2. 岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心, 茂名 525000
2. Maoming Branch Center of Guangdong Provincial Laboratory of Lingnan Modern Agricultural Science and Technology, Maoming 525000, China
仔猪断奶易造成断奶应激,从而导致仔猪消化吸收障碍、代谢紊乱、肠道微生态失衡等现象发生,最终阻碍仔猪的生长发育。因此,如何缓解仔猪断奶应激是生猪养殖业亟待解决的问题。植物提取物含有丰富的生物活性物质,如多酚、黄酮等,具有促进仔猪对蛋白质等营养物质的消化吸收、调控肠道微生物区系、改善肠道发育、提高抗氧化能力和增强免疫力等作用,可有效缓解仔猪断奶应激[1]。因此,通过在饲粮中添加植物提取物来缓解仔猪断奶应激,以达到维系仔猪健康,进而促进仔猪生长,对实现断奶仔猪的高效生态健康养殖具有重要意义。
厚朴酚是一种植物多酚类物质,因具有促进动物生长、改善肠道健康等功能,同时具有天然、无公害、无毒副作用等特点而被广泛应用于畜禽养殖业中。研究发现,给肉鸡饲喂含有0.03%厚朴酚的饲粮,可改善受鸡白痢沙门氏菌(Salmonella pullorum)感染肉鸡的生长性能,提高肠道绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度,增加肠道微生物多样性,并促进有益菌的增殖[2]。Lin等[3]研究表明,饲粮中添加0.02%和0.03%厚朴酚可提高肉鸭平均日增重,改善肠黏膜形态结构。Du等[4]研究发现,饲粮中添加0.01%~0.03%厚朴酚可提高肉鸡生长性能,改善肠黏膜形态结构,并增强肠道抗氧化能力。另外,厚朴酚还可调节机体的新陈代谢,如降低临武鸭血清总胆固醇和甘油三酯含量[5]。本试验前期结果也表明,给断奶仔猪饲喂含有0.04%厚朴酚的饲粮,可提高其平均日增重,降低料重比,同时提高机体抗氧化能力,改善脂质代谢[6]。然而,厚朴酚在断奶仔猪上的应用研究相对缺乏,且饲粮中添加厚朴酚是否会影响仔猪粪便中菌群结构及其代谢产物尚不清楚。因此,本试验旨在探讨饲粮中添加不同水平厚朴酚对断奶仔猪营养物质表观消化率、血清生化指标、粪便主要微生物数量及其代谢产物的影响,以期为厚朴酚在断奶仔猪绿色生态健康养殖中的应用提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验用厚朴酚(纯度≥98%)购自上海某生化科技股份有限公司。
1.2 试验设计及饲粮试验选取体重[(7.91±0.00) kg]相近且健康的21日龄“杜×长×大”三元杂交断奶仔猪144头,按体重接近原则随机分为3组,每组8个重复,每个重复6头猪。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加0.02%和0.04%厚朴酚。试验期42 d,其中预试期7 d,正试期35 d。试验用基础饲粮参照NRC(2012)营养需要配制,分为7~11 kg(1~19 d)和11~25 kg(20~35 d)2个阶段,基础饲粮组成及营养水平见表 1。
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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) |
试验期间,试验猪分栏饲养于控温密闭舍内1.2 m×2.1 m大小且带有塑料漏风地板的高保育床上,初始温度保持在28 ℃左右。在整个试验期间,所有仔猪自由采食颗粒料,并通过乳头饮水器自由饮水。每天分别于08:00、17:00和21:00定时饲喂,饲喂量以料槽中含有较少余料为宜。定期消毒清扫,各组饲养管理条件保持一致,确保圈舍通风、干燥、卫生。
1.4 样品采集与处理试验第33~35天,连续3 d采集各组饲粮和粪便样品,饲粮以组为单位每次采集100 g,粪便以栏为单位,在每天晨饲前,使用棉签刺激仔猪肛门排便,每栏(收集至少3头猪)总共收集300 g粪便,除去毛屑后混匀,立即测定pH,置于-20 ℃冰箱中密封保存。采集各组饲料样品混匀后,置于-20 ℃冰箱中密封保存。
试验结束当天,禁食4 h后,从每栏中选取体重接近平均体重的1头猪,采集10 mL前腔静脉血,4 ℃冰箱中静置30 min,然后于4 ℃、3 000 r/min条件下离心10 min得到血清,分装于-80 ℃冰箱保存待用。
1.5 测定指标与方法 1.5.1 营养物质表观消化率的测定参照国标法测定盐酸不溶灰分(GB/T 23742—2009)[7]、干物质(GB/T 6435—2006)[8]、钙(GB/T 6436—2018)[9]以及磷(GB/T 6437—2018)[10]含量。饲粮样和粪样中粗脂肪、粗蛋白质和粗灰分含量分别采用脂肪分析仪、全自动凯氏定氮仪和马弗炉进行测定,用内源指示剂盐酸不溶灰分标记法计算营养物质表观消化率,计算公式如下:
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采用全自动生化分析仪(VITAL SELECTRA PROXL,荷兰)测定血清生化指标,试剂盒采购于中生北控生物科技股份有限公司。
1.5.3 粪便微生物数量的测定称取0.2 g左右粪样,采用购于杭州新景生物试剂开发有限公司的试剂盒(Stool DNA Purification Kit)提取微生物DNA。使用核酸蛋白检测仪(Nanodrop 1100,Thermo Fisher Scientific公司,美国)测定DNA浓度和纯度,标准为吸光度(OD)260/280:1.80~2.00,OD260/230:2.00左右。参照Yu等[11]的方法,采用荧光定量PCR仪(CFX96 Real-time PCR System,Bio-Rad CFX Connect公司,美国)对粪便中的总菌、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、乳杆菌属(Lactobacillus)、大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)、梭菌簇Ⅳ(Clostridium cluster IV)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、普雷沃氏菌属(Prevotella)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)数量进行测定,特异性引物由上海生工基因技术有限公司合成,引物序列、PCR反应体系及扩增程序均参考余苗等[12]的研究。计算结果均表示为每克粪便中16S rRNA基因的拷贝数。
1.5.4 粪便pH及其代谢产物含量的测定每个粪便样品混匀后立即测定3次pH,取平均值,采用便携式pH计(HI 9024C,HANNA Instruments公司,美国)测定;采用购于南京建成生物工程研究所的试剂盒测定粪便中乳酸含量;短链脂肪酸含量参照Yu等[13]的方法,称取0.5 g左右粪样,经处理后,使用气相色谱仪(7890B,Agilent Technologies Inc公司,美国)进行测定;氨态氮(NH3-N)含量参照Chaney等[14]的方法,采用比色法测定;酚和吲哚含量参照Yu等[11]的方法,称取0.1 g左右粪样,经处理后,使用高效液相色谱仪(Waters Alliance e2695,美国)测定。生物胺含量参照余苗等[15]的方法,称取0.5 g左右粪样,经处理后,使用高效液相色谱仪(Waters Alliance e2695,美国)测定。
1.6 数据处理对检测指标首先用Excel 2020进行处理,再用SPSS 26.0软件进行单因素方差分析,组间多重比较用Tukey’s法进行。试验结果采用“平均值±标准误”表示,P < 0.05表示显著差异,0.05 < P < 0.10表示有趋势。
采用SIMCA-P 13.0软件中偏最小二乘分类分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)模型评估各组之间微生物和代谢产物的相似性。为分析微生物和代谢产物之间的关系,采用Spearman法对粪便中有显著性差异的微生物和代谢产物进行相关性分析,利用R软件中的ggcorrplot-ggthemes包进行相关性图形的绘制。
2 结果 2.1 厚朴酚对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响如表 2所示,与对照组相比,饲粮中添加0.04%厚朴酚显著提高了粗蛋白质表观消化率(P < 0.05)。饲粮中添加不同水平厚朴酚具有增加总能表观消化率的趋势(P=0.095)。饲粮中添加不同水平厚朴酚对粗脂肪、干物质、钙和磷表观消化率均无显著影响(P>0.05)。
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表 2 厚朴酚对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响 Table 2 Effects of magnolol on nutrient apparent digestibility of weaned piglets |
如表 3所示,与对照组相比,饲粮中添加0.04%厚朴酚显著降低了血清尿素、肌酐和甘油三酯含量(P < 0.05),饲粮中添加0.02%厚朴酚显著提高了血清葡萄糖含量(P < 0.05)。饲粮中添加不同水平厚朴酚对血清总蛋白、白蛋白、尿酸、胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量均无显著影响(P>0.05)。
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表 3 厚朴酚对断奶仔猪血清生化指标的影响 Table 3 Effects of magnolol on serum biochemical indices of weaned piglets |
由图 1可知,与对照组相比,饲粮中添加0.04%厚朴酚显著提高了粪便中Lactobacillus、Bifidobacterium和Ruminococcus数量(P < 0.05),显著降低了E.coli数量(P < 0.05);饲粮中添加0.02%厚朴酚显著提高了粪便中Lactobacillus数量(P < 0.05),显著降低了Bacteroidetes数量(P < 0.05)。饲粮中添加不同水平厚朴酚对粪便中总菌、Prevotella、Clostridium cluster Ⅳ以及Firmicutes数量均无显著影响(P>0.05)。
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*表示差异显著(P < 0.05)。 * mean significant difference (P < 0.05). 图 1 厚朴酚对断奶仔猪粪便主要微生物数量的影响 Fig. 1 Effects of magnolol on number of main microorganisms in feces of weaned piglets |
由表 4可知,与对照组相比,饲粮中添加0.04%厚朴酚显著降低了粪便pH(P < 0.05)。与对照组相比,饲粮中添加0.04%厚朴酚显著提高了粪便中乙酸和总短链脂肪酸含量(P < 0.05),饲粮中添加0.02%厚朴酚显著提高了粪便中乙酸、丙酸和总短链脂肪酸含量(P < 0.05)。饲粮中添加不同水平厚朴酚具有降低粪便中戊酸含量的趋势(P=0.075)。饲粮中添加不同水平厚朴酚对粪便中乳酸、丁酸、异丁酸、异戊酸和支链脂肪酸含量均无显著影响(P>0.05)。
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表 4 厚朴酚对断奶仔猪粪便pH、乳酸和短链脂肪酸含量的影响 Table 4 Effects of magnolol on pH, lactic acid and short chain fatty acid contents in feces of weaned piglets |
由表 5可知,对于酚和吲哚类化合物而言,与对照组相比,饲粮中添加0.04%厚朴酚显著降低了粪便中苯酚、对甲酚和粪臭素含量(P < 0.05),饲粮中添加0.02%厚朴酚显著降低了粪便中对甲酚和粪臭素含量(P < 0.05)。对于生物胺类化合物而言,与对照组相比,饲粮中添加0.04%厚朴酚显著降低了粪便中腐胺、尸胺和总生物胺含量(P < 0.05),饲粮中添加0.02%厚朴酚显著降低了粪便中尸胺和总生物胺含量(P < 0.05)。饲粮中添加不同水平厚朴酚具有降低粪便中甲胺含量的趋势(P=0.082)。饲粮中添加不同水平厚朴酚对粪便中吲哚、色胺、酪胺、亚精胺、精胺和NH3-N含量均无显著影响(P>0.05)。
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表 5 厚朴酚对断奶仔猪粪便中氮代谢产物含量的影响 Table 5 Effects of magnolol on contents of nitrogen metabolites in feces of weaned piglets |
为了直观显示饲粮中添加不同水平厚朴酚对粪便微生物数量和代谢产物含量的差异,采用SIMCA-P 13.0软件中PLS-DA方法进行多元变量分析发现,不同添加水平厚朴酚组和对照组之间的微生物(图 2-A)和代谢产物(图 2-B)明显分为不同簇,表明饲粮中添加不同水平厚朴酚改变了断奶仔猪粪便微生物数量和代谢产物含量。
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图 2 断奶仔猪粪便微生物(A)和代谢产物(B)PLS-DA得分图 Fig. 2 PLS-DA score plots of microorganism (A) and metabolites (B) in feces of weaned piglets |
为了探索肠道微生物和代谢产物之间的关系,我们采用Spearman分析方法对粪便中有显著性的微生物数量和代谢产物含量进行相关性分析。由图 3可知,pH与乙酸和总短链脂肪酸含量呈显著负相关(P < 0.05),而与苯酚、粪臭素、尸胺和总生物胺含量呈显著正相关(P < 0.05);Lactobacillus数量与对甲酚、腐胺、尸胺和总生物胺含量呈显著负相关(P < 0.05),而与乙酸、丙酸和总短链脂肪酸含量呈显著正相关(P < 0.05);Ruminococcus数量与苯酚、腐胺、尸胺和总生物胺含量呈显著负相关(P < 0.05),而与乙酸、丙酸和总短链脂肪酸含量呈显著正相关(P < 0.05);E.coli数量与乙酸和总短链脂肪酸含量呈显著负相关(P < 0.05),而与苯酚、对甲酚、粪臭素、腐胺、尸胺、总生物胺含量和pH呈显著正相关(P < 0.05)。
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对微生物数量和代谢产物含量进行Spearman相关性分析,相关系数范围为-1~1。橙色圆圈表示显著正相关(P < 0.05),蓝色圆圈表示显著负相关(P < 0.05),没有圆圈表示无显著相关性(P>0.05)。颜色的深浅表示相关强度,并随着绝对系数的增大由浅到深渐变。 Spearman correlation analysis was carried out between microorganism number and metabolite content, and the correlation coefficient ranged from-1 to 1. The orange circle indicated significant positive correlation (P < 0.05), the blue circle indicated significant negative correlation (P < 0.05), and no circle indicated no significant correlation (P>0.05). The depth of color indicated the correlation intensity, and it corresponded with the absolute of correlation coefficient. 图 3 断奶仔猪粪便微生物数量和代谢产物含量的相关性分析 Fig. 3 Correlation analysis between microorganism number and metabolite content in feces of weaned piglets |
营养物质消化率是反映动物对饲粮中营养物质消化吸收能力的重要指标,一般来说营养物质消化率越高对动物生长越有利。本研究中,饲粮中添加0.04%厚朴酚可显著提高粗蛋白质表观消化率。这一研究结果刚好解释了本试验中前期的研究结果[6],即0.04%厚朴酚组仔猪生长性能显著高于对照组。前人研究发现,厚朴酚可促进小鼠消化液分泌,改善胃肠动力和功能[16]。另有研究发现,厚朴酚可增加肉鸡小肠绒毛高度,促进肠黏膜细胞发育,还可修复受损的肠黏膜屏障结构[2]。断奶仔猪的消化系统发育不成熟,对饲粮中营养物质消化不完全,而且断奶仔猪早期处于快速生长阶段,易受到应激的影响,导致肠道pH升高、肠道微生态失衡等现象发生,这进一步影响了断奶仔猪对营养物质的消化[17]。而在本研究中,饲粮中添加0.04%厚朴酚可降低粪便pH,同时增加粪便中有益微生物的数量,减少有害微生物的数量,这有利于促进肠道微生态平衡,为营养物质的吸收提供更有利的微生态环境。因此,本试验中,饲粮中添加厚朴酚提高粗蛋白质表观消化率,其原因一方面可能是厚朴酚促进仔猪消化液分泌,改善了胃肠动力和功能,使蛋白质分解成小肽、氨基酸等易被肠上皮细胞吸收的小分子物质;另一方面可能是厚朴酚改善了肠黏膜结构,促进了肠上皮细胞发育,增大了肠上皮吸收面积,同时维系肠道微生态平衡,进而促进了仔猪对蛋白质的消化吸收。
3.2 厚朴酚对断奶仔猪血清生化指标的影响在一定范围内,血清生化指标可间接反映机体整体的代谢情况,也是衡量宿主健康标准的指标[18]。动物体内良好的新陈代谢可促进其对营养物质的消化吸收,进而维系机体的营养平衡,改善宿主的生长性能。
血清尿素氮是体内蛋白质或氨基酸代谢的终产物之一,其含量降低表明宿主对饲粮中的蛋白质利用增加,体内氮沉积增加,同时还能准确反映出宿主体内蛋白质和氨基酸的代谢状况[19-20]。本研究发现,饲粮中添加0.04%厚朴酚可显著降低血清尿素氮含量,表明厚朴酚的添加使仔猪对饲粮中蛋白质和氨基酸的利用率增加,这与本试验中饲粮中添加0.04%厚朴酚提高仔猪粗蛋白质表观消化率的结果一致。肌酐是宿主肌肉分解的主要产物,是反映动物肾脏功能和机体蛋白质分解的重要指标[19]。本试验中,饲粮中添加0.04%厚朴酚组显著降低了血清肌酐水含量,表明饲粮中添加厚朴酚可有效减少机体蛋白质分解代谢,保护肾脏功能。综上所述,饲粮中添加0.04%厚朴酚可改善仔猪体内的蛋白质代谢和氨基酸平衡,这有利于体内氮的沉积和蛋白质合成,促进仔猪的生长。
葡萄糖是机体的主要供能物质,适量的葡萄糖可使机体有效抵御外界不良刺激,提高动物免疫力。动物对血清葡萄糖的吸收,可促进机体胰岛素的释放,促进动物体内蛋白质的合成;此外,葡萄糖还在肠细胞增殖和肠道适应中起关键作用,影响着仔猪的肠道发育和营养物质消化吸收[21-22]。本研究发现,饲粮中添加0.02%和0.04%厚朴酚均不同程度在正常生理范围提高血清葡萄糖含量,与对照组相比分别提高了33.02%和14.54%,表明厚朴酚的添加可能对仔猪体内蛋白质的合成及其对饲粮中的营养物质吸收有促进作用。
甘油三酯是脂肪储存的主要形式,也是反映机体脂肪代谢状况的重要指标。血清甘油三酯含量降低,说明动物体内脂肪代谢加强,这为仔猪提供了较为充足的能量需要,有益于早期断奶仔猪的快速生长[23]。本研究发现,饲粮中添加0.04%厚朴酚可显著降低仔猪血清甘油三酯含量,与Lin等[5]在临武鸭上的研究结果一致。这表明饲粮中添加厚朴酚可能提高了脂质利用率,并改善仔猪健康。
总而言之,上述血清生化指标结果表明,厚朴酚可维持断奶仔猪体内良好的新陈代谢,有利于促进仔猪体内的蛋白质合成及其对营养物质的消化与吸收,并为仔猪早期快速生长发育提供了充足能量需求,这正好验证本试验的前期研究结果[6],即饲粮中添加0.04%厚朴酚可提高断奶仔猪的平均日增重。
3.3 厚朴酚对断奶仔猪粪便中主要微生物数量的影响定植于肠道中的菌群一般保持相对稳定,并且可通过黏附与肠上皮紧密结合形成一层膜屏障,发挥微生物屏障功能。这类微生物屏障可阻碍致病菌在肠道中的定植[24],还可促进肠黏膜细胞增殖,改善机体免疫[25]。而一旦肠道菌群失衡,致病菌就可大量增殖,从而导致各类疾病的发生,如肠道炎症、腹泻等[26]。前人在肉鸡上的研究发现,饲粮中添加厚朴酚可增加其回肠中有益菌Lactobacillus的相对丰度[2]。本试验研究发现,饲粮中添加0.04%厚朴酚可显著增加粪便中Bifidobacterium、Lactobacillus和Ruminococcus数量,降低E.coli数量,而粪便菌群变化正是肠道菌群变化的直观反映。Bifidobacterium和Lactobacillus是猪肠道中的优势菌群,可产生乳酸、乙酸和抗菌因子,竞争性抑制致病菌的增殖,还可调节机体免疫反应,对肠道健康具有积极作用[27]。Ruminococcus是产短链脂肪酸菌,产生的短链脂肪酸可调节肠黏膜免疫系统发育,对维系肠道健康有重要影响[28]。E.coli是一种对酸敏感的潜在致病菌,被认为与结肠炎、克罗恩和腹泻等疾病和症状密切相关[29-31]。
本研究也表明,E.coli数量与pH呈显著正相关。本试验中,饲粮中添加0.04%厚朴酚显著增加了粪便总短链脂肪酸含量,进而降低了粪便pH。此外,多酚及其代谢产物一方面可作为肠道微生物的生长底物,选择性促进有益菌的增殖;另一方面直接作用于微生物,并通过抑制其毒力因子(如抑制生物被膜的形成、减少宿主配体的黏附和中和细菌毒素)或剥夺微生物生长所需的底物,进而抑制有害菌的增殖[1, 32]。因此,饲粮中添加厚朴酚增加粪便中有益菌Bifidobacterium、Lactobacillus和Ruminococcus数量,降低粪便中有害菌E.coli数量的原因可能是一方面厚朴酚及其代谢物可作为粪便有益菌的生长底物;另一方面它可降低粪便pH,并抑制有害菌的毒力因子,同时剥夺其生长所需的底物。一个良好的肠道内环境,不仅可以维系肠道健康,而且能让宿主更好的吸收营养物质,进而改善生长性能。因此,本试验中产乳酸菌和产短链脂肪酸菌数量的增加,以及潜在致病菌数量的降低,表明饲粮中添加0.04%厚朴酚可改善断奶仔猪肠道菌群结构,维系肠道内环境稳态,并对肠道健康具有益生作用。这一研究结果从肠道健康的角度解释了饲粮中厚朴酚提高了断奶仔猪粗蛋白质表观消化率和本试验前期生长性能提高的结果[6]。
3.4 厚朴酚对断奶仔猪粪便微生物发酵碳水化合物代谢产物含量的影响肠道微生物区系变化常常伴随着其代谢产物的变化。后肠中的微生物可利用前肠中未被消化的碳水化合物发酵生成短链脂肪酸。体外发酵试验发现,多酚可增加人粪便中乙酸、丙酸和丁酸含量[33]。本试验结果显示,饲粮中添加0.02%和0.04%厚朴酚均可显著增加粪便中乙酸和总短链脂肪酸含量,其中饲粮中添加0.02%厚朴酚还可显著增加粪便丙酸含量。短链脂肪酸作为肠上皮细胞的能量来源,对维持肠上皮细胞更新换代发挥着关键作用,同时还可改善小肠形态,维护肠黏膜屏障等,进而改善肠道健康,促进营养物质的消化吸收[34-35]。其中,乙酸不仅能作为外周组织的能量基底,而且具备抗炎和调控肠道免疫耐受的功能[36]。因此,本试验中,饲粮中添加厚朴酚增加了粪便中短链脂肪酸含量,降低了粪便pH,这可能对断奶仔猪肠道健康和营养物质消化吸收有益,进而促进了断奶仔猪生长。Lactobacillus和Ruminococcus是碳水化合物降解菌,可代谢碳水化合物产生乳酸以及乙酸、丙酸和丁酸等短链脂肪酸[27-28]。而本试验相关性分析也表明乙酸和总短链脂肪酸含量与上述菌的数量存在显著正相关关系。因此,本试验中粪便中乙酸和总短链脂肪酸含量的上升可能与碳水化合物降解菌的数量增加有关。
3.5 厚朴酚对断奶仔猪粪便微生物发酵含氮化合物代谢产物含量的影响微生物的发酵底物不同,其代谢过程和代谢产物也会不同。动物所摄取的蛋白质在胃肠道中,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,一部分被小肠吸收,未被吸收的含氮化合物进入后肠后可被微生物发酵利用,生成酚、吲哚、生物胺和氨等腐败代谢产物。腐胺和尸胺是微生物分别对鸟氨酸和赖氨酸进行脱羧反应产生的代谢产物[37]。本研究发现,饲粮中添加0.04%厚朴酚可显著降低粪便中腐胺和尸胺含量,表明厚朴酚的添加抑制了微生物对上述物质前体氨基酸——鸟氨酸和赖氨酸的脱羧反应。高含量的腐胺和尸胺具有遗传毒性,而且易导致肿瘤发生[38]。吲哚和酚类是微生物代谢酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸生成的一类物质[39]。而本研究发现,饲粮中添加0.04%厚朴酚可显著降低粪便中对甲酚、苯酚和粪臭素含量,表明厚朴酚降低了微生物对酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸的分解代谢。高含量的吲哚和酚类物质具有遗传毒性、致突变性和致癌性,对肠道健康有害[38, 40]。因此,本试验粪便中吲哚和酚类物质含量的降低进一步表明,厚朴酚的补充降低了有害发酵代谢产物的生成,有利于维系断奶仔猪肠道健康。
短链脂肪酸的生成可降低粪便pH,而pH的降低不仅可以促进益生菌的增殖,抑制病原菌的增殖,而且能改变微生物的代谢模式,同时还能降低微生物所分泌蛋白酶的活性,进而减少酚、吲哚、生物胺和氨等含氮代谢产物的生成[41-42]。并且当微生物发酵碳水化合物增多时,会同化含氮物质用于自身蛋白质的合成,减少微生物对含氮化合物的异化作用,进而减少含氮化合物的腐败发酵[42]。因此,本试验中饲粮中添加厚朴酚降低含氮化合物腐败发酵的其中一个原因可能是厚朴酚增加了微生物对碳水化合物的发酵,降低了粪便pH,最终使微生物对含氮物质的腐败发酵的过程受到抑制。E.coli是一种蛋白质降解菌,可代谢含氮化合物产生生物胺、酚和吲哚等物质[38]。本研究相关性分析也表明,E.coli数量与苯酚、对甲酚、粪臭素、腐胺和尸胺含量呈显著正相关关系。因此,饲粮中添加厚朴酚降低粪便中E.coli数量可能是这些含氮代谢产物降低的另一个主要原因,但其具体作用机制还需进一步研究。此外,本研究中,饲粮中添加厚朴酚增加了饲粮中粗蛋白质表观消化率,降低了血清尿素氮含量,表明其可能促进仔猪对饲粮中蛋白质的利用,改善仔猪前肠蛋白质的消化吸收,进而减少了进入后肠含氮化合物的含量,最终使粪便中上述含氮代谢产物的含量减少。
4 结论饲粮中添加0.04%厚朴酚可通过提高断奶仔猪粗蛋白质表观消化率和调控机体代谢,改变仔猪粪便中微生物的数量及其代谢活性,增加粪便中碳水化合物降解菌数量,减少粪便中蛋白质降解菌数量;同时通过增加粪便中微生物对碳水化合物的发酵能力并降低粪便pH,使微生物发酵偏向碳水化合物发酵模式,产生更多有益于肠道健康的短链脂肪酸,减少微生物对含氮化合物的腐败发酵,进而减少生物胺、酚和吲哚等物质的产生。这些结果表明,饲粮中添加厚朴酚对促进断奶仔猪生长和维系其肠道健康具有潜在的积极作用。
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