試驗目的 本試驗旨在研究哺乳期仔豬補充低聚木糖（XOS）對哺乳期和保育期仔豬的影響。 試驗設計 將90頭7日齡，體重在2.91 ± 0.42 kg的商業(yè)公豬和母豬（長白豬×大白豬×杜洛克豬）隨機分為2組，每組45頭。從哺乳期的第7天到第27天，對照組（CON，n=45）的仔豬每天單獨服用5 mL水，而試驗組（XOS，n=45）的仔豬從第7天到第14天口服5 ml含有30 mg XOS的溶液，從第15天到第27天口服5 ml含有60 mg XOS的溶液。在斷奶(第28天)時，所有仔豬均飼喂相同的預混日糧。 試驗期為33天（d7-d40）。試驗所用低聚木糖純度為35%。 試驗結果 （1）生產性能 添加XOS對仔豬生長性能的影響見表1。體重(BW)和平均日增重(ADG)在所有研究期間或總體上均無負面影響(P>0.05)。
（2）微生物群落結構和生物多樣性 質量控制后，從60個糞便樣本中，每個樣本平均產生19210±9042個高質量讀數。 表2總結了觀察到的OTU和Shannon指數所測得的微生物群落α多樣性。在處理和取樣天數之間未觀察到交互作用。 在最后一個采樣日，觀察到的OTU和Shannon指數的豐富度值都較高（P<0.001）。此外，添加XOS的仔豬在將處理作為主要因素進行分析時顯示出更多的OTU（P=0.019）。 利用Bray-Curtis距離在OTU水平上進行Beta多樣性分析，發(fā)現菌群結構從d27到d40發(fā)生了變化（P<0.001）。沒有差異歸因于作為主要影響的處理。然而，配對的PERMANOVA結果顯示，XOS和CON在d40上的多樣性組成有所不同（P=0.076）。基于Bray–Curtis距離矩陣的主成分分析（PCoA）顯示了對應于兩個采樣日的獨特聚類（圖1）。
（3）腸道微生物群的組成 觀察到的主要門和科的相對豐度如圖2所示。主要門是厚壁菌（58%）和擬桿菌（22%），其次是真古菌（6%）、變形桿菌（5%）和放線菌（5%），共占糞便微生物的96%。在科水平上，主要類群為瘤胃球菌科（24%）、白芍科（11%）和拉氏螺旋菌科（11%）。 從d27到d40，厚壁菌的相對豐度從51%增加到64%（P<0.001），而擬桿菌的數量減少（26%到18%；P=0.475）。隨著年齡的增長，變形桿菌的相對豐度降低（8%至1%；P<0.001），放線菌的相對豐富度增加（2%至6%；P<0.0001）。在科水平上，發(fā)現了四個優(yōu)勢類群的增加，包括瘤胃球菌科（P=0.01）、丹參科（P<0.001）、拉氏螺旋菌科（P=0.004）和普雷沃菌科（P<0.001）。與此同時，擬桿菌科的相對豐度顯著下降（P<0.001）。 計算了該分類群的對數2倍變化，該分類群在科和屬水平上顯示出顯著的組間差異（圖3）。在第27天，與CON仔豬相比，XOS補充促進了螺桿菌科、甲氧基親甲科、糖鏈菌科、真桿菌科和螺旋菌科的繁殖。在屬水平上，與CON仔豬相比，幽門螺桿菌、甲烷甲基假絲酵母菌、瘤胃球菌科UCG-013、普雷沃特菌7、白芍科UCG-009、羅姆布西亞、丹參科UCG-004、Olsenella、瘤胃桿菌5、瘤胃菌1和瘤胃桿菌9增加（P<0.05）。 相反，XOS組的Blautia屬顯著低于CON組（P=0.030）。在第40天，補充XOS增加了桿菌科分類單元以及Romboutsia屬、擬桿菌屬、塞內加爾桿菌屬、厭氧桿菌屬、桑耶拉菌屬、瘤胃梭狀芽孢桿菌6和拉氏螺菌科NK4A136組（P<0.05）。添加XOS的仔豬中阿加索桿菌屬的相對豐度較低（P=0.034）。
（4）腸道微生物群的功能預測 利用基于16S rRNA基因擴增子序列的PICRUSt2預測腸道微生物群的功能能力。所有預測路徑的熱圖表示顯示了d27和d40之間微生物群落功能潛力的主要差異，而CON和XOS動物之間的差異很小（圖4）。 對兩個治療組之間路徑代謝數據豐度差異的更深入分析表明，349條路徑中的186條從d27顯著變化為d40，而補充XOS分別在27和40天齡時顯著改變了349條中的3條和24條路徑的相對豐度。有趣的是，結果顯示，在補充XOS的動物中，在d40時，CENTFERMPWY途徑（也稱為“丙酮酸發(fā)酵制丁酸”）增加（P=0.045）。
（5）短鏈脂肪酸分析 表3總結了第27天和第40天糞便樣本中的SCFA。40日齡仔豬糞便中的總SCFA、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸和揮發(fā)性脂肪酸濃度較高（P<0.001）。
試驗結論 在哺乳期向仔豬補充低劑量（30-60 mg/d）的XOS能促進后腸中纖維降解和SCFA產生菌群的增長。當所有仔豬都處于相同的飲食和環(huán)境中時，僅在哺乳期補充XOS的效果仍在保育期觀察到，這表明XOS會長期影響不同微生物群的建立。
參考文獻： Francesc González-Solé, David Solà-Oriol, Yuliaxis Ramayo-Caldas, Maria Rodriguez-Prado, Gemma González Ortiz, Michael R. Bedford, José Francisco Pérez. Supplementation of xylo-oligosaccharides to suckling piglets promotes the growth of fiber-degrading gut bacterial populations during the lactation and nursery periods[J]. Scientific Reports, 2022, Vol.12(1): 1-13. |
