猪肠道中含有复杂多样的微生物区系，日粮变化可以引起肠道微生物区系改变，微生物代谢产物相应发生变化。蛋白质是动物的基本营养物质，对断奶仔猪的生长至关重要。本实验选取体重相近的杜长大断奶仔猪15头，随机分为3组，每组5个重复，分别饲喂含20%粗蛋白（正常饲喂组）、17%粗蛋白和14%粗蛋白的日粮，饲养45天后分别检测回肠、盲肠食糜中微生物组成及其代谢产物。结果显示，日粮蛋白质含量降低3个百分点对断奶仔猪肠道微生物的丰度、多样性以及优势菌群的相对丰度无显著影响，低蛋白日粮降低了微生物发酵的产量。表明，低蛋白氨基酸平衡日粮提高了饲粮粗蛋白利用率，减少了氮排放对环境的污染。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1 材料与方法 3
1.1 动物处理及采样 3
1.2 实验仪器 3
1.3 微生物DNA提取及PCR扩增 3
1.4 Miseq测序和数据分析 4
1.5 短链脂肪酸的检测 4
1.6 生物胺的检测 4
1.7 氨氮的检测 4
1.8 数据统计与分析 4
2 结果与分析 4
2.1 肠道细菌的丰度和多样性 4
2.1.1 回肠细菌菌落结构 5
2.1.2 盲肠细菌菌落结构 7
2.2 肠道短链脂肪酸浓度 8
2.3 肠道生物胺浓度 9
2.4 肠道氨氮浓度 9
3 讨论 9
3.1 肠道微生物的丰度和多样性 10
3.2 微生物代谢产物 10
4 结论 11
致谢11
参考文献11
低蛋白日粮对断奶仔猪肠道微生物及其代谢产物的影响
引言
日粮蛋白是动物体的基本营养物质，对维持机体正常生理功能至关重要。然而，近些年来蛋白质来源短缺和大规模氮素排放造成环境污染已经成为制约我国养猪业可持续发展的瓶颈。根据美国国家研究委员会（NRC 2012）的数据，断奶仔猪推荐的日粮粗蛋白水平为20%。任继民[1]通过饲喂241 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
头仔猪低蛋白氨基酸平衡日粮，得出低蛋白氨基酸平衡日粮不仅保障了断奶仔猪对必需氨基酸的需求，并在一定程度上提高仔猪的生产性能，减少腹泻的发生，改善仔猪胃肠道的健康；同时，低蛋白氨基酸平衡日粮显著降低仔猪圈舍内氨气含量，改善仔猪生存环境，减少仔猪氮排放，进而降低氮对环境的污染。低蛋白氨基酸平衡日粮能够显著影响早期断奶仔猪粪便中微生物的种类，但未改变短链脂肪酸的发酵类型。慕春龙[2]通过对大鼠饲喂不同蛋白含量的日粮发现，高蛋白日粮显著改变结肠微生物区系和微生物代谢特征，影响动物肠道健康，不利于动物生长；而低蛋白日粮趋向于增加肠道抗炎症过程并下调促炎症过程。
猪肠道中含有复杂多样的微生物区系，日粮变化能引起肠道菌群的改变，微生物代谢产物相应发生变化，同时，这些变化可能影响肠道上皮细胞代谢和免疫应答过程。研究猪肠道菌群与营养物质代谢的关系有助于加深对肠道微生物和饲料营养素利用的认识[3]。成年猪肠道微生物菌群的组成结构很稳定，包括有益的乳酸杆菌属和有害的大肠杆菌[4]。然而在断奶前后，仔猪肠道上皮组织形态受损，微生物组成显著变化[5]，不仅受环境和应激的影响，仔猪饲料由母乳快速替换为固体饲料也是重要原因之一[6]。断奶后由于有害菌如大肠杆菌的增殖，使得仔猪腹泻率显著升高[7]。因而，可通过调控营养组成使肠道有益菌及其代谢产物提高，以期促进肠道微生态的稳定[8]。过多摄入蛋白质会导致肠道中有害的蛋白发酵产物增加，如氨氮、生物氨和酚类[9]，且容易诱发肠道内上皮细胞病变[4]。此外，蛋白质发酵往往伴随着潜在致病菌的增殖，如Bacteroides，Clostridium，提高肠道感染的风险[10]。由于肠道微生物的蛋白发酵受到日粮中蛋白质来源和数量的影响，因而选择回肠消化率较高的蛋白质原料，会使得到达大肠中的蛋白质减少，抑制大肠中发酵蛋白的菌群增殖[11]，此外，适当降低日粮中蛋白质的含量也能够起到相同效果[12]。
然而，肠道菌群数量庞大，种类复杂多变，尤其受到日粮变化的影响，因此，探究在不同日粮蛋白水平下，肠道微生物的特定变化规律仍然十分重要，其对养猪生产中配制断奶仔猪日粮具有重要参考意义
材料与方法
动物处理及采样
选取15头体重相近（9.57±0.64 kg）的杜长大断奶仔猪，随机分为3组，每组5个重复。分别饲喂三种日粮，包括正常日粮蛋白浓度(20%CP，NP)组、低日粮蛋白浓度(17%CP，MP)组和极低日粮蛋白浓度(14%CP，LP)组。根据NRC 2012规定，在低蛋白日粮组和极低蛋白日粮组补充赖氨酸（Lys）、蛋氨酸（Met）、苏氨酸（Thr）和色氨酸（Trp）四种必需氨基酸。试验猪单栏饲养，自由采食和饮水。实验持续45天，于第45天屠宰采样，收集回肠和盲肠食糜，置于液氮中保存。
实验仪器
PCR 仪（ABI GeneAmp® 9700 型）；GC14B气相色谱仪（日本岛津公司）；AxyPrep DNA纯化试剂盒纯化(AXYGEN 公司)；微量核酸蛋白分析仪(NanoDrop Technologies Inc，美国)；vortex仪器
微生物DNA提取及PCR扩增
通过酚氯仿抽提法提取回肠和盲肠食糜中微生物DNA，对提取到的微生物DNA冲洗、溶解，微量核酸蛋白分析仪(NanoDrop Technologies Inc，美国)测定微生物DNA浓度和纯度，将浓度>100 ng/μL，OD260 / OD280值在1.6～1.8之间的微生物DNA样品置于–80℃环境中保存，得到微生物DNA模板链。95℃加热微生物DNA模板链，使得DNA双链解离成单链，迅速降温，将引物341F (5′–AGAGTTTGATCCTGGCTCAG–3′)和806R (5′–TTACCGCGGCTGCTGGCAC–3′)与模板DNA单链互补配对，PCR扩增16S rRNA基因V3V4可变区。
Miseq测序和数据分析
高通量测序检测断奶仔猪肠道微生物的丰度和多样性，在Illuminate Miseq 2500 (上海美吉生物医药有限公司)平台完成测序。Miseq测序得到的PE reads首先根据overlap关系进行拼接，区分样品后进行OTU聚类分析和物种分类学分析，将97%相似性的序列聚类成为 OTUs，基于OTU聚类分析结果，可以对OTU进行多种多样性指数分析，以及对测序深度的检测，得到Ace指数、Chao指数、Shannon指数和Simpson指数。

原文链接：http://www.jxszl.com/yxlw/dwyx/562360.html