动物营养学报 >

2026 , Vol. 38 >Issue 7: 4997 - 5011

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2026.400

研究论文

妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪繁殖性能及其子代健康的影响

  • 蒋晟 , 1 ,
  • 谭君鸿 1 ,
  • 蔡特夫 1 ,
  • 曾馨妍 1 ,
  • 倪姮佳 , 1, 2, * ,
  • 印遇龙 1, 2
展开
  • 1 湖南农业大学动物科学技术学院, 动物营养基因组与种质创新研究中心, 长沙 410000
  • 2 中国科学院亚热带农业生态研究所, 畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室,动物营养生理与代谢过程湖南省重点实验室, 长沙 410000
* 倪姮佳,副研究员,硕士生导师,E-mail:

蒋 晟(2000—),男,湖南永州人,硕士研究生,动物营养与饲料科学专业。E-mail:

Office editor: 菅景颖

收稿日期: 2025-12-30

  网络出版日期: 2026-07-13

基金资助

广西重点研发计划(AB24010268)

收起

Effects of Dietary Supplementation of Cassia Leaf Extract during Late Gestation and Lactation on Reproductive Performance of Sows and Health of Their Offspring

  • JIANG Sheng , 1 ,
  • TAN Junhong 1 ,
  • CAI Tefu 1 ,
  • ZENG Xinyan 1 ,
  • NI Hengjia , 1, 2, * ,
  • YIN Yulong 1, 2
Expand
  • 1 Animal Nutrition Genomics and Germplasm Innovation Research Center, College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410000, China
  • 2 Key Laboratory of Animal Nutritional Physiology and Metabolic Processes of Hunan Province, National Engineering Laboratory of Pollution Control and Resource Technology for Livestock and Poultry Breeding, Institute of Subtropical Agriculture, Chinese Academy of Sciences, Changsha 410000, China
* associate professor, E-mail:

Received date: 2025-12-30

  Online published: 2026-07-13

Fold

摘要

本试验旨在研究妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪繁殖性能及其子代健康的影响。选取健康的2~3胎次长×大二元杂母猪48头,随机分为4组,每组12头。对照组(CON组)饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮的基础上分别添加50(A组)、100(B组)和150 mg/kg(C组)桂叶提取物。饲养试验从母猪妊娠第100天开始,至产后第21天仔猪断奶结束。结果表明:1)与CON组相比,母猪妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物显著降低了窝均弱仔数(P<0.05)。2)与CON组相比,A组初乳中乳蛋白率以及非脂固形物、总固形物含量显著增加(P<0.05)。3)与CON组相比,B组和C组母猪与A组仔猪血清中丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05),A组和C组仔猪血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性显著提高(P<0.05)。4)与CON组相比,A组母猪与A组和B组仔猪血清中碱性磷酸酶(ALP)活性显著提高(P<0.05)。5)粪便微生物16S rDNA测序结果显示,与CON组相比,A组母猪粪便中甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)的相对丰度显著升高(P<0.05);A组仔猪粪便中拟杆菌门(Bacteroidota)的相对丰度显著下降(P<0.05),厚壁菌门(Firmicutes)/Bacteroidota的比值显著升高(P<0.05);B组仔猪粪便中热脱硫菌门(Desulfobacterota)的相对丰度显著升高(P<0.05);C组仔猪粪便中考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)的相对丰度显著升高(P<0.05)。6)仔猪血清非靶向代谢组学分析表明,与CON组相比,A组差异代谢物显著富集在谷胱甘肽代谢通路,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢通路,二羟基丙酸和二羧酸代谢通路,氮代谢通路;C组差异代谢物显著富集在牛磺酸和亚牛磺酸代谢通路、谷胱甘肽代谢通路、丁酸盐代谢通路和胆汁酸代谢通路。综上所述,妊娠后期与泌乳期饲粮中桂叶提取物可提高母猪的繁殖性能及抗氧化能力,还可通过改善初乳品质,经“母-子传递”途径增强仔猪的抗氧化能力、调节其肠道菌群稳态,从而促进仔猪健康生长。

关键词： 桂叶提取物; 母猪; 仔猪; 繁殖性能; 肠道菌群; 抗氧化能力

本文引用格式

蒋晟 , 谭君鸿 , 蔡特夫 , 曾馨妍 , 倪姮佳 , 印遇龙 . 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪繁殖性能及其子代健康的影响[J]. 动物营养学报, 2026 , 38(7) : 4997 -5011 . DOI: 10.12418/CJAN2026.400

Abstract

This study aimed to investigate the effects of dietary supplementation of cassia leaf extract (CLE) during late gestation and lactation on the reproductive performance of sows and the health of their offspring. A total of 48 healthy Landrace×Large White crossbred sows at 2 to 3 parities were randomly assigned to four groups with 12 sows per group. Sows in the control group (CON) were fed a basal diet, while those in the experimental groups received the basal diet supplemented with 50 (group A), 100 (group B) or 150 mg/kg (group C) CLE. The feeding trial lasted from day 100 of gestation until weaning on day 21 postpartum. The results showed that: 1) compared with the CON group, dietary CLE supplementation during late gestation and lactation significantly reduced the average litter number of weak piglets (P<0.05). 2) Compared with the CON group, the milk protein rate, the contents of non-fat solids and total solids in colostrum were significantly increased in group A (P<0.05). 3) Compared with the CON group, serum malondialdehyde (MDA) content were significantly decreased of sows in groups B and C and of piglets in group A (P<0.05), while serum superoxide dismutase (SOD) activity was significantly increased of piglets in groups A and C (P<0.05). 4) Compared with the CON group, serum alkaline phosphatase (ALP) activity was significantly increased of sows in group A and of piglets in groups A and B (P<0.05). 5) Fecal 16S rDNA sequencing revealed that, compared with the CON group, the relative abundance of Methanobrevibacter in sow feces was significantly increased in group A (P<0.05); in piglet feces, the relative abundance of Bacteroidota was significantly decreased (P<0.05), while the Firmicutes/Bacteroidota ratio was significantly increased in group A (P<0.05); the relative abundance of Desulfobacterota was significantly increased in group B (P<0.05); the relative abundance of Phascolarctobacterium was significantly increased in group C (P<0.05). 6) Non-targeted metabolomics analysis of piglet serum showed that, compared with the CON group, differential metabolites in group A were significantly enriched in the glutathione metabolism pathway, alanine, aspartate and glutamate metabolism pathway, glyoxylate and dicarboxylate metabolism pathway, and nitrogen metabolism pathway; differential metabolites in group C were significantly enriched in the taurine and hypotaurine metabolism pathway, glutathione metabolism pathway, butanoate metabolism pathway, and bile acid metabolism pathway. In conclusion, dietary supplementation of CLE during late gestation and lactation can improve sows’ reproductive performance and antioxidant capacity. Moreover, by improving colostrum quality, it enhances piglets’ antioxidant capacity and modulates gut microbiota homeostasis through a “sow-to-offspring transmission” pathway, thereby promoting healthy growth of piglets.

Key words： cassia leaf extract; sows; piglets; reproductive performance; gut microbiota; antioxidant capacity

母猪生产是养猪业的关键环节之一,其繁殖性能决定着养殖场经济效益[1-2]。妊娠后期是母猪围产期生理代谢平稳过渡的关键时期,这段时间由于机体生理代谢和营养需求的急剧变化引发摄食和泌乳障碍等母猪健康问题,严重制约着母猪的生产力。如何改善母猪繁殖性能,进而提高养殖效益,仍是当下研究热点。
植物提取物作为一类具有广泛应用潜力的天然生物活性物质,近年来在动物营养和健康领域引起了广泛关注。它们独特的化学成分赋予它们多种生物学功能:1)抑制病原体、增强肠道屏障和平衡肠道微生物群来提高动物健康和生产力;2)刺激免疫细胞活性,提高免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)、抗体效力和抗氧化能力;3)促进生长,降低料重比[3]。桂树(Cinnamomum spp.)为樟科常绿植物,其叶、皮、籽在传统中医中被认为有温经散寒、活血止痛和助消化的作用,并已有数千年应用历史[4]。现代研究发现,桂树提取物中含有桂皮醛、桂皮酸、丁香酚、黄酮、多酚及挥发油等活性物质,具有抗氧化、抗炎、降糖、抗菌和调节肠道菌群等多重药理作用[5]。近年来,桂树提取物被广泛开发为新型植物源活性物质,应用于功能性食品与动物营养领域。其中,桂皮醛及其衍生物在代谢综合征的干预管理中展现出应用潜力[6];桂叶或桂皮油可提升机体抗氧化水平并改善肠道健康[7]。饲粮中添加80 mg/kg肉桂提取物(以肉桂醛为主要成分)能增强机体的免疫与抗氧化能力,进而提高生长育肥猪的生长性能和肉品质[8]。据此推测,桂叶提取物可能通过“抗氧化防御-肠道微生态-机体代谢”三重途径的协同作用,改善母猪繁殖性能与泌乳期健康。本研究在母猪妊娠后期与泌乳期饲粮饲粮中添加不同水平的桂叶提取物,通过16S rDNA测序、代谢组测序及血清生化分析,检测桂叶提取物对妊娠后期至泌乳期母猪繁殖性能及其哺乳仔猪健康的影响,旨在为改善母猪繁殖性能、促进仔猪健康、提高养殖场经济效益提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所用桂叶提取物以广西阴香桂(Cinnamomum burmannii)的树叶为原料,经淘洗去杂、干燥粉碎后,采用70%(体积分数)乙醇回流提取,再经浓缩、过滤、脱脂、干燥等工序制得。该提取物中的主要活性成分为羧酸及其衍生物、有机氧化合物、苯及其取代衍生物、脂肪酰类,其含量分别为18.2%、17.7%、13.0%和10.1%。

1.2 试验设计

本次动物试验已经中国科学院亚热带农业生态研究所实验动物伦理委员会批准(批准编号:ISA-2025-0079)。
试验选取48头健康的2~3胎次长×大二元母猪,按体重、背膘厚和胎次相近的原则随机分为4组,每组12头(n=12)。其中,对照组(CON组)饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮的基础上分别添加50(A组)、100(B组)和150 mg/kg(C组)桂叶提取物。试验期从母猪妊娠第100天开始至产后第21天仔猪断奶结束。

1.3 基础饲粮与饲养管理

基础饲粮参照NRC(2012)母猪营养需要量进行配制,其组成及营养水平如表1所示。饲养试验在玉林某养殖场进行,妊娠后期母猪进行限饲,每天饲喂2次(08:00、16:00),每次饲喂2.5 kg,每天不超过5 kg;哺乳期母猪自由采食,以少量多添的饲喂原则每次让母猪刚好吃净为标准;所有试验猪均自由饮水,其余饲养管理措施按常规猪场管理方式进行。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis) %

项目
Items		 含量Content
妊娠后期
Late gestation
period		 哺乳期
Lactation
period
原料Ingredients
玉米Corn 67.30 63.00
鱼粉Fish meal (68% CP) 2.00 4.00
豆粕Soybean meal 20.00 22.00
麦麸Wheat bran 5.00 5.00
二水合磷酸氢钙
CaHPO4·2H2O		 1.00 1.00
碳酸钙CaCO3 1.00 1.00
食盐NaCl 0.20 0.30
豆油Soybean oil 2.50 2.70
预混料Premix1) 1.00 1.00
合计Total 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
净能NE/(MJ/kg) 10.47 10.38
粗蛋白质CP 16.79 18.10
标准回肠可消化赖氨酸
SID Lys		 1.01 1.07
标准回肠可消化蛋氨酸
SID Met		 0.25 0.28
标准回肠可消化半胱氨酸
SID Cys		 0.27 0.28
标准回肠可消化苏氨酸
SID Thr		 0.72 0.78
标准回肠可消化色氨酸
SID Try		 0.21 0.20
钙Ca 0.86 0.90
总磷TP 0.61 0.70

1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of diets:VA 10 000 IU,VD 1 400 IU,VE 44 mg,VK 3.0 mg,VB2 10.50 mg,VB12 0.04 mg,烟酸 nicotinic acid 45 mg,泛酸 pantothenic acid 20 mg,叶酸 folic acid 1.2 mg,生物素 biotin 0.20 mg,氯化胆碱 choline chloride 550 mg,Cu (CuSO4) 80 mg,Fe (FeSO4) 100 mg,Zn (ZnSO4) 100 mg,Mn (MnSO4) 50 mg,I (KI) 0.3 mg,Se (Na2O3Se) 0.25 mg。

2)净能和标准回肠可消化氨基酸为计算值,其余为实测值。NE and standardized ileal digestible amino acids were calculated values, while the others were measured values.

1.4 数据和样品采集

1.4.1 母猪泌乳期采食量与繁殖性能

泌乳期记录每只猪的采食量以计算平均日采食量(ADFI);母猪分娩后,记录产活仔数、死胎数、弱仔数(体重<0.8 kg)和仔猪初生个体重;产后第21天仔猪断奶时,记录仔猪断奶体重。

1.4.2 母猪初乳样品

母猪分娩后72 h内采集初乳30 mL,置于-80 ℃保存待测。

1.4.3 母猪和仔猪血清与粪便样品

饲养试验结束时,在禁食12 h后抽取母猪、仔猪前腔静脉血5 mL于普通采血管内,2 465×g离心10 min,分离血清,-80 ℃冷冻保存待测;收集母猪、仔猪新鲜粪便于50 mL无菌离心管中,置于-80 ℃冷冻保存,以备后续微生物分析。

1.5 检测指标与测定方法

1.5.1 饲粮营养水平

饲粮中粗蛋白质(GB/T 6432—2018)、钙(GB/T 6436—2018)和总磷(GB/T 6437—2018)含量的测定均按照相应国家标准中的方法进行;饲粮净能水平和标准回肠可消化氨基酸均依据《中国饲料成分及营养价值表(2024年第35版)》计算得出。

1.5.2 母猪繁殖性能和泌乳期ADFI

繁殖性能:根据记录的繁殖性能数据,计算窝均活仔数、窝均死胎数、窝均弱仔数、初生窝重、初生个体均重、断奶个体均重,并测定断奶时母猪背膘厚。
泌乳期ADFI:以少量多添的饲喂原则每次让母猪刚好吃净为标准,根据记录的采食量计算母猪的ADFI。ADFI计算公式如下:
ADFI=总采食量/饲喂天数。

1.5.3 初乳品质指标

利用乳成分分析仪(MilkoScan FT+、FossomaticTM FC,福斯集团公司,丹麦)测定初乳中乳脂率、乳蛋白率、乳糖率以及非脂固形物、总固形物含量。

1.5.4 母猪和仔猪血清抗氧化指标

使用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒,按照说明书测定血清中抗氧化指标,包括还原型谷胱甘肽(GSH)含量(货号:A006-2-1)、超氧化物歧化酶(SOD)活性(货号:A001-1-2)、丙二醛(MDA)含量(货号:A003-1-2)和总抗氧化能力(T-AOC)(货号:A015-2-1)。

1.5.5 母猪和仔猪血清生化指标

采用全自动生化分析仪(Hitachi 7600-020,日立集团,日本)测定血清生化指标,其中母猪血清测定的指标包括葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)含量以及谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)和谷草转氨酶(AST)活性,仔猪血清测定的指标包括总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、GLU和总胆汁酸(TBA)含量以及ALP活性。

1.5.6 母猪和仔猪粪便菌群

将粪便样品送至北京诺禾致源科技股份有限公司进行16S rDNA基因测序。测序流程包括DNA质检、文库构建及双末端测序。对原始测序序列进行质控、过滤及双端拼接后获得优化数据,进而采用DADA2降噪方法处理优化数据,获得扩增子序列变体(ASV)代表序列及丰度信息[9]。

1.5.7 仔猪血清代谢组

取100 μL血清样品置于EP管中,加入400 μL 80%甲醇水溶液,涡旋振荡后冰浴静置5 min;然后于4 ℃、15 000×g条件下离心20 min,取上清液加入质谱级水稀释至甲醇含量为53%;再次于4℃、15 000×g条件下离心20 min,收集上清液,进样至液相色谱-质谱联用(LC-MS)仪进行分析。采用偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)对样品代谢谱进行模式识别,并基于PLS-DA模型计算各代谢物的变量投影重要性(VIP);使用SPSS 27.0统计软件的独立样本t检验计算组间差异的P值及差异倍数(FC)。差异代谢物筛选标准为VIP>1、P<0.05且FC≥1.2(上调)或FC≤0.83(下调)[10]。

1.6 数据统计分析

试验数据采用Excel 2019进行整理后,采用SPSS 27.0统计软件对数据(除仔猪血清代谢物外)进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并使用Duncan氏法进行多重比较,以检验各组间的差异显著性,显著性水平设为P<0.05。试验结果以平均值和均值标准误(SEM)表示。采用Spearman相关性分析,评估母猪乳品质指标、粪便微生物相对丰度与仔猪部分检测指标之间的相关性。

2 结果与分析

2.1 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪繁殖性能的影响

如表2所示,各试验组的窝均弱仔数均显著少于CON组(P<0.05);在其他繁殖性能指标上各组之间的差异均未达到显著水平(P>0.05)。
表2 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪繁殖性能的影响

Table 2 Effects of dietary supplementation of cassia leaf extract during late gestation and lactation on reproductive performance of sows

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON A B C
窝均活仔数Average litter number of live piglets/头 12.55 13.27 12.67 11.64 0.482 0.709
窝均死胎数
Average litter number of stillborn piglets/头		 1.00 0.45 0.27 0.45 0.124 0.182
窝均弱仔数
Average litter number of weak piglets/头		 2.27a 1.09b 0.75b 1.00b 0.184 0.012
初生窝重Litter weight at birth/kg 14.85 18.87 17.15 15.04 0.668 0.108
初生个体均重Individual birth weight/kg 1.20 1.43 1.37 1.29 0.031 0.062
断奶个体均重Individual weight of weaning/kg 6.46 6.75 6.61 6.60 0.107 0.836
断奶时母猪背膘厚
Sow backfat thickness at weaning/mm		 14.45 16.91 16.25 16.42 0.368 0.102
母猪平均日采食量ADFI of sows/kg 5.10 5.30 5.20 5.24 0.044 0.429

同行数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。

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

2.2 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪初乳品质的影响

如表3所示,与CON组相比,A组初乳中乳蛋白率以及非脂固形物、总固形物含量显著增加(P<0.05);初乳中乳脂率和乳糖率在各组间均无显著差异(P>0.05)。
表3 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪初乳品质的影响

Table 3 Effects of dietary supplementation of cassia leaf extract during late gestation and lactation on colostrum quality of sows %

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON A B C
乳脂率Milk fat rate 5.03 6.19 4.78 5.31 0.289 0.422
乳蛋白率Milk protein rate 16.17b 21.69a 15.68b 18.80ab 0.763 0.024
乳糖率Lactose rate 3.92 4.05 4.23 3.96 0.176 0.689
非脂固形物含量Non-fat solid content 24.30b 30.39a 24.17b 27.19ab 0.797 0.019
总固形物含量Total solid content 32.85b 39.42a 33.09b 35.72ab 0.907 0.042

2.3 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪血清抗氧化指标的影响

如表4所示,与CON组相比,B组和C组母猪血清中MDA含量显著降低(P<0.05);母猪血清中SOD活性、GSH含量与T-AOC在各组间均无显著差异(P>0.05)。
表4 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪血清抗氧化指标的影响

Table 4 Effects of dietary supplementation of cassia leaf extract during late gestation and lactation on serum antioxidant indexes of sows

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON A B C
丙二醛MDA/(nmol/mL) 7.62a 5.65ab 3.99b 4.79b 0.436 0.011
超氧化物歧化酶SOD/(U/mL) 41.22 44.20 39.53 42.58 1.132 0.574
还原型谷胱甘肽GSH/(μmol/L) 28.37 27.79 28.53 31.73 0.770 0.239
总抗氧化能力T-AOC/(mmol/L) 1.43 1.42 1.40 1.40 0.007 0.386

2.4 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪血清生化指标的影响

如表5所示,与CON组相比,A组母猪血清中ALP活性显著提高(P<0.05);母猪血清中ALT、AST活性以及GLU、TG含量在各组间均无显著差异(P>0.05)。
表5 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪血清生化指标的影响

Table 5 Effects of dietary supplementation of cassia leaf extract during late gestation and lactation on serum biochemical indexes of sows

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON A B C
谷丙转氨酶ALT/(U/L) 43.58 59.02 53.09 38.80 3.311 0.123
谷草转氨酶AST/(U/L) 115.00 218.33 168.17 91.43 29.560 0.448
碱性磷酸酶ALP/(U/L) 46.20b 73.20a 60.50ab 53.83ab 3.347 0.030
葡萄糖GLU/(mmol/L) 1.96 1.78 1.89 1.10 0.164 0.279
甘油三酯TG/(mmol/L) 0.50 0.74 0.66 0.67 0.031 0.060

2.5 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪粪便菌群的影响

由图1可知,4组母猪粪便菌群中共有的ASV为1 307个,CON组特有的ASV有1 502个,A组特有的ASV有1 831个,B组特有的ASV有1 577个,C组特有的ASV有1 367个。由表6可知,各组母猪粪便菌群的α多样性指数无显著差异(P>0.05)。
图1 基于ASV水平的母猪粪便菌群维恩图

A:A组 A group;B:B组 B group;C:C组 C group;CON:CON组 CON group。图3同 the same as Fig.3。

Fig.1 Venn diagram of sow fecal microbiota based on ASV level

表6 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪粪便菌群α多样性的影响

Table 6 Effects of dietary supplementation of cassia leaf extract during late gestation and lactation on fecal microbiota α diversity of sows

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON A B C
Chao指数Chao index 817.93 814.35 827.57 816.55 15.354 0.991
Pielou_e指数Pielou_e index 0.76 0.72 0.73 0.76 0.008 0.195
Shannon指数Shannon index 7.35 6.97 7.06 7.36 0.091 0.333
Simpson指数Simpson index 0.97 0.96 0.95 0.97 0.004 0.394
图2-A显示,在门水平上,4组母猪粪便菌群中相对丰度排在前3的优势菌门均为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)和广古菌门(Euryarchaeota),且各菌门的相对丰度各组之间无显著差异(P>0.05);图2-B显示,在属水平上,甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)是各组母猪粪便菌群中的最优势菌属;图2-C显示,与CON组相比,A组母猪粪便菌群中Methanobrevibacter的相对丰度显著升高(P<0.05)。
图2 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪粪便菌群组成的影响

Firmicutes:厚壁菌门;Euryarchaeota:广古菌门;Bacteroidota:拟杆菌门;Proteobacteria:变形菌门;Spirochaetota:螺旋体门;Verrucomicrobiota:疣微菌门;Actinobacteriota:放线菌门;Desulfobacterota:热脱硫杆菌门;Cyanobacteria:蓝藻菌门;Fibrobacterota:纤维杆菌门;Methanobrevibacter:甲烷短杆菌属;Escherichia-Shigella:埃希氏-志贺氏菌属;Lactobacillus:乳杆菌属;Christensenellaceae_R-7_group:克里斯滕森氏菌科R-7群;Treponema:密螺旋体属;Streptococcus:链球菌属;Terrisporobacter:土孢杆菌属;Prevotellaceae_NK3B31_group:普雷沃氏菌科NK3B31群;NK4A214_group:NK4A214群;Clostridium_sensu_stricto_1:狭义梭菌属1;Others:其他。
数据柱无字母标注或标注相同字母表示差异不显著(P>0.05),标注不同字母表示差异显著(P<0.05)。图4同。

Fig.2 Effects of dietary supplementation of cassia leaf extract during late gestation and lactation on fecal microbiota composition of sows

Value columns with no letter or the same letter mean no significant difference (P>0.05), while with different letters mean significant difference (P<0.05). The same as Fig.4.

2.6 母猪妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对仔猪血清抗氧化指标的影响

如表7所示,与CON组相比,A组仔猪血清中MDA含量显著降低(P<0.05),A组和C组血清中SOD活性显著提高(P<0.05);仔猪血清中GSH含量和T-AOC在各组间均无显著差异(P>0.05)。
表7 母猪妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对仔猪血清抗氧化指标的影响

Table 7 Effects of dietary supplementation of cassia leaf extract during late gestation and lactation of sows on serum antioxidant indexes of piglets

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON A B C
丙二醛MDA/(nmol/mL) 5.28a 2.39b 5.27a 4.15ab 0.358 0.018
超氧化物歧化酶SOD/(U/mL) 25.13b 30.76a 27.81ab 31.53a 0.857 0.031
还原型谷胱甘肽GSH/(μmol/L) 29.25 28.68 31.75 29.66 0.696 0.432
总抗氧化能力T-AOC/(mmol/L) 1.40 1.41 1.42 1.41 0.007 0.757

2.7 母猪妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对仔猪血清生化指标的影响

如表8所示,与CON组相比,A组和B组仔猪血清中ALP活性显著提高(P<0.05);仔猪血清中TP、ALB、GLU和TBA含量在各组间均无显著差异(P>0.05)。
表8 母猪妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对仔猪血清生化指标的影响

Table 8 Effects of dietary supplementation of cassia leaf extract during late gestation and lactation of sows on serum biochemical indexes of piglets

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON A B C
总蛋白TP/(g/L) 57.81 55.21 58.52 58.94 0.952 0.540
白蛋白ALB/(g/L) 51.09 48.35 52.28 52.37 0.804 0.311
碱性磷酸酶ALP/(U/L) 615.00b 858.71a 860.00a 780.18ab 32.780 0.025
葡萄糖GLU/(mmol/L) 7.46 7.80 7.84 7.89 0.170 0.805
总胆汁酸TBA/(μmol/L) 45.12 24.29 36.34 38.70 3.069 0.110

2.8 母猪妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对仔猪粪便菌群的影响

由图3可知,4组仔猪粪便菌群中共有的ASV为481个,CON组特有的ASV有1 406个,A组特有的ASV有1 338个,B组特有的ASV有1 331个,C组特有的ASV有1 301个。由表9可知,与CON组相比,各试验组仔猪粪便菌群的α多样性指数无显著变化(P>0.05);与A组相比,B组和C组仔猪粪便菌群的Pielou_e指数、Shannon指数和Simpson指数显著上升(P<0.05)。
图3 基于ASV水平的仔猪粪便菌群维恩图

Fig.3 Venn diagram of piglet fecal microbiota based on ASV level

表9 母猪妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对仔猪粪便菌群α多样性的影响

Table 9 Effects of dietary supplementation of cassia leaf extract during late gestation and lactation of sows on fecal microbiota α diversity of piglets

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON A B C
Chao指数Chao index 430.84 395.99 446.33 458.29 21.075 0.848
Pielou_e指数Pielou_e index 0.64ab 0.61b 0.70a 0.70a 0.012 0.023
Shannon指数Shannon index 5.46ab 5.10b 6.05a 6.04a 0.124 0.011
Simpson指数Simpson index 0.93ab 0.89b 0.96a 0.95a 0.008 0.008
图4-A显示,在门水平上,CON组和A组仔猪粪便菌群中相对丰度排在前3的优势菌门为Firmicutes、Bacteroidota和Euryarchaeota,B组和C组则为Firmicutes、Bacteroidota和变形菌门(Proteobacteria);图4-B显示,在属水平上,Methanobrevibacter是A组和CON组仔猪粪便菌群中的最优势菌属,拟杆菌属(Bacteroides)是B组的最优势菌属,埃希氏-志贺氏菌属(Escherichia-Shigella)是C组中的最优势菌属;图4-C、图4-D和图4-E显示,与CON组相比,A组Bacteroidota的相对丰度显著下降(P<0.05),Firmicutes/Bacteroidota的比值显著升高(P<0.05),B组热脱硫菌门(Desulfobacterota)的相对丰度显著升高(P<0.05);图4-F显示,与CON组相比,C组考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)的相对丰度显著升高(P<0.05)。
图4 母猪妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对仔猪粪便菌群组成的影响

Firmicutes:厚壁菌门;Bacteroidota:拟杆菌门;Proteobacteria:变形菌门;Euryarchaeota:广古菌门;Synergistota:互养菌门;Verrucomicrobiota:疣微菌门;Actinobacteriota:放线菌门;Fusobacteriota:梭杆菌门;Desulfobacterota:热脱硫杆菌门;Spirochaetota:螺旋体门;Escherichia-Shigella:埃希氏-志贺氏菌属;Methanobrevibacter:甲烷短杆菌属;Prevotella:普雷沃氏菌属;Bacteroides:拟杆菌属;Cloacibacillus:阴沟杆菌属;Ruminococcus:瘤胃球菌属;Christensenellaceae_R-7_group:克里斯滕森氏菌科R-7群;Collinsella:柯林斯菌属;Rikenellaceae_RC9_gut_group:理研菌科RC9肠道群;Phascolarctobacterium:考拉杆菌属;Others:其他。

Fig.4 Effects of dietary supplementation of cassia leaf extract during late gestation and lactation of sows on fecal microbiota composition of piglets

2.9 母猪妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对仔猪血清代谢物的影响

根据KEGG代谢通路富集分析,筛选出的血清代谢物见表10。以P<0.05和VIP>1为条件筛选仔猪血清差异代谢物,共筛选出1 553个差异代谢物,其中阳离子模式下1 066个,阴离子模式下487个;各组间差异代谢物数量如下:CON组与A组之间检测到268个(阳离子模式下178个,阴离子模式下90个);CON组与B组之间检测到139个(阳离子模式下95个,阴离子模式下44个);CON组与C组之间检测到122个(阳离子模式下81个,阴离子模式下41个)。
表10 仔猪血清中差异代谢物数量

Table 10 Serum differential metabolite numbers of piglets

项目
Items		 CON组vs. A组
CON group vs. A group		 CON组vs. B组
CON group vs. B group		 CON组vs. C组
CON group vs. C group
阳离子模式Positive ion mode 178 95 81
阴离子模式Negative ion mode 90 44 41
将前期分析获得的差异代谢物进行KEGG通路富集分析,结果显示,相对于CON组,A组和C组差异代谢物均显著富集于4条代谢通路,而B组差异代谢物无显著富集的代谢通路。由表11可知,A组差异代谢物显著富集在谷胱甘肽代谢通路,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢通路,二羟基丙酸和二羧酸代谢通路,氮代谢通路;C组差异代谢物显著富集在牛磺酸和亚牛磺酸代谢通路、谷胱甘肽代谢通路、丁酸盐代谢通路和胆汁酸代谢通路。
表11 通过超高效液相色谱-电喷雾-串联质谱在正、负离子模式下识别的仔猪血清代谢物

Table 11 Piglet serum metabolites identified by UPLC-(+) ESI-MS/MS in positive and negative ion modes

代谢物
Metabolites		 A组vs. CON组
A group vs. CON group		 C组vs. CON组
C group vs. CON group		 相关通路
Related pathway
差异倍数
FC		 变化
Change		 差异倍数
FC		 变化
Change
负离子模式Negative ion mode
硫酸脱氢表雄酮
Dehydroepiandrosterone
sulfate		 0.61 ↓ 胆汁酸代谢(P=0.017)
多巴胺Dopamine 1.38 ↑ 胆汁酸代谢(P=0.017)
正离子模式Positive ion mode
2-羟基戊二酸
2-hydroxyglutarate		 0.72 ↓ 丁酸盐代谢(P=0.021)
L-谷氨酸
L-glutamic acid		 1.35 ↑ 谷胱甘肽代谢(P=0.006),丙氨酸、
天冬氨酸和谷氨酸代谢(P=0.021),
二羟基丙酸与二羧酸代谢(P=0.034),
氮代谢(P=0.034)
1.21 ↑ 牛磺酸与亚牛磺酸代谢(P=0.021)、
谷胱甘肽代谢(P=0.021)、
丁酸盐代谢(P=0.021)
L-谷氨酰胺
L-glutamine		 1.25 ↑ 丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸
代谢(P=0.021),二羟基丙酸与
二羧酸代谢(P=0.034),
氮代谢(P=0.034)
L-天冬酰胺L-asparagine 1.21 ↑ 丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸
代谢(P=0.021)
牛磺酸Taurine 1.39 ↑ 牛磺酸与亚牛磺酸代谢
(P=0.021)
亚精胺Spermidine 1.48 ↑ 谷胱甘肽代谢(P=0.006)
1.67 ↑ 谷胱甘肽代谢(P=0.021)

↑:上调 up-regulated;↓:下调 down-regulated。

2.10 母猪初乳品质指标、粪便微生物相对丰度与仔猪部分检测指标的相关性

通过Spearman相关性分析,确定母猪乳品质指标、粪便微生物与仔猪部分检测指标之间的潜在相关性。如图5所示,母猪初乳中非脂固形物含量与仔猪血清中SOD活性呈显著正相关(P<0.05),母猪初乳中乳蛋白率、非脂固形物和总固形物含量与仔猪血清中代谢物L-谷氨酸含量呈显著正相关(P<0.05);母猪初乳中乳蛋白率与仔猪粪便中Desulfobacterota的相对丰度呈显著负相关(P<0.05)。
图5 母猪初乳品质指标、粪便微生物与仔猪部分检测指标之间的相关性分析

*:相关性显著 significant correlation (P<0.05)。

Fig.5 Correlation analysis between sows’ colostrum quality indicators, fecal microorganisms and partially detected indicators in piglets

3 讨论

3.1 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪繁殖性能和仔猪生长状况的影响

近年来,在母猪妊娠后期和泌乳期补充植物提取物已被充分证实对母猪及其仔猪具有益处。随着母猪营养研究的深入,膳食添加剂的应用逐渐成为提升母猪繁殖性能的关键策略之一[11-12]。本研究发现,母猪妊娠后期和泌乳期饲粮中添加桂叶提取物显著降低了试验组仔猪的窝均弱仔数,初生个体均重较CON组亦有升高趋势。推测其原因在于,桂叶提取物减少了妊娠母猪的氧化应激,并通过提高血清中ALP活性促进仔猪胚胎发育。研究表明,ALP活性与骨代谢密切相关:在骨形成过程中,成骨细胞分泌的ALP通过增加无机磷酸盐与焦磷酸盐的比值,加速骨矿化[13];而生长速度较快的动物通常具有较高的血清ALP活性[14-15]。此外,本研究还发现,妊娠后期和泌乳期饲粮中添加桂叶提取物提高了母猪乳中乳蛋白率、非脂固形物及总固形物含量,表明乳营养品质得到提升与母猪泌乳性能得到改善[16]。母乳营养是仔猪健康生长的关键,乳汁整体营养浓度和能量价值的提高可为仔猪提供更多能量和营养物质[17-19]。本研究中,试验组仔猪断奶个体均重较CON组有所上升,这可能与乳品质的改善有关。乳品质的改善可能归因于桂叶提取物对母猪健康状况及乳腺发育的有益影响[20],以及对围产期母猪氧化应激的减轻作用[21]。综合上述结果推测,桂叶提取物有助于增强妊娠后期母猪胎盘生长激素的活性,促进向胎儿输送更多营养,从而提高仔猪初生个体重并减少产死胎数[22]。

3.2 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪和仔猪抗氧化能力的影响

本研究结果显示,妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物降低了母猪和仔猪血清中MDA含量,提高仔猪血清中SOD活性,表明其具有一定的抗氧化作用。MDA是氧自由基攻击生物膜不饱和脂肪酸发生脂质过氧化的代谢产物,其含量可反映脂质过氧化程度。MDA含量降低表明氧化应激得到缓解[23]。为维持氧化还原稳态,机体抗氧化系统会以代偿性反应清除过量的氧自由基[24]。桂叶富含多酚及黄酮类化合物(如槲皮素、咖啡酸衍生物)。研究表明,这些活性物质可能通过激活核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)通路、抑制活性氧(ROS)生成、下调核因子-κB(NF-κB)等炎性信号,发挥抗氧化与抗炎作用;同时,它们还能提升SOD、过氧化氢酶(CAT)活性与GSH含量,降低MDA含量,并调节胆碱能信号,从而减轻氧化应激[25-27]。据此推测,桂叶提取物可通过提高母猪抗氧化酶活性、缓解氧化应激,并借助“母子传递”途径,进而增强后代仔猪的抗氧化能力[11-12]。

3.3 妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对母猪和仔猪粪便菌群的影响

饲粮结构可以调节肠道菌群并改善动物健康[28]。植物提取物通过调节肠道菌群、增强屏障功能和抗氧化、抗炎反应,从而改善肠道健康[29]。本研究中,妊娠后期与泌乳期饲粮中添加50 mg/kg桂叶提取物显著增加了母猪粪便中Methanobrevibacter的相对丰度。研究表明,Methanobrevibacter的相对丰度与猪的粗纤维消化能力呈正相关,其在饲料效率更高的猪回肠、粪便和盲肠中相对丰度显著增加,这意味着它可能帮助猪更有效地利用饲粮中的纤维[30]。而在仔猪粪便中,相较于CON组,A组Bacteroidota的相对丰度显著下降,Firmicutes/Bacteroidota的比值显著升高。先前的研究表明,体重与肠道微生物生态之间存在相关性,肥胖受试者Firmicutes的相对丰度升高,Bacteroidota的相对丰度减少,Firmicutes/Bacteroidota比值的增加与体重增加直接相关[31]。本研究结果也表明,桂叶提取物与益生菌组合具有通过增加Firmicutes/Bacteroidota比值来促进仔猪生长的潜力。此外,本研究发现,B组仔猪粪便中Desulfobacterota的相对丰度较CON组显著升高。有研究表明, Desulfobacterota在宿主肠道健康中发挥着双重作用,其中脱硫弧菌属(Desulfovibrio)的普通脱硫弧菌(Desulfovibrio vulgaris)能够缓解小鼠非酒精性脂肪肝,与代谢紊乱呈负相关,表明该菌对代谢性疾病有益[32]。而在属水平层面,与CON组相比,C组仔猪粪便中Phascolarctobacterium相对丰度显著上升,有研究表明,Phascolarctobacterium是一种短链脂肪酸(尤其是丙酸)生产菌,能够利用肠道中的琥珀酸代谢产物,其相对丰度增加通常被认为与改善能量利用、维持肠道稳态和抗炎作用有关[33]。因此推测,桂叶提取物可通过增加有益菌、减少病原菌来调节肠道微生物群,进而借助微生物群-宿主相互作用改善动物健康[34]。这一机制可能有助于提高母猪的饲料利用率,同时对仔猪的生长性能和肠道健康产生有益影响。

3.4 母猪妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物对仔猪血清代谢物的影响

本研究中,相比CON组,A组仔猪血清L-谷氨酸含量增加。L-谷氨酸是一种功能性氨基酸,是肠道细胞的主要能量来源,可为细胞提供三磷酸腺苷并支持氨基酸合成等过程[35],在哺乳动物肠细胞代谢中起关键作用[36]。研究表明,饲粮中补充谷氨酸可改善断奶仔猪的生长性能、减轻氧化应激、增强肠道屏障完整性并调节肠道免疫功能[37]。丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途径是参与神经传递的主要氨基酸代谢途径,其中L-谷氨酸、L-天冬酰胺和L-谷氨酰胺是这些通路中最丰富的3种差异代谢物。谷氨酰胺可为合成蛋白质等生物大分子提供碳和氮[38-39],同时参与糖酵解中的三羧酸循环以及脂代谢中与柠檬酸合成生成乙酰辅酶A的关键步骤[40],从而保障细胞正常功能,促进能量代谢与脂代谢。研究表明,肉鸡血浆中L-谷氨酰胺含量的变化可有效调控细胞内蛋白质周转、营养物质吸收利用与代谢、糖代谢及脂代谢等多种途径,进而对肉鸡的生理机能产生影响,促进生长[41-42]。综合上述结果,推测饲粮中添加桂叶提取物有利于促进氨基酸合成与代谢,增强营养物质的吸收利用,并减轻仔猪的氧化应激。
本研究中,相比CON组,C组仔猪血清中牛磺酸、2-(3,4-二羟基苯基)乙胺含量增加。牛磺酸是调节机体正常生理活动的活性物质,具有广泛的生物学功能,包括保护肠道屏障[43]、预防肝脏损伤[44]和缓解氧化应激[45]等;2-(3,4-二羟基苯基)乙胺可以提高神经系统兴奋性,促进仔猪采食和运动等积极行为,从而提高仔猪健康状况[46]。这些物质涉及胆汁酸代谢和牛磺酸与亚牛磺酸代谢等多条代谢通路,可能通过多种途径调节仔猪健康。

3.5 母猪乳品质指标、粪便微生物相对丰度与仔猪部分检测指标的相关性

乳汁是哺乳仔猪的唯一食物来源,为仔猪的生长发育提供大量营养素和生物活性物质,如免疫化合物、酶、激素和生长因子等[47]。相关性分析结果显示,母猪初乳中非脂固形物含量与仔猪血清中SOD活性呈显著正相关,乳蛋白率、非脂固形物和总固形物含量与仔猪血清中代谢物L-谷氨酸含量呈显著正相关。这表明桂叶提取物可能通过改善母猪的初乳品质使仔猪摄入更多营养物质,因此降低了仔猪的应激水平,也对仔猪的系统代谢环境产生影响。同时,母猪初乳中乳蛋白率与仔猪粪便中Desulfobacterota的相对丰度呈显著负相关,这可能说明了母乳的营养组成对仔猪肠道菌群结构具有重要塑造作用。综上所述,桂叶提取物可能通过改善猪乳品质,进而调节仔猪体内代谢物含量[包括升高L-谷氨酸、L-谷氨酰胺、牛磺酸和2-(3,4-二羟基苯基)乙胺含量],这些变化可能涉及谷胱甘肽代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,牛磺酸和亚牛磺酸代谢以及胆汁酸代谢等多条通路,从而提升机体的营养吸收与抗氧化能力,最终促进后代仔猪的生长发育。

4 结论

① 母猪妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物可减少窝均弱仔数,还可提高初乳中乳蛋白率以及非脂固形物、总固形物含量,以添加量为50 mg/kg时效果最优。
② 母猪妊娠后期与泌乳期饲粮中添加桂叶提取物可同时提高母猪和后代仔猪的抗氧化能力。
③ 妊娠后期及泌乳期母猪饲粮中添加桂叶提取物可通过“母-子传递”途径,调节母猪及仔猪的肠道菌群结构与血清代谢物谱,介导仔猪代谢过程并促进其健康生长。

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