益生菌对妊娠后期及哺乳期母猪便秘和免疫功能的影响研究

母猪是规模化养猪场的核心生产力,妊娠后期到哺乳期是母猪养殖中最关键、也最需要优化的阶段。此阶段母猪在生理、新陈代谢和免疫方面都发生了巨大变化,一系列的健康问题也随之而来,其中以便秘和慢性炎症影响最大。近几年,在相关研究和生产中常采用益生菌干预解决此类问题,但功效参差不齐且缺乏系统评价的方法。鉴于这一现状,本研究以胎次为2±1胎且体况一致的74头妊娠100天长大二元母猪为实验动物模型,随机选取36头母猪为益生菌组,其余38头为对照组。益生菌组每日饮水补充由乳双歧杆菌Probio-M8(Bifidobacterium lactis Probio-M8,Probio-M8)和鼠李糖乳酪杆菌Probio-M9(Lacticaseibacillus rhamnosus Probio-M9Dinaciclib研究购买,Probio-M9)组成的复合益生菌,添加量为每吨水40克。评价其对母猪便秘发生率、炎症水平及生产性能的影响,并结合宏基因组学、代谢组学及血清免疫因子检测对益生菌的潜在作用机制进行探索。主要结论归纳如下:(1)妊娠106天、113天与分娩后6天、13天、19天,益生菌组母猪的便秘发生率显著低于对照组。且妊娠113天、分娩后6天和分娩后13天,益生菌组母猪的粪便评分显著高于对照组。同时,益生菌组母猪对应仔猪的木乃伊率和哺乳期平均日增重显著高于对照组。表明,补充益生菌可有效降低母猪便秘发生率,提升母猪的生产性能及其哺乳期仔猪的生长性能。(2)妊娠113天,益生菌组母猪血清中促炎因子Immune enhancementIL-1β和IL-12P40的含量均显著低于对照组。同时,妊娠100天到113天,益生菌组TNF-α的含量显著降低。分娩后23天,益生菌组抗炎因子IL-4、IL-10和IFN-α的含量均显著高于对照组。且妊娠100天到分娩后23天,益生菌组IL-4的含量显著提高,对照组IL-10的含量显著降低。妊娠100天到113天,益生菌组和对照组促炎因子IFN-α的含量均显著降低,而在妊娠113天到分娩后23天,益生菌组IFN-α的含量显著升高,对照组IFN-α的含量显著降低。表明,补充益生菌可显著降低妊娠后期和哺乳期母猪的炎症水平。(3)妊娠113天,两组间的肠道菌群多样性均差异显著。在属水平上,妊娠113天和分娩后23天,益生菌组肠道中Prevotella的相对丰度显著高于对照组。同时,妊娠113天与妊娠100天相比,益生菌组Prevotella的相对丰度显著升高,Campylobacter的相对丰度显著降低。在种水平上,益生菌组中共存在12种细菌的相对丰度显著高于对照组,7种细菌的相对丰度显著低于对照组。分娩后23天,益生菌组Butyricicoccus porcorum的相对丰度显著高于对照组,而瘤胃球菌科细菌Ruminococcaceae bacterium和Campylobacter lanienae的相对丰度显著低于对照组。妊娠113天,两组间的肠道噬菌体多样性差异显著,并且益生菌组Herelleviridae和Microviri购买KPT-330dae的相对丰度显著高于对照组,而Siphoviridae,Podoviridae和cr Ass-phage的相对丰度显著低于对照组。表明,复合益生菌可显著调节临产和断奶时母猪肠道中细菌和噬菌体的结构与多样性,这与缓解母猪便秘与炎症密切相关。(4)妊娠113天和分娩后23天,益生菌组和对照组母猪肠道中共鉴定到16种潜在生物活性代谢物差异显著。妊娠113天,益生菌组母猪肠道中共鉴定到78种碳水化合物活性酶的相对含量显著高于对照组,主要隶属于糖苷水解酶家族、糖基转移酶家族和碳水化合物酯酶家族,与肠道中短链脂肪酸的产生密切相关。妊娠113天和分娩后23天,益生菌组血清中共存在叶黄素、吡哆醇胺和维生素E等9种代谢物的相对含量显著高于对照组。表明,补充益生菌或可通过调控母猪肠道中潜在生物活性代谢物、碳水化合物活性酶的相对含量和血清中代谢物的相对含量,减轻机体炎症,缓解便秘。本研究系统评估了补充Probio-M8和Probio-M9组成的复合益生菌,对妊娠后期及哺乳期母猪便秘和免疫功能的影响,并初步探索其作用机制。可为开发应用于养猪业的功能性益生菌微生态制剂提供新的思路,亦可为优化生猪无抗养殖方案提供重要的理论依据和数据支持。