厚樸酚對斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、血清生化指標(biāo)、糞便主要微生物數(shù)量及其代謝產(chǎn)物含量的影響

梅華迪 李袁飛* 田 琦 李貞明 容 庭 馬現(xiàn)永,2 田志梅 崔藝燕 余 苗,2**

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部華南動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室，畜禽育種國家重點實驗室，廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點實驗室，廣東省畜禽肉品質(zhì)量安全控制與評定工程技術(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)廣東省實驗室茂名分中心，茂名 525000)

仔豬斷奶易造成斷奶應(yīng)激，從而導(dǎo)致仔豬消化吸收障礙、代謝紊亂、腸道微生態(tài)失衡等現(xiàn)象發(fā)生，最終阻礙仔豬的生長發(fā)育。因此，如何緩解仔豬斷奶應(yīng)激是生豬養(yǎng)殖業(yè)亟待解決的問題。植物提取物含有豐富的生物活性物質(zhì)，如多酚、黃酮等，具有促進仔豬對蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收、調(diào)控腸道微生物區(qū)系、改善腸道發(fā)育、提高抗氧化能力和增強免疫力等作用，可有效緩解仔豬斷奶應(yīng)激[1]。因此，通過在飼糧中添加植物提取物來緩解仔豬斷奶應(yīng)激，以達到維系仔豬健康，進而促進仔豬生長，對實現(xiàn)斷奶仔豬的高效生態(tài)健康養(yǎng)殖具有重要意義。

厚樸酚是一種植物多酚類物質(zhì)，因具有促進動物生長、改善腸道健康等功能，同時具有天然、無公害、無毒副作用等特點而被廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)中。研究發(fā)現(xiàn)，給肉雞飼喂含有0.03%厚樸酚的飼糧，可改善受雞白痢沙門氏菌(Salmonellapullorum)感染肉雞的生長性能，提高腸道絨毛高度和絨毛高度/隱窩深度，增加腸道微生物多樣性，并促進有益菌的增殖[2]。Lin等[3]研究表明，飼糧中添加0.02%和0.03%厚樸酚可提高肉鴨平均日增重，改善腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)。Du等[4]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加0.01%～0.03%厚樸酚可提高肉雞生長性能，改善腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)，并增強腸道抗氧化能力。另外，厚樸酚還可調(diào)節(jié)機體的新陳代謝，如降低臨武鴨血清總膽固醇和甘油三酯含量[5]。本試驗前期結(jié)果也表明，給斷奶仔豬飼喂含有0.04%厚樸酚的飼糧，可提高其平均日增重，降低料重比，同時提高機體抗氧化能力，改善脂質(zhì)代謝[6]。然而，厚樸酚在斷奶仔豬上的應(yīng)用研究相對缺乏，且飼糧中添加厚樸酚是否會影響仔豬糞便中菌群結(jié)構(gòu)及其代謝產(chǎn)物尚不清楚。因此，本試驗旨在探討飼糧中添加不同水平厚樸酚對斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、血清生化指標(biāo)、糞便主要微生物數(shù)量及其代謝產(chǎn)物的影響，以期為厚樸酚在斷奶仔豬綠色生態(tài)健康養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用厚樸酚(純度≥98%)購自上海某生化科技股份有限公司。

1.2 試驗設(shè)計及飼糧

試驗選取體重[(7.91±0.00)kg]相近且健康的21日齡“杜×長×大”三元雜交斷奶仔豬144頭，按體重接近原則隨機分為3組，每組8個重復(fù)，每個重復(fù)6頭豬。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加0.02%和0.04%厚樸酚。試驗期42 d，其中預(yù)試期7 d，正試期35 d。試驗用基礎(chǔ)飼糧參照NRC(2012)營養(yǎng)需要配制，分為7～11 kg(1～19 d)和11～25 kg(20～35 d)2個階段，基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗期間，試驗豬分欄飼養(yǎng)于控溫密閉舍內(nèi)1.2 m×2.1 m大小且?guī)в兴芰下╋L(fēng)地板的高保育床上，初始溫度保持在28 ℃左右。在整個試驗期間，所有仔豬自由采食顆粒料，并通過乳頭飲水器自由飲水。每天分別于08:00、17:00和21:00定時飼喂，飼喂量以料槽中含有較少余料為宜。定期消毒清掃，各組飼養(yǎng)管理條件保持一致，確保圈舍通風(fēng)、干燥、衛(wèi)生。

1.4 樣品采集與處理

試驗第33～35天，連續(xù)3 d采集各組飼糧和糞便樣品，飼糧以組為單位每次采集100 g，糞便以欄為單位，在每天晨飼前，使用棉簽刺激仔豬肛門排便，每欄(收集至少3頭豬)總共收集300 g糞便，除去毛屑后混勻，立即測定pH，置于-20 ℃冰箱中密封保存。采集各組飼料樣品混勻后，置于-20 ℃冰箱中密封保存。

試驗結(jié)束當(dāng)天，禁食4 h后，從每欄中選取體重接近平均體重的1頭豬，采集10 mL前腔靜脈血，4 ℃冰箱中靜置30 min，然后于4 ℃、3 000 r/min條件下離心10 min得到血清，分裝于-80 ℃冰箱保存待用。

1.5 測定指標(biāo)與方法

1.5.1 營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的測定

參照國標(biāo)法測定鹽酸不溶灰分(GB/T 23742—2009)[7]、干物質(zhì)(GB/T 6435—2006)[8]、鈣(GB/T 6436—2018)[9]以及磷(GB/T 6437—2018)[10]含量。飼糧樣和糞樣中粗脂肪、粗蛋白質(zhì)和粗灰分含量分別采用脂肪分析儀、全自動凱氏定氮儀和馬弗爐進行測定，用內(nèi)源指示劑鹽酸不溶灰分標(biāo)記法計算營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率，計算公式如下：

某營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率(%)=100-(糞中該營養(yǎng)物質(zhì)含量×飼糧中鹽酸不溶灰分含量)/(飼糧中該營養(yǎng)物質(zhì)含量×糞中鹽酸不溶灰分含量)×100。

1.5.2 血清生化指標(biāo)的測定

采用全自動生化分析儀(VITAL SELECTRA PROXL，荷蘭)測定血清生化指標(biāo)，試劑盒采購于中生北控生物科技股份有限公司。

1.5.3 糞便微生物數(shù)量的測定

稱取0.2 g左右糞樣，采用購于杭州新景生物試劑開發(fā)有限公司的試劑盒(Stool DNA Purification Kit)提取微生物DNA。使用核酸蛋白檢測儀(Nanodrop 1100，Thermo Fisher Scientific公司，美國)測定DNA濃度和純度，標(biāo)準(zhǔn)為吸光度(OD)260/280：1.80～2.00，OD260/230：2.00左右。參照Yu等[11]的方法，采用熒光定量PCR儀(CFX96 Real-time PCR System，Bio-Rad CFX Connect公司，美國)對糞便中的總菌、厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、大腸桿菌(Escherichiacoli，E.coli)、梭菌簇Ⅳ(Clostridiumcluster IV)、瘤胃球菌屬(Ruminococcus)、普雷沃氏菌屬(Prevotella)、雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)數(shù)量進行測定，特異性引物由上海生工基因技術(shù)有限公司合成，引物序列、PCR反應(yīng)體系及擴增程序均參考余苗等[12]的研究。計算結(jié)果均表示為每克糞便中16S rRNA基因的拷貝數(shù)。

1.5.4 糞便pH及其代謝產(chǎn)物含量的測定

每個糞便樣品混勻后立即測定3次pH，取平均值，采用便攜式pH計(HI 9024C，HANNA Instruments公司，美國)測定；采用購于南京建成生物工程研究所的試劑盒測定糞便中乳酸含量；短鏈脂肪酸含量參照Yu等[13]的方法，稱取0.5 g左右糞樣，經(jīng)處理后，使用氣相色譜儀(7890B，Agilent Technologies Inc公司，美國)進行測定；氨態(tài)氮(NH3-N)含量參照Chaney等[14]的方法，采用比色法測定；酚和吲哚含量參照Yu等[11]的方法，稱取0.1 g左右糞樣，經(jīng)處理后，使用高效液相色譜儀(Waters Alliance e2695，美國)測定。生物胺含量參照余苗等[15]的方法，稱取0.5 g左右糞樣，經(jīng)處理后，使用高效液相色譜儀(Waters Alliance e2695，美國)測定。

1.6 數(shù)據(jù)處理

對檢測指標(biāo)首先用Excel 2020進行處理，再用SPSS 26.0軟件進行單因素方差分析，組間多重比較用Tukey’s法進行。試驗結(jié)果采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示，P<0.05表示顯著差異，0.05

采用SIMCA-P 13.0軟件中偏最小二乘分類分析(partial least squares discriminant analysis，PLS-DA)模型評估各組之間微生物和代謝產(chǎn)物的相似性。為分析微生物和代謝產(chǎn)物之間的關(guān)系，采用Spearman法對糞便中有顯著性差異的微生物和代謝產(chǎn)物進行相關(guān)性分析，利用R軟件中的ggcorrplot-ggthemes包進行相關(guān)性圖形的繪制。

2 結(jié) 果

2.1 厚樸酚對斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

如表2所示，與對照組相比，飼糧中添加0.04%厚樸酚顯著提高了粗蛋白質(zhì)表觀消化率(P<0.05)。飼糧中添加不同水平厚樸酚具有增加總能表觀消化率的趨勢(P=0.095)。飼糧中添加不同水平厚樸酚對粗脂肪、干物質(zhì)、鈣和磷表觀消化率均無顯著影響(P>0.05)。

表2 厚樸酚對斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

2.2 厚樸酚對斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響

如表3所示，與對照組相比，飼糧中添加0.04%厚樸酚顯著降低了血清尿素、肌酐和甘油三酯含量(P<0.05)，飼糧中添加0.02%厚樸酚顯著提高了血清葡萄糖含量(P<0.05)。飼糧中添加不同水平厚樸酚對血清總蛋白、白蛋白、尿酸、膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量均無顯著影響(P>0.05)。

表3 厚樸酚對斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響

2.3 厚樸酚對斷奶仔豬糞便主要微生物數(shù)量的影響

由圖1可知，與對照組相比，飼糧中添加0.04%厚樸酚顯著提高了糞便中Lactobacillus、Bifidobacterium和Ruminococcus數(shù)量(P<0.05)，顯著降低了E.coli數(shù)量(P<0.05)；飼糧中添加0.02%厚樸酚顯著提高了糞便中Lactobacillus數(shù)量(P<0.05)，顯著降低了Bacteroidetes數(shù)量(P<0.05)。飼糧中添加不同水平厚樸酚對糞便中總菌、Prevotella、Clostridiumcluster Ⅳ以及Firmicutes數(shù)量均無顯著影響(P>0.05)。

*表示差異顯著(P<0.05)。

2.4 厚樸酚對斷奶仔豬糞便pH、乳酸和短鏈脂肪酸含量的影響

由表4可知，與對照組相比，飼糧中添加0.04%厚樸酚顯著降低了糞便pH(P<0.05)。與對照組相比，飼糧中添加0.04%厚樸酚顯著提高了糞便中乙酸和總短鏈脂肪酸含量(P<0.05)，飼糧中添加0.02%厚樸酚顯著提高了糞便中乙酸、丙酸和總短鏈脂肪酸含量(P<0.05)。飼糧中添加不同水平厚樸酚具有降低糞便中戊酸含量的趨勢(P=0.075)。飼糧中添加不同水平厚樸酚對糞便中乳酸、丁酸、異丁酸、異戊酸和支鏈脂肪酸含量均無顯著影響(P>0.05)。

表4 厚樸酚對斷奶仔豬糞便pH、乳酸和短鏈脂肪酸含量的影響

2.5 厚樸酚對斷奶仔豬糞便中氮代謝產(chǎn)物含量的影響

由表5可知，對于酚和吲哚類化合物而言，與對照組相比，飼糧中添加0.04%厚樸酚顯著降低了糞便中苯酚、對甲酚和糞臭素含量(P<0.05)，飼糧中添加0.02%厚樸酚顯著降低了糞便中對甲酚和糞臭素含量(P<0.05)。對于生物胺類化合物而言，與對照組相比，飼糧中添加0.04%厚樸酚顯著降低了糞便中腐胺、尸胺和總生物胺含量(P<0.05)，飼糧中添加0.02%厚樸酚顯著降低了糞便中尸胺和總生物胺含量(P<0.05)。飼糧中添加不同水平厚樸酚具有降低糞便中甲胺含量的趨勢(P=0.082)。飼糧中添加不同水平厚樸酚對糞便中吲哚、色胺、酪胺、亞精胺、精胺和NH3-N含量均無顯著影響(P>0.05)。

表5 厚樸酚對斷奶仔豬糞便中氮代謝產(chǎn)物含量的影響

2.6 斷奶仔豬糞便微生物數(shù)量和代謝產(chǎn)物含量的PLS-DA

為了直觀顯示飼糧中添加不同水平厚樸酚對糞便微生物數(shù)量和代謝產(chǎn)物含量的差異，采用SIMCA-P 13.0軟件中PLS-DA方法進行多元變量分析發(fā)現(xiàn)，不同添加水平厚樸酚組和對照組之間的微生物(圖2-A)和代謝產(chǎn)物(圖2-B)明顯分為不同簇，表明飼糧中添加不同水平厚樸酚改變了斷奶仔豬糞便微生物數(shù)量和代謝產(chǎn)物含量。

圖2 斷奶仔豬糞便微生物(A)和代謝產(chǎn)物(B)PLS-DA得分圖

2.7 斷奶仔豬糞便微生物數(shù)量和代謝產(chǎn)物含量的相關(guān)性分析

為了探索腸道微生物和代謝產(chǎn)物之間的關(guān)系，我們采用Spearman分析方法對糞便中有顯著性的微生物數(shù)量和代謝產(chǎn)物含量進行相關(guān)性分析。由圖3可知，pH與乙酸和總短鏈脂肪酸含量呈顯著負相關(guān)(P<0.05)，而與苯酚、糞臭素、尸胺和總生物胺含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；Lactobacillus數(shù)量與對甲酚、腐胺、尸胺和總生物胺含量呈顯著負相關(guān)(P<0.05)，而與乙酸、丙酸和總短鏈脂肪酸含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；Ruminococcus數(shù)量與苯酚、腐胺、尸胺和總生物胺含量呈顯著負相關(guān)(P<0.05)，而與乙酸、丙酸和總短鏈脂肪酸含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；E.coli數(shù)量與乙酸和總短鏈脂肪酸含量呈顯著負相關(guān)(P<0.05)，而與苯酚、對甲酚、糞臭素、腐胺、尸胺、總生物胺含量和pH呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。

對微生物數(shù)量和代謝產(chǎn)物含量進行Spearman相關(guān)性分析，相關(guān)系數(shù)范圍為-1～1。橙色圓圈表示顯著正相關(guān)(P<0.05)，藍色圓圈表示顯著負相關(guān)(P<0.05)，沒有圓圈表示無顯著相關(guān)性(P>0.05)。顏色的深淺表示相關(guān)強度，并隨著絕對系數(shù)的增大由淺到深漸變。

3 討 論

3.1 厚樸酚對斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

營養(yǎng)物質(zhì)消化率是反映動物對飼糧中營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收能力的重要指標(biāo)，一般來說營養(yǎng)物質(zhì)消化率越高對動物生長越有利。本研究中，飼糧中添加0.04%厚樸酚可顯著提高粗蛋白質(zhì)表觀消化率。這一研究結(jié)果剛好解釋了本試驗中前期的研究結(jié)果[6]，即0.04%厚樸酚組仔豬生長性能顯著高于對照組。前人研究發(fā)現(xiàn)，厚樸酚可促進小鼠消化液分泌，改善胃腸動力和功能[16]。另有研究發(fā)現(xiàn)，厚樸酚可增加肉雞小腸絨毛高度，促進腸黏膜細胞發(fā)育，還可修復(fù)受損的腸黏膜屏障結(jié)構(gòu)[2]。斷奶仔豬的消化系統(tǒng)發(fā)育不成熟，對飼糧中營養(yǎng)物質(zhì)消化不完全，而且斷奶仔豬早期處于快速生長階段，易受到應(yīng)激的影響，導(dǎo)致腸道pH升高、腸道微生態(tài)失衡等現(xiàn)象發(fā)生，這進一步影響了斷奶仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的消化[17]。而在本研究中，飼糧中添加0.04%厚樸酚可降低糞便pH，同時增加糞便中有益微生物的數(shù)量，減少有害微生物的數(shù)量，這有利于促進腸道微生態(tài)平衡，為營養(yǎng)物質(zhì)的吸收提供更有利的微生態(tài)環(huán)境。因此，本試驗中，飼糧中添加厚樸酚提高粗蛋白質(zhì)表觀消化率，其原因一方面可能是厚樸酚促進仔豬消化液分泌，改善了胃腸動力和功能，使蛋白質(zhì)分解成小肽、氨基酸等易被腸上皮細胞吸收的小分子物質(zhì)；另一方面可能是厚樸酚改善了腸黏膜結(jié)構(gòu)，促進了腸上皮細胞發(fā)育，增大了腸上皮吸收面積，同時維系腸道微生態(tài)平衡，進而促進了仔豬對蛋白質(zhì)的消化吸收。

3.2 厚樸酚對斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響

在一定范圍內(nèi)，血清生化指標(biāo)可間接反映機體整體的代謝情況，也是衡量宿主健康標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)[18]。動物體內(nèi)良好的新陳代謝可促進其對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，進而維系機體的營養(yǎng)平衡，改善宿主的生長性能。

血清尿素氮是體內(nèi)蛋白質(zhì)或氨基酸代謝的終產(chǎn)物之一，其含量降低表明宿主對飼糧中的蛋白質(zhì)利用增加，體內(nèi)氮沉積增加，同時還能準(zhǔn)確反映出宿主體內(nèi)蛋白質(zhì)和氨基酸的代謝狀況[19-20]。本研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加0.04%厚樸酚可顯著降低血清尿素氮含量，表明厚樸酚的添加使仔豬對飼糧中蛋白質(zhì)和氨基酸的利用率增加，這與本試驗中飼糧中添加0.04%厚樸酚提高仔豬粗蛋白質(zhì)表觀消化率的結(jié)果一致。肌酐是宿主肌肉分解的主要產(chǎn)物，是反映動物腎臟功能和機體蛋白質(zhì)分解的重要指標(biāo)[19]。本試驗中，飼糧中添加0.04%厚樸酚組顯著降低了血清肌酐水含量，表明飼糧中添加厚樸酚可有效減少機體蛋白質(zhì)分解代謝，保護腎臟功能。綜上所述，飼糧中添加0.04%厚樸酚可改善仔豬體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝和氨基酸平衡，這有利于體內(nèi)氮的沉積和蛋白質(zhì)合成，促進仔豬的生長。

葡萄糖是機體的主要供能物質(zhì)，適量的葡萄糖可使機體有效抵御外界不良刺激，提高動物免疫力。動物對血清葡萄糖的吸收，可促進機體胰島素的釋放，促進動物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成；此外，葡萄糖還在腸細胞增殖和腸道適應(yīng)中起關(guān)鍵作用，影響著仔豬的腸道發(fā)育和營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收[21-22]。本研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加0.02%和0.04%厚樸酚均不同程度在正常生理范圍提高血清葡萄糖含量，與對照組相比分別提高了33.02%和14.54%，表明厚樸酚的添加可能對仔豬體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成及其對飼糧中的營養(yǎng)物質(zhì)吸收有促進作用。

甘油三酯是脂肪儲存的主要形式，也是反映機體脂肪代謝狀況的重要指標(biāo)。血清甘油三酯含量降低，說明動物體內(nèi)脂肪代謝加強，這為仔豬提供了較為充足的能量需要，有益于早期斷奶仔豬的快速生長[23]。本研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加0.04%厚樸酚可顯著降低仔豬血清甘油三酯含量，與Lin等[5]在臨武鴨上的研究結(jié)果一致。這表明飼糧中添加厚樸酚可能提高了脂質(zhì)利用率，并改善仔豬健康。

總而言之，上述血清生化指標(biāo)結(jié)果表明，厚樸酚可維持?jǐn)嗄套胸i體內(nèi)良好的新陳代謝，有利于促進仔豬體內(nèi)的蛋白質(zhì)合成及其對營養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收，并為仔豬早期快速生長發(fā)育提供了充足能量需求，這正好驗證本試驗的前期研究結(jié)果[6]，即飼糧中添加0.04%厚樸酚可提高斷奶仔豬的平均日增重。

3.3 厚樸酚對斷奶仔豬糞便中主要微生物數(shù)量的影響

定植于腸道中的菌群一般保持相對穩(wěn)定，并且可通過黏附與腸上皮緊密結(jié)合形成一層膜屏障，發(fā)揮微生物屏障功能。這類微生物屏障可阻礙致病菌在腸道中的定植[24]，還可促進腸黏膜細胞增殖，改善機體免疫[25]。而一旦腸道菌群失衡，致病菌就可大量增殖，從而導(dǎo)致各類疾病的發(fā)生，如腸道炎癥、腹瀉等[26]。前人在肉雞上的研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加厚樸酚可增加其回腸中有益菌Lactobacillus的相對豐度[2]。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加0.04%厚樸酚可顯著增加糞便中Bifidobacterium、Lactobacillus和Ruminococcus數(shù)量，降低E.coli數(shù)量，而糞便菌群變化正是腸道菌群變化的直觀反映。Bifidobacterium和Lactobacillus是豬腸道中的優(yōu)勢菌群，可產(chǎn)生乳酸、乙酸和抗菌因子，競爭性抑制致病菌的增殖，還可調(diào)節(jié)機體免疫反應(yīng)，對腸道健康具有積極作用[27]。Ruminococcus是產(chǎn)短鏈脂肪酸菌，產(chǎn)生的短鏈脂肪酸可調(diào)節(jié)腸黏膜免疫系統(tǒng)發(fā)育，對維系腸道健康有重要影響[28]。E.coli是一種對酸敏感的潛在致病菌，被認(rèn)為與結(jié)腸炎、克羅恩和腹瀉等疾病和癥狀密切相關(guān)[29-31]。

本研究也表明，E.coli數(shù)量與pH呈顯著正相關(guān)。本試驗中，飼糧中添加0.04%厚樸酚顯著增加了糞便總短鏈脂肪酸含量，進而降低了糞便pH。此外，多酚及其代謝產(chǎn)物一方面可作為腸道微生物的生長底物，選擇性促進有益菌的增殖；另一方面直接作用于微生物，并通過抑制其毒力因子(如抑制生物被膜的形成、減少宿主配體的黏附和中和細菌毒素)或剝奪微生物生長所需的底物，進而抑制有害菌的增殖[1,32]。因此，飼糧中添加厚樸酚增加糞便中有益菌Bifidobacterium、Lactobacillus和Ruminococcus數(shù)量，降低糞便中有害菌E.coli數(shù)量的原因可能是一方面厚樸酚及其代謝物可作為糞便有益菌的生長底物；另一方面它可降低糞便pH，并抑制有害菌的毒力因子，同時剝奪其生長所需的底物。一個良好的腸道內(nèi)環(huán)境，不僅可以維系腸道健康，而且能讓宿主更好的吸收營養(yǎng)物質(zhì)，進而改善生長性能。因此，本試驗中產(chǎn)乳酸菌和產(chǎn)短鏈脂肪酸菌數(shù)量的增加，以及潛在致病菌數(shù)量的降低，表明飼糧中添加0.04%厚樸酚可改善斷奶仔豬腸道菌群結(jié)構(gòu)，維系腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，并對腸道健康具有益生作用。這一研究結(jié)果從腸道健康的角度解釋了飼糧中厚樸酚提高了斷奶仔豬粗蛋白質(zhì)表觀消化率和本試驗前期生長性能提高的結(jié)果[6]。

3.4 厚樸酚對斷奶仔豬糞便微生物發(fā)酵碳水化合物代謝產(chǎn)物含量的影響

腸道微生物區(qū)系變化常常伴隨著其代謝產(chǎn)物的變化。后腸中的微生物可利用前腸中未被消化的碳水化合物發(fā)酵生成短鏈脂肪酸。體外發(fā)酵試驗發(fā)現(xiàn)，多酚可增加人糞便中乙酸、丙酸和丁酸含量[33]。本試驗結(jié)果顯示，飼糧中添加0.02%和0.04%厚樸酚均可顯著增加糞便中乙酸和總短鏈脂肪酸含量，其中飼糧中添加0.02%厚樸酚還可顯著增加糞便丙酸含量。短鏈脂肪酸作為腸上皮細胞的能量來源，對維持腸上皮細胞更新?lián)Q代發(fā)揮著關(guān)鍵作用，同時還可改善小腸形態(tài)，維護腸黏膜屏障等，進而改善腸道健康，促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[34-35]。其中，乙酸不僅能作為外周組織的能量基底，而且具備抗炎和調(diào)控腸道免疫耐受的功能[36]。因此，本試驗中，飼糧中添加厚樸酚增加了糞便中短鏈脂肪酸含量，降低了糞便pH，這可能對斷奶仔豬腸道健康和營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收有益，進而促進了斷奶仔豬生長。Lactobacillus和Ruminococcus是碳水化合物降解菌，可代謝碳水化合物產(chǎn)生乳酸以及乙酸、丙酸和丁酸等短鏈脂肪酸[27-28]。而本試驗相關(guān)性分析也表明乙酸和總短鏈脂肪酸含量與上述菌的數(shù)量存在顯著正相關(guān)關(guān)系。因此，本試驗中糞便中乙酸和總短鏈脂肪酸含量的上升可能與碳水化合物降解菌的數(shù)量增加有關(guān)。

3.5 厚樸酚對斷奶仔豬糞便微生物發(fā)酵含氮化合物代謝產(chǎn)物含量的影響

微生物的發(fā)酵底物不同，其代謝過程和代謝產(chǎn)物也會不同。動物所攝取的蛋白質(zhì)在胃腸道中，可被宿主和微生物的蛋白酶分解成小肽、氨基酸等含氮化合物，一部分被小腸吸收，未被吸收的含氮化合物進入后腸后可被微生物發(fā)酵利用，生成酚、吲哚、生物胺和氨等腐敗代謝產(chǎn)物。腐胺和尸胺是微生物分別對鳥氨酸和賴氨酸進行脫羧反應(yīng)產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物[37]。本研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加0.04%厚樸酚可顯著降低糞便中腐胺和尸胺含量，表明厚樸酚的添加抑制了微生物對上述物質(zhì)前體氨基酸——鳥氨酸和賴氨酸的脫羧反應(yīng)。高含量的腐胺和尸胺具有遺傳毒性，而且易導(dǎo)致腫瘤發(fā)生[38]。吲哚和酚類是微生物代謝酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸生成的一類物質(zhì)[39]。而本研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加0.04%厚樸酚可顯著降低糞便中對甲酚、苯酚和糞臭素含量，表明厚樸酚降低了微生物對酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸的分解代謝。高含量的吲哚和酚類物質(zhì)具有遺傳毒性、致突變性和致癌性，對腸道健康有害[38,40]。因此，本試驗糞便中吲哚和酚類物質(zhì)含量的降低進一步表明，厚樸酚的補充降低了有害發(fā)酵代謝產(chǎn)物的生成，有利于維系斷奶仔豬腸道健康。

短鏈脂肪酸的生成可降低糞便pH，而pH的降低不僅可以促進益生菌的增殖，抑制病原菌的增殖，而且能改變微生物的代謝模式，同時還能降低微生物所分泌蛋白酶的活性，進而減少酚、吲哚、生物胺和氨等含氮代謝產(chǎn)物的生成[41-42]。并且當(dāng)微生物發(fā)酵碳水化合物增多時，會同化含氮物質(zhì)用于自身蛋白質(zhì)的合成，減少微生物對含氮化合物的異化作用，進而減少含氮化合物的腐敗發(fā)酵[42]。因此，本試驗中飼糧中添加厚樸酚降低含氮化合物腐敗發(fā)酵的其中一個原因可能是厚樸酚增加了微生物對碳水化合物的發(fā)酵，降低了糞便pH，最終使微生物對含氮物質(zhì)的腐敗發(fā)酵的過程受到抑制。E.coli是一種蛋白質(zhì)降解菌，可代謝含氮化合物產(chǎn)生生物胺、酚和吲哚等物質(zhì)[38]。本研究相關(guān)性分析也表明，E.coli數(shù)量與苯酚、對甲酚、糞臭素、腐胺和尸胺含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。因此，飼糧中添加厚樸酚降低糞便中E.coli數(shù)量可能是這些含氮代謝產(chǎn)物降低的另一個主要原因，但其具體作用機制還需進一步研究。此外，本研究中，飼糧中添加厚樸酚增加了飼糧中粗蛋白質(zhì)表觀消化率，降低了血清尿素氮含量，表明其可能促進仔豬對飼糧中蛋白質(zhì)的利用，改善仔豬前腸蛋白質(zhì)的消化吸收，進而減少了進入后腸含氮化合物的含量，最終使糞便中上述含氮代謝產(chǎn)物的含量減少。

4 結(jié) 論

飼糧中添加0.04%厚樸酚可通過提高斷奶仔豬粗蛋白質(zhì)表觀消化率和調(diào)控機體代謝，改變仔豬糞便中微生物的數(shù)量及其代謝活性，增加糞便中碳水化合物降解菌數(shù)量，減少糞便中蛋白質(zhì)降解菌數(shù)量；同時通過增加糞便中微生物對碳水化合物的發(fā)酵能力并降低糞便pH，使微生物發(fā)酵偏向碳水化合物發(fā)酵模式，產(chǎn)生更多有益于腸道健康的短鏈脂肪酸，減少微生物對含氮化合物的腐敗發(fā)酵，進而減少生物胺、酚和吲哚等物質(zhì)的產(chǎn)生。這些結(jié)果表明，飼糧中添加厚樸酚對促進斷奶仔豬生長和維系其腸道健康具有潛在的積極作用。