摘要
动物肠道微生物与动物机体有着密切的关系，对动物的生长发育、机体免疫、能量等生理过程具有显著影响。本文使用粪菌移植技术，分析来源于不同猪种的微生物对大鼠生长发育和结肠微生物的影响，为研究粪便菌群移植对动物机体的影响提供理论参考。 试验选用马身猪和长白猪作为粪菌移植的供体，SD大鼠作为粪菌移植的受体，采用灌胃法进行菌群移植。将72只SD大鼠按随机区组分组法分为6组，每组12只，分别为:正常饲养组（RCS组）、抗生素处理阴性对照组（RATS组）、马身猪粪便菌液高浓度组（RMFH组）、马身猪粪便菌液低浓度组（RMFL组）、长白猪粪便菌液高浓度组（RLFH组）、长白猪粪便菌液低浓度组（RLFL组)。抗生素处理期28天、粪菌灌胃期28天以及灌胃后的正常饲喂期28天。利用16SrRNA基因测序技术分析马身猪和长白猪粪便样品以及粪菌移植后大鼠结肠内容物中微生物群落结构，通过PAS和HE分析抗生素处理后大鼠结肠形态和杯状细胞数量，运用qPCR技术检测抗生素处理后大鼠结肠炎症因子相关基因的表达水平，运用气相色谱法检测粪菌移植后大鼠结肠内容物中短链脂肪酸的含量，利用血细胞分析仪分析血细胞变化情况。试验结果如下: 1.马身猪和长白猪粪便微生物结构比较 两个猪种粪便微生物α多样性指数中Shannon指数有差异（P＜0.05）,长白猪粪便微生物多样性更高。厚壁菌门和拟杆菌门是猪粪便中两个主要菌门，丰度之和超过93％。 2.抗生素处理对大鼠的影响 在万古霉素、硫酸新霉素、甲硝唑和氨苄西林4种抗生素共同作用于大鼠后，分析发现，与RC组相比，RAT组大鼠日采食量显著降低（P＜0.05）,在抗生素处理7天后，在此7天期间大鼠日增重显著降低（P＜0.05）。抗生素处理后，RAT组大鼠IL-4相对表达量显著降低（P＜0.05）。RC组中肠道微生物的Chao1、Simpson、Shannon多样性指数极显著高于RAT组（P＜0.01）。RAT组大鼠结肠微生物主要由厚壁菌门和疣微菌门构成，结肠特异菌属有阿克曼氏菌属、克雷白氏杆菌属、Blautia等,RC组主要由厚壁菌门和拟杆菌门组成，结肠特异菌属有乳杆菌属、普雷沃氏菌属、Sharpea等。 3.粪菌移植对大鼠生长、血液指标和肠道的影响 粪菌移植期间，RMFH-28组大鼠体重增长速度最快，RCS-28组体重增速最慢。灌胃28天后，RATS-28组的血小板数、淋巴细胞、淋巴细胞比率、粒细胞比率均显著高于正常饲养组均显著高于RCS-28组(P＜0.05),RATS-28组白细胞总数显著高于其他处理组(P＜0.05),而在56天时，各组均逐渐趋于正常水平。不同处理组间比较发现，抗生素处理不影响短链脂肪酸产生，但猪菌液灌胃能够显著提高短链脂肪酸浓度，特别是马身猪高浓度的粪便灌胃后，乙酸、丙酸、丁酸、戊酸及异戊酸的浓度均显著提高(P＜0.05),浓度上升速度也显著高于长白猪粪便灌胃组(P＜0.05)。在粪菌灌胃期和粪菌灌胃后的正常饲喂期两个时期，各组大鼠结肠黏膜层、黏膜下层、肌层、外膜四种结构清晰可见，结构较为分明。RATS-28组大鼠结肠黏膜层中的隐窝排列相对不齐，形状有肉眼可见的差异，大小尚好，黏膜层的上皮细胞较为散乱，且有少量上皮细胞脱落，隐窝和静脉血管周围有嗜酸性粒细胞和淋巴细胞浸润现象，在之后的正常饲喂期，这些现象得到很大改善，黏膜表面的微绒毛也清晰可见。 4.粪菌移植对大鼠结肠微生物多样性的影响 各组大鼠之间α多样性指数没有差异，β多样性分析中，各组大鼠微生物群落结构不同。厚壁菌门和拟杆菌门是组成大鼠结肠微生物的主要菌门，粪菌灌胃期，RLFL-28组中特异菌属有双歧杆菌属、Allobaculum等;RCS-28组中特异菌属有链球菌属、SMB53等,RLFH-28组中特异菌属有乳酸杆菌属等;RMFH-28组中特异菌属有瘤胃球菌属等，正常饲喂期，RATS-56组中特异菌属有双歧杆菌属等;RCS-56组中特异菌属有普雷沃氏菌属、考拉杆菌属等;RLFH-56组中特异菌属有瘤胃球菌属等;RLFL-56组中特异菌属有Allobaculum等。结肠微生物与短链脂肪酸关联分析发现，粪菌灌胃期，Anaerotruncus、脱硫弧菌属以及真杆菌属与多个短链脂肪酸浓度显著正相关，而Turicibacter与多个短链脂肪酸显著负相关，正常饲喂期，Gemmiger、Bulleidia、SMB53与多个短链脂肪酸浓度显著正相关。 综上结果，马身猪和长白猪粪便微生物群落结构不同，将两个猪种粪便微生物通过灌胃方式移植给大鼠，能够对大鼠生长发育和结肠微生物起到不同的影响，本研究结果通过跨物种角度解析猪肠道微生物对生产性能的影响，为深入挖掘我国地方猪品种优良种质特性提供了参考。
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