發(fā)布時間：2020-11-13 02:23

　　 豬是由宿主和微生物共同構(gòu)成的超級生物體。腸道微生物種類超過千種,細胞總數(shù)為10~(14),是宿主自身細胞數(shù)的5-10倍。因此研究豬營養(yǎng)離不開腸道微生物的影響,特別是在仔豬發(fā)育早期階段。微生物定植與腸道發(fā)育密切相關(guān),這種影響將決定豬后期的生長性能和健康狀況。無菌小鼠上的研究發(fā)現(xiàn)不同時間階段定植微生物,對宿主的發(fā)育影響有顯著差異。因此,本課題重點關(guān)注兩個問題:一、不同階段進行微生物干預對仔豬生長發(fā)育有何影響;二、利用無菌豬模型研究微生物干預對仔豬腸道發(fā)育的影響。試驗一重點研究不同時間段進行菌群早期干預對仔豬生長發(fā)育的影響。試驗將成年母豬菌群在3日齡和7日齡分別移植于新生仔豬,以正常飼喂的新生仔豬作為對照組。研究早期菌群移植對仔豬生長、腹瀉發(fā)生、腸道形態(tài)發(fā)育、腸道菌群結(jié)構(gòu)及其代謝產(chǎn)物組成的影響。仔豬生產(chǎn)性能測定結(jié)果表明,3日齡和7日齡菌群移植均能改善普通仔豬日增重,但由于3日齡組初生體重最低且試驗周期較短,所以還未體現(xiàn)出與對照組的顯著差異。仔豬出生后,3日齡組和7日齡組的平均體重極顯著低于對照組,且3日齡組極顯著低于7日齡組;28日齡屠宰前,3日齡組和7日齡組的平均體重均高于對照組,且7日齡組極顯著高于3日齡;整個試驗期間,與對照組相比,3日齡組和7日齡組的平均日增重顯著升高,且7日齡組極顯著高于3日齡。試驗過程中的腹瀉率統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)菌群移植有助于降低仔豬腹瀉發(fā)生。3日齡組和7日齡組的腹瀉發(fā)生率均低于對照組,且3日齡組腹瀉發(fā)生率顯著低于7日齡組。進一步通過HE染色觀察仔豬十二指腸和空腸組織結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)菌群移植對十二指腸腸絨毛結(jié)構(gòu)發(fā)育影響不顯著,對空腸形態(tài)發(fā)育影響顯著。與對照組相比,3日齡組和7日齡組的空腸絨毛高度升高,且3日齡組顯著高于7日齡組;3日齡組的空腸隱窩深度極顯著降低,7日齡組顯著降低;相比對照組而言,3日齡組腸絨毛與隱窩的比值(絨腺比)極顯著升高,7日齡組極顯著降低。通過16S rRNA測序技術(shù)分別測定3組在菌群接種前后的菌群差異,結(jié)果表明3日齡組和7日齡組菌群移植有利于腸道菌群多樣性增加,并增加益生菌數(shù)量,減少條件致病菌比例。與菌群移植前相比,3日齡組的厚壁菌門的比例極顯著升高,變形菌門的比例顯著降低;7日齡組和對照組無顯著變化。具體到屬水平,3日齡組的有益菌屬Lactobacillus和Ruminococcaceae_UCG-002的相對豐度顯著升高,Dialister、Peptostreptococcus和Acidaminococcus極顯著升高;致病菌屬Escherichia-Shigella極顯著降低;7日齡組和對照組無顯著差異。利用GC-MS的方法檢測仔豬結(jié)腸內(nèi)短鏈脂肪酸(Short chain fatty acids,SCFAs)的含量,結(jié)果表明菌群移植有助于腸道SCFAs的生成。與對照組相比,3日齡組和7日齡組仔豬結(jié)腸內(nèi)的SCFAs含量均有所上升;3日齡組中丙酸和異丁酸上升顯著;7日齡組除異丁酸極顯著降低外,其余上升均不顯著。結(jié)果表明,早期菌群移植能改善普通仔豬日增重,降低腹瀉率,改善普通豬腸絨毛的發(fā)育;3日齡菌群移植可顯著增加結(jié)腸內(nèi)厚壁菌門和擬桿菌門等有益微生物比例,減少變形菌門等條件致病菌數(shù)量,增加SCFAs含量。綜合分析,3日齡菌群移植對腸道發(fā)育的影響更為顯著。試驗二主要利用無菌豬模型研究菌群移植對仔豬腸道發(fā)育的影響。在無菌豬3日齡時進行菌群移植,以不添加處理的無菌豬作為對照組,研究菌群移植對仔豬腸道微生物屏障、化學屏障、物理屏障和免疫屏障四大屏障的影響。通過16S rRNA測序技術(shù)測定移植菌群在無菌豬上的重現(xiàn)率,結(jié)果發(fā)現(xiàn)移植菌群可以在無菌豬上較好重現(xiàn)。在門水平上,無菌仔豬定植的菌群結(jié)構(gòu)和比例與菌懸液(Fecal Bacterial Biopreparate,FBB)組成和供體母豬菌群(Donor sows,D_SOW)相似,且豐度最高的擬桿菌門和厚壁菌門無顯著差異;在屬水平上,無菌仔豬菌群移植后的腸道菌群結(jié)構(gòu)和比例與D_SOW和FBB組成相近,且豐度最高的擬桿菌和大腸桿菌兩個菌屬差異不顯著。通過GC-MS方法測定仔豬結(jié)腸內(nèi)SCFAs含量,結(jié)果顯示移植菌群有助于菌群代謝產(chǎn)物SCFAs的產(chǎn)生。FMT組仔豬腸道中乙酸、丁酸、異丁酸、異戊酸以及總SCFAs含量均比GF組顯著升高。HE染色測量仔豬空腸組織結(jié)構(gòu)的變化,結(jié)果表明FMT有助于仔豬空腸絨毛發(fā)育。FMT組空腸絨毛高度顯著增長,隱窩深度極顯著變淺,絨腺比比值顯著增大;且G組仔豬腸上皮中杯狀細胞數(shù)目極顯著高于FMT組。通過Western blot技術(shù)進一步探究機體腸道物理屏障是否改變,結(jié)果顯示FMT促進腸道緊密連接蛋白表達。FMT組的ZO-1蛋白和Occludin蛋白表達量均比G組有所升高,且ZO-1蛋白差異顯著。通過RT-qPCR定量腸道穩(wěn)態(tài)相關(guān)細胞因子的表達。結(jié)果顯示,FMT后空腸組織內(nèi)接受抗原刺激的受體基因TLR2、TLR4表達量有所上升;FMT組的黏膜保護因子TFF3基因的表達量與GF組幾乎一致;腸道抗菌肽Reg3γ基因的表達量顯著高于GF組,約為GF組的153倍;炎癥性疾病的關(guān)鍵因子IL-22基因的表達量上升為G組的15倍。上述結(jié)果表明,移植菌群能在無菌豬模型上較好的重現(xiàn),促進腸道微生物屏障的形成;無菌豬菌群移植能增加腸上皮細胞緊密連接蛋白ZO-1和Occludin的表達,改變腸絨毛形態(tài),促進腸道物理屏障的形成;菌群移植可提高結(jié)腸內(nèi)SCFAs的含量,促進腸道化學屏障的形成;菌群移植可增加抗病相關(guān)的細胞因子表達,促進腸道免疫屏障的形成。綜上所述,早期菌群移植可改善仔豬的生長發(fā)育,且3日齡菌群移植效果優(yōu)于7日齡;利用無菌豬的模型研究表明,菌群移植有助于仔豬腸道的微生物屏障、物理屏障、化學屏障和免疫屏障的構(gòu)建。
【學位單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S828.5
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
    1.1 微生物早期定植對腸道微生態(tài)的影響
    1.2 菌群干預方法—菌群移植技術(shù)
    1.3 菌群干預研究模型—無菌豬
    1.4 本研究的研究思路
    1.5 本研究的技術(shù)路線
第2章 研究內(nèi)容與結(jié)果
    試驗一 不同時間點菌群移植對仔豬發(fā)育的影響
        2.1.1 前言
        2.1.2 試驗材料與方法
        2.1.3 研究方法
        2.1.4 試驗結(jié)果
        2.1.5 討論
    試驗二 無菌豬模型驗證菌群移植對仔豬腸道發(fā)育的影響
        2.2.1 前言
        2.2.2 試驗材料
        2.2.3 研究方法
        2.2.4 試驗結(jié)果
        2.2.5 討論
第3章 結(jié)論與研究展望
參考文獻
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【參考文獻】

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本文編號：2881586