多糖對斷奶仔豬腸道菌群、絨毛形態和免疫功能的影響

邵青玲，楊艷君，杜秀平

（1.晉中學院，山西晉中 030600；2.新疆泰昆集團股份有限公司技術部，新疆昌吉 831100）

斷奶后仔豬面臨多種應激源，如日糧改變、與母豬分離、接觸陌生豬等，這種情況通常會影響采食量和仔豬生長速度，這兩者都與腸黏膜完整性和病理紊亂有關（邢帥等，2018）。近年來發現，褐藻提取物（如海帶多糖和褐藻多糖）是一種具有免疫調節和抗菌功能的生物活性物質。研究表明，褐藻多糖可能具有免疫調節作用和抗菌作用，O’doherty等（2010）發現，富含海帶多糖和褐藻多糖的褐藻提取物主要通過提高營養物質消化率，減少糞便大腸桿菌種群來增加斷奶仔豬日增重和肉料比。但在斷奶仔豬日糧中，褐藻提取物各組分的作用方式仍不清楚。海帶多糖和褐藻多糖可能提供一種營養手段來改變腸道形態或調節免疫，從而減少腹瀉風險，在飼料無抗生素添加的情況促進生長性能。但任何替抗產品的應用都需要對其生理效應進行了解。因此，本試驗旨在評估飼糧添加海帶多糖和褐藻多糖對斷奶仔豬腸道形態、腸道菌群、揮發性脂肪酸濃度和炎癥因子基因表達的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗選擇平均體重為（6.9±0.38）kg的 24 d斷奶仔豬 200頭，采用2×2因子設計，隨機分為4組，每組5個重復，每個重復10頭組。對照組飼喂基礎日糧（表1），處理組分別在基礎日糧中添加240 mg/kg褐藻多糖、300 mg/kg海帶多糖及230 mg/kg褐藻多糖+300 mg/kg褐藻多糖，試驗共進行10 d（其中3 d為適應期）。

1.2 樣品采集 試驗結束當天，每個重復隨機選擇3頭體重一致的仔豬進行屠宰，分離十二指腸、空腸、回腸和結腸。正式試驗時每天對糞便進行評分。收集腸段內容物后，將樣品在-80℃下保存。

1.3 指標測定 十二指腸、空腸和回腸切片用于分析絨毛高度、隱窩深度及絨毛高度/隱窩深度。參考Manzanilla等（2004）的方法測定結腸乳酸桿菌、大腸桿菌和腸桿菌數量。參考Sweeney等（2012）的方法測定結腸組織白細胞介素（IL）-6、IL-8、IL-10、IL-17A、IL-1β 和 腫 瘤 壞 死 因子-α的基因表達豐度。采用氣相色譜法分析盲腸和結腸內容物揮發性脂肪酸含量（Pierce等，2006）。

表1 基礎日糧組成及營養水平

1.4 統計分析 試驗數據分析為2×2的階乘，使用SAS軟件一般線性模型程序，主因素為兩種多糖及其交互作用。用SAS的Proc單變量函數檢查數據是否正常，使用Tukey-Kramer對各重復平均值進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 多糖對斷奶仔豬絨毛形態的影響 由表2可知，日糧添加不同水平的褐藻多糖或海帶多糖對斷奶仔豬空腸和回腸絨毛高度、隱窩深度及絨毛高度/隱窩深度均無顯著影響（P＞0.05）。但在十二指腸中，日糧添加褐藻多糖和海帶多糖對斷奶仔豬絨毛高度及絨毛高度/隱窩深度的影響具有顯著交互作用（P＜0.05）。與基礎日糧組相比，單獨添加240 mg/kg褐藻多糖或300 mg/kg海帶多糖均能顯著提高十二指腸絨毛高度及絨毛高度/隱窩深度（P＜0.05），但同時添加兩種多糖對十二指腸絨毛形態無顯著影響（P＞0.05）。

2.2 多糖對斷奶仔豬結腸微生物含量及免疫相關基因表達的影響 由表3可知，日糧補充海帶多糖和褐藻多糖對糞便評分的影響具有顯著交互作用（P＜0.06）。與基礎日糧相比，單獨添加海帶多糖或褐藻多糖顯著降低了糞便評分（P＜0.05）。日糧處理對結腸乳酸桿菌數量無顯著影響（P＞0.05）。海帶多糖和褐藻多糖對結腸腸桿菌和大腸桿菌數量的影響具有顯著交互作用（P＜0.05）。與其他組相比，單獨添加240 mg/kg褐藻多糖顯著降低了腸桿菌數量（P＜0.05），而單獨添加300 mg/kg海帶多糖顯著降低了大腸桿菌的數量（P＜0.05）。各處理組對結腸IL-6、IL-8、IL-17A、IL-1β和TNF-α基因的表達量無顯著影響（P＞0.05），但日糧添加海帶多糖和褐藻多糖對IL-10基因表達的影響具有顯著交互作用，其中300 mg/kg海帶多糖組較對照組顯著提高了IL-10基因表達量（P＜0.05）。

表2 多糖對斷奶仔豬絨毛形態的影響

表3 多糖對斷奶仔豬結腸微生物含量及免疫相關基因表達的影響

表4 多糖對斷奶仔豬盲腸和結腸揮發性脂肪酸含量的影響

2.3 多糖對斷奶仔豬盲腸和結腸揮發性脂肪酸含量的影響 由表4可知，日糧添加200 mg/kg褐藻多糖較對照組和復合多糖組顯著提高了盲腸異丁酸含量（P＜0.05），而對照組戊酸含量最高（P＜0.05）。對照組和復合多糖組盲腸支鏈揮發性脂肪酸濃度顯著高于200 mg/kg褐藻多糖組（P＜0.05）。300 mg/kg海帶多糖組較對照組顯著降低了結腸戊酸含量（P＜0.05），而褐藻多糖和海帶多糖同時添加結腸支鏈揮發性脂肪酸含量最高（P ＜ 0.05）。

3 討論

O’doherty等（2010）證明了日糧添加含海帶多糖和褐藻多糖對斷奶后生長性能的改善作用。本研究結果發現，日糧添加純化的海帶多糖和褐藻多糖對斷奶后第10天仔豬腸道形態有積極影響，包括提高十二指腸絨毛高度及絨毛高度與隱窩深度比值。絨毛高度和絨毛高度隱窩比的變化是營養消化和小腸吸收能力變化的良好指標。在本研究中，添加海帶多糖和褐藻多糖后結腸中腸桿菌科細菌數量降低，這與Reilly等（2008）的研究結果一致。抑制腸桿菌科可以預防或減輕斷奶后腹瀉的嚴重程度，這在本研究中得到驗證，僅添加褐藻多糖組結腸腸桿菌數量降低，糞便一致性得到改善。

IL-10等抗炎細胞因子在維持促炎介質和抗炎介質之間的平衡中發揮重要作用，研究表明，促炎細胞因子的過量產生可降低腸屏障完整性，改變上皮通透性（Hogaboam等，1998）。本研究中抗炎細胞因子IL-10表達下調，可能反映到促炎細胞因子減少。日糧海帶多糖的免疫調節作用可能與其對腸道菌群調節的間接作用有關。在本研究中，僅添加海帶多糖日糧組仔豬結腸炎癥因子基因表達的減少可能促進了一個更穩定的生態系統，可能阻止某些特定菌群的增殖。

O’Doherty等（2010）研究發現，海帶多糖和褐藻多糖對斷奶仔豬生長性能和糞便微生物菌群有顯著改善作用。從本試驗結果可以看出，無論是海帶多糖還是褐藻多糖都可以單獨調節腸道形態和微生物菌群，但兩者的組合無改善作用。此外，兩種多糖對盲腸和結腸支鏈脂肪酸的相互作用可能有助于解釋本研究聯合使用的結果。腸桿菌科數量的增加和支鏈脂肪酸的增加表明，兩種藻類多糖相結合可以促進蛋白質發酵。O’shea等（2011）也發現，腸桿菌科細菌數量的增加與遠端胃腸道的蛋白質發酵有關。

4 結論

本研究結果表明，單獨添加純化的海帶多糖或褐藻多糖均可改善腸道形態和腸道菌群。此外，日糧單獨添加300 mg/kg海帶多糖可以減少斷奶仔豬結腸炎癥細胞因子的基因表達。