(chǎn)乳酸菌和產(chǎn)短鏈脂肪酸菌數(shù)量的增加，以及蛋白質(zhì)降解菌數(shù)量的減少，表明豌豆淀粉可調(diào)控微生物菌群的結(jié)構(gòu)，并從腸道微生態(tài)穩(wěn)態(tài)層面進(jìn)一步了解釋本試驗(yàn)的前期研究結(jié)果，即豌豆淀粉飼糧可促進(jìn)育肥豬的生長[7]。

圖4 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中揮發(fā)性脂肪酸含量動(dòng)態(tài)變化的影響

圖5 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中NH3-N含量動(dòng)態(tài)變化的影響

3.2 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中NH3-N和揮發(fā)性生物胺動(dòng)態(tài)排放的影響

圖6 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中揮發(fā)性生物胺含量動(dòng)態(tài)變化的影響

圖7 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中酚和吲哚類物質(zhì)含量動(dòng)態(tài)變化的影響

圖8 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中主要微生物數(shù)量(A)和臭氣物質(zhì)含量(B)的PLS-DA

揮發(fā)性生物胺主要是微生物通過對(duì)氨基酸的脫羧反應(yīng)而生成的一類臭氣物質(zhì)[28-30]。動(dòng)物過量吸入揮發(fā)性生物胺容易引發(fā)機(jī)體呼吸困難，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)中毒[31]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與木薯淀粉組相比，豌豆淀粉組糞便中色胺、尸胺、腐胺和總揮發(fā)性生物胺含量降低，這表明豌豆淀粉可抑制氨基酸的脫羧反應(yīng)，進(jìn)而影響揮發(fā)性生物胺的生成，從而減少臭氣對(duì)動(dòng)物的不良影響。本試驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，從第20天開始，豌豆淀粉組糞便中揮發(fā)性生物胺含量開始降低，這可能是由于大腸桿菌數(shù)量與揮發(fā)性生物胺含量呈正相關(guān)性[9]，在本試驗(yàn)的第20天，豌豆淀粉組糞便中大腸桿菌的數(shù)量顯著減少，進(jìn)而減少了糞便中揮發(fā)性生物胺的含量。此外，本試驗(yàn)前期研究結(jié)果也表明，豌豆淀粉飼糧顯著提高了粗蛋白質(zhì)的表觀消化率[8]，表明其可能促進(jìn)了機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)的消化吸收，進(jìn)而減少了其到達(dá)后腸被微生物發(fā)酵產(chǎn)生生物胺等含氮化合物的含量。

3.3 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中吲哚和糞臭素動(dòng)態(tài)排放的影響

吲哚和糞臭素是微生物代謝色氨酸而生成的一類惡臭閾值很低的物質(zhì)[32]。本試驗(yàn)中，與木薯淀粉組相比，豌豆淀粉組糞便中吲哚和糞臭素含量顯著降低。吲哚和糞臭素不僅會(huì)引發(fā)豬肉膻味，還污染空氣、水源和土壤等[33]。因此，本試驗(yàn)中豌豆淀粉組糞便中吲哚和糞臭素含量的降低表明豌豆淀粉可以減少臭氣的污染。此外，本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，從第10天開始，豌豆淀粉組糞便中吲哚含量開始降低，這可能與糞便中微生物代謝變化有關(guān)。本試驗(yàn)的前期試驗(yàn)證實(shí)，豌豆淀粉可以提高育肥豬后腸段中碳水化合物含量，進(jìn)而改變糞便中碳水化合物含量[9-10]。當(dāng)糞便中碳水化合物含量增加時(shí)，微生物可優(yōu)先發(fā)酵碳水化合物，從而抑制糞便中蛋白質(zhì)的腐敗發(fā)酵，進(jìn)而減少吲哚和糞臭素的生成[34-35]。此外，微生物通過代謝糞便中的色氨酸合成菌體蛋白，進(jìn)而活性提高，最終抑制色氨酸向吲哚和糞臭素轉(zhuǎn)化[36]。由此可知，豌豆淀粉可以改變糞便中微生物的發(fā)酵模式，使其偏向于碳水化合物發(fā)酵，最終降低吲哚和糞臭素的生成。

3.4 不同直/支鏈淀粉比飼糧對(duì)育肥豬糞便中揮發(fā)性脂肪酸動(dòng)態(tài)排放的影響

揮發(fā)性脂肪酸主要是由微生物發(fā)酵碳水化合物和膳食纖維而生成的一類物質(zhì)[23]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與木薯淀粉組相比，豌豆淀粉組糞便中乳酸、乙酸、丁酸和總揮發(fā)性鏈脂肪酸含量顯著提高，同時(shí)糞便pH顯著降低，這與本試驗(yàn)前期在盲腸和結(jié)腸的試驗(yàn)結(jié)果[6,9]相似。揮發(fā)性脂肪酸在生成的過程中會(huì)降低pH，而pH的降低可以減弱微生物代謝蛋白質(zhì)所分泌的蛋白酶的活性，進(jìn)而減少氨、揮發(fā)性生物胺和吲哚等含氮臭氣物質(zhì)的生成[24]；此外，揮發(fā)性脂肪酸的惡臭閾值遠(yuǎn)高于含氮化合物發(fā)酵產(chǎn)生的臭氣物質(zhì)，對(duì)動(dòng)物危害程度較小[37]。本試驗(yàn)中，豌豆淀粉飼糧提高了糞便中揮發(fā)性脂肪酸含量，降低了糞便pH，提示豌豆淀粉可以一定程度上減少臭氣的排放和污染。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，從第20天開始，豌豆淀粉組糞便中丁酸含量出現(xiàn)提高，pH降低，這可能是從第20天開始，豌豆淀粉可以增加糞便中梭菌ⅩⅣ的數(shù)量，而梭菌ⅩⅣ可以通過代謝糞便中碳水化合物產(chǎn)生大量丁酸，最終降低糞便pH。

4 結(jié) 論

通過對(duì)糞便中主要微生物數(shù)量和臭氣排放的動(dòng)態(tài)分析表明，飼喂含高直/支鏈淀粉比的豌豆淀粉飼糧可以增加育肥豬糞便中碳水化合物降解菌梭菌ⅩⅣ、雙歧桿菌、乳酸桿菌以及普雷沃氏菌屬的數(shù)量，同時(shí)減少糞便中蛋白質(zhì)降解菌大腸桿菌的數(shù)量；同時(shí)，含高直/支鏈淀粉比的豌豆淀粉飼糧可通過改變糞便中微生物的發(fā)酵模式，使其偏向于碳水化合物發(fā)酵，降低糞便pH，從而減少糞便中微生物對(duì)蛋白質(zhì)的腐敗發(fā)酵，最終降低NH3-N、揮發(fā)性生物胺、吲哚和糞臭素等臭氣物質(zhì)的排放。