基础兽医

仔猪肠道微生物群的发育、功能和调控

日期：07-05 作者：徐运杰- 小 + 大

4 环境
致病和非致病性细菌在环境中无处不在。环境、日粮和遗传三者结合共同决定了何种微生物在肠道中定植。出生后早期接触适当的微生物菌群对哺乳动物的免疫系统发育有着深远的影响。微生物群的改变与以血清IgE升高为标志的过敏性和自身免疫性疾病的发病率增加有关。对于猪只，用母猪母乳喂养的仔猪，比在隔离器中饲养的仔猪拥有更丰富的肠道微生物群，新生仔猪是研究微生物群与免疫发育之间相互作用对过敏反应影响的一个有价值的模型。由于猪只是密集饲养，仔猪哺乳期与母猪的粪便、栏舍、饲料、皮肤和黏膜表面接触，因此仔猪的微生物群与母猪密切相关。
5 抗生素对微生物群的影响
母猪围产期和哺乳期使用抗生素会影响肠道微生物群多样性。通过母体干预可以调控新生仔猪肠道发育和微生物的多样性。建立一个健康的微生物群的重要性已经越来越明显。在专门研究抗生素对猪体内微生物多样性和数量的影响时，发现母猪围产期的微生物群被破坏对仔猪微生物群的建立和代谢有不利影响，并带来长期的健康问题。在生产实践中，母仔猪在哺乳期使用抗生素进行预防和治疗疾病（如消炎和腹泻治疗）是普遍的做法。因此，为了后续猪群的整体健康，哺乳期间应该少用或不用抗生素，想办法通过管理和营养手段提高母猪的泌乳力，从而改善仔猪的免疫功能和肠道微生物菌群。
6 应激对微生物群的影响
越来越多的证据表明肠道微生物群与中枢神经系统功能有关。应激会增加仔猪的皮质醇水平，加剧免疫抑制状态，导致唾液、胃液和消化酶分泌紊乱，从而对肠蠕动和消化功能产生不利影响。在养猪生产中，仔猪断奶是最大的多因素应激，包括环境、社会、营养和心理上的干扰等，在此期间，仔猪的肠道由于结构和屏障特性的改变而变得更加脆弱，微生物的多样性和数量减少，导致消化系统紊乱和生长迟缓。这种在断奶后增重的减少，通常被称为“断奶后生长受阻”，是由于应激引起的肠道完整性降低，导致肠道渗漏和腹泻，以及对大肠杆菌等致病菌定植的敏感性增加。实验表明，皮质醇水平的增加是导致这一现象的主要原因，它增加了肠道通透性和细菌脂多糖穿过肠壁的渗漏。虽然应激会影响微生物群，但是肠道和大脑之间存在双向交流，反之，肠道微生物群会影响猪只对应激或焦虑的易感性。
7 日粮对微生物群的影响
日粮是影响肠道微生物定植的主要因素之一。断奶是仔猪日粮发生重大变化的时期，这也会导致栖息在肠道的微生物群发生变化。研究表明，在喂食不同试验日粮2周后，仔猪肠道微生物群落结构有显著差异。同样，在饲喂4种不同蛋白质来源、钙和磷浓度的日粮后，仔猪粪便中细菌群落的分类和功能也逐渐重新排列，这表明日粮对微生物种群调节的重要性。肠道微生物群变化最大的时期是断奶。有研究发现，哺乳仔猪的肠道微生物群主要包含类杆菌（Bacteroides）、奥氏杆菌（Oscillbacter）、埃希氏菌（Escherichia）、志贺氏菌（Shigella）、乳酸杆菌（Lactobacillus）和瘤胃球菌（Ruminococcaceae）；然而，断奶后，细菌多样性呈线性增加，主要为醋酸弧菌（Acetivibrio）、小类杆菌（Dialister）、原细菌（Oribacterium）、琥珀酸弧菌（Succinivibrio）和普雷沃菌（Prevotella）。研究数据为断奶仔猪消化不良和腹泻提供了解释。Heo等研究表明，仔猪饲用低蛋白日粮，在面临大肠杆菌挑战时，腹泻的发生率明显降低。总之，日粮中营养源、营养素、营养水平和功能性添加剂（如益生元和合生元）对肠道微生物的多样性影响很大。
8 微生物群对健康的影响
肠道微生物群参与了猪只整体健康的调节和维护，其最初的定植介导了免疫系统的发育，长期的定植决定了猪只未来的健康和生存，对肠道、自身免疫、心血管和特应性疾病的易感性有深远影响，也参与认知发展，并能影响随后的认知障碍。另外，微生物群和肠上皮细胞之间的相互作用对免疫系统的发育、成熟、调节和维持至关重要。对无菌动物的研究表明，缺乏肠道微生物群会导致脾脏、胸腺和肠道相关淋巴组织发育不良。
微生物的类型也直接影响免疫系统。在猪只体内，黏膜免疫系统的发育要持续数周，从对无菌猪的研究来看，黏膜免疫系统的发育在很大程度上依赖于微生物的存在。最近的研究表明，母猪乳汁中的微生物群在整个泌乳过程中是动态变化的，以支持仔猪的肠道微生物群发育。在生命早期建立最佳的微生物群，对于在生命后期的应激期预防疾病也至关重要。有研究表明，母猪的微生物群可以被改变，以便对其后代产生积极影响。在母猪怀孕和哺乳期间，日粮中添加啤酒酵母水解物，可使初乳脂肪含量增加，仔猪生产性能提高，母猪和仔猪粪便中有益细菌数量增加，机会致病菌数量减少。

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