猪肠道微生物的多样性及影响因素

猪的肠道微生物与宿主营养代谢猪是一种常见的家畜，其肠道微生物群落对宿主的营养代谢有着重要的影响。

近年来，随着微生物组学的发展，人们对肠道微生物与宿主营养代谢的关系有了更深入的了解。

本文将探讨猪的肠道微生物与宿主营养代谢的关系，以期为提高养猪业生产效率和猪的健康状况提供参考。

猪的生理特征和胃肠道结构与功能为肠道微生物与宿主营养代谢的研究提供了基础。

猪的胃肠道分为口腔、食道、胃、小肠和大肠等部分。

在猪的肠道中，存在着大量的微生物，这些微生物通过与宿主营养代谢的相互作用，影响着猪的健康和生产性能。

肠道微生物对宿主营养物质消化的影响主要表现在以下几个方面。

肠道微生物可以促进猪对饲料中营养物质的消化吸收，尤其是对植物纤维素的分解。

肠道微生物可以合成一些宿主无法合成的维生素和氨基酸，如维生素K、维生素B12等，这些物质对宿主的营养代谢和健康状况至关重要。

肠道微生物对宿主营养代谢酶活性的影响也是不容忽视的。

研究发现，肠道微生物可以调节猪体内一些酶的活性，从而影响宿主的营养代谢过程。

例如，肠道微生物可以调节脂肪酶的活性，进而影响猪体脂肪的代谢过程。

肠道微生物对宿主营养状态的影响主要表现为两个方面。

一方面，肠道微生物可以通过上述方式影响猪的营养物质消化和代谢，从而影响猪的生长性能和健康状况。

另一方面，肠道微生物可以调节猪的免疫状态，维持宿主肠道内环境的稳定，对猪的健康起到保护作用。

以某养猪场的实际生产为例，通过给猪喂食含有益生菌的饲料，可以有效地调整猪的肠道微生物群落结构，提高猪对营养物质的消化吸收能力，同时降低猪的发病率和死亡率。

这证明了肠道微生物与宿主营养代谢之间的确存在密切关系。

猪的肠道微生物与宿主营养代谢之间存在着复杂而重要的关系。

通过了解和掌握这种关系，我们可以更好地理解和改善猪的营养状况，从而提高养猪业的生产效率和猪的健康状况。

未来，随着微生物组学和营养学研究的深入，我们有望实现对猪肠道微生物群的精准调控，以实现养猪业的可持续发展。

猪肠道微生物与机体营养代谢导读营养物质在动物肠道内的代谢影响动物体的健康状况和生产水平。

因此，认识肠道内营养物质的代谢途径是提升动物生产性能的关键。

饲粮中营养物质首先经过动物体的胃肠道被消化吸收，在胃酸、胰蛋白酶、糜蛋白酶等消化酶和相关微生物的作用下被分解，其次再经过肝脏、肾脏的代谢作用，进入到靶细胞中沉积，从而实现畜禽的生长与发育。

猪肠道内栖居着复杂多样、种类繁多的微生物，随着宿主细胞的进化而变化，从而形成动态的微生态平衡。

肠道微生物在畜禽的健康中发挥重要作用，既影响营养物质的消化吸收和能量供给，又调控着动物体的生理机能，并且防治疾病的发生。

本文主要综述了猪肠道微生物对于营养物质代谢的影响与其调控技术。

猪在出生前胃肠道没有细菌，出生24h内，肠道内定植了双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌、肠球菌等细菌。

随着日龄的增长，微生物的多样性与丰富度随之提高。

育肥猪肠道内以厌氧菌（双歧杆菌、乳酸菌等）为主，约占99%，少量为需氧菌或兼性厌氧菌。

定植在宿主肠道内的微生物及其代谢产物能够不同程度地影响营养物质的消化、吸收、利用。

同样，不同的膳食水平也会制约着微生物的生长与增殖。

营养物质与微生物之间存在着互作机制，相互影响，共同进化，维持着肠道微生态平衡。

1肠道微生物与蛋白质代谢1.1 肠道微生物对机体蛋白质代谢的影响蛋白质主要在小肠部位被消化吸收，部分未被消化的蛋白质可进入大肠被微生物发酵。

在机体蛋白质的代谢过程中，肠道微生物发挥重要作用。

肠道菌群参与了来源于消化道和内源性蛋白质的代谢，能在一定程度上满足肠上皮细胞对物质与能量需求。

研究表明，肠道微生物具有明显的固氮作用，减少N能量的损失。

这些结果表明肠道微生物能够调控宿主肠道蛋白质的代谢，维持能量平衡，具体的作用机制有待进一步研究。

微生物对不同种类的氨基酸和肽的利用水平不同。

朱伟云等体外研究表明，十二指肠、空肠、回肠肠道微生物对氨基酸的代谢效率不同，赖氨酸、苏氨酸、精氨酸、谷氨酸、亮氨酸的代谢率>90%。

药物。

一定要严格遵守国家的规定，科学安全地使用药物。

2.3千万不能用假药或者质量不合格的药物市场上的药物真假难辨，鱼龙混杂，在给动物选择药物的时候，一定要擦亮眼睛，避免选到那些不合格的药物。

必须选择那些经过国家认证了的药。

3结语养殖业的发展越来越繁荣，在社会经济的发展中占有很重要的一个比例，药物的使用是养殖当中必不可少的一个部分，但是当前我们国家的用药问题仍然十分不规范，一味滥用只会更加拖累养殖业的整体发展，也会给为自然环境带来严重的后果。

因此，加强安全用药势在必行。

必须采取有效措施，避免药物残留，对于规定的禁止使用的药物一定要严格遵守，不可使用假药以及质量不过关的药。

只有把用药的问题解决好，才能推动养殖业的整体健康可持续发展。

■参考文献：[1]徐伟.兽医安全用药的原则[J].中国动物保健,2016,18(8):18-19.健康养殖肠道微生物对仔猪免疫能力的影响张学武（山东省诸城市畜牧兽医管理局山东潍坊262200）摘要：仔猪消化道微生物与宿主形成相互依赖的系统。

这些肠道微生物在维持仔猪正常的生理状态，提高仔猪免疫力方面发挥重要作用。

该文对仔猪肠道微生物菌群定植规律及对仔猪免疫力的影响进行综述，以便为深入研究仔猪肠道微生物提供参考。

关键词：仔猪；肠道微生物；乳酸菌；双歧杆菌；免疫力仔猪胃肠道内微生物与宿主之间形成一种复杂的相互影响体系。

仔猪肠道微生物受诸多因素影响，比如当断奶仔猪日粮和环境发生变化时，消化道微生物菌群状态也随之显著改变，而微生物菌群变化会影响仔猪的生长性能和健康状态。

仔猪通过接触母体、周围环境、采食以及微生物与宿主之间的相互适应与选择，逐渐在肠道内建立菌群平衡系统。

研究发现，微生物对仔猪肠道黏膜的形成及免疫系统的建立具有非常重要的促进作用。

本文概述了仔猪肠道微生物区系的形成特点及肠道微生物对仔猪免疫的影响，旨在为深入研究仔猪消化道微生物提供参考。

1肠道微生物对仔猪免疫能力的影响1.1肠道微生物的定植规律仔猪胚胎时期肠道存在大肠杆菌、微球菌和葡萄球菌等，其原因可能是胚体通过胎盘和母体羊水进行营养交换得到的。

动植物肠道菌群的组成及其对宿主的影响人类肠道内有超过1000种细菌，其中大多数是有益的。

动植物也不例外，也有肠道微生物群落组成，对宿主有极为重要的影响。

肠道微生物可以消化食物、促进营养吸收、防止疾病等多种作用。

本文将介绍动植物肠道微生物的组成及其对宿主的影响。

一、动物的肠道微生物动物的肠道微生物群落组成极为多样化。

例如，在猪的肠道中，主要存在以下几类细菌：Alistipes、Bacteroides、Clostridium、Enterococcus、Lactobacillus、Prevotella、Ruminococcus等。

其中的某些菌株在猪的肠道内可以产生酸和气体，并促进食物的发酵。

在鸟类中，肠道中的微生物主要是芽孢杆菌、厌氧菌和革兰氏阳性菌。

这些菌类在鸟类的消化过程中起了重要作用。

在蚂蚁中，肠道中的微生物主要是真菌和厌氧菌。

这些微生物可以帮助蚂蚁消化木材和其他植物性物质。

动物的肠道微生物具有多种功能。

有些细菌可以帮助动物消化食物，例如猪肠道中的Clostridium和Lactobacillus。

其他细菌可以制造谷氨酸和其他氨基酸，这些都是动物必需的营养素。

有些细菌还可以制造维生素K，维生素K对动物的凝血过程至关重要。

无论是哪种细菌，它们都与宿主存在着共生关系，宿主需要微生物来维持生命活动，微生物也需要宿主提供充足的营养。

二、植物的肠道微生物与动物类似，植物的肠道也有微生物群落。

对于植物来说，肠道的微生物主要在根际中存活，它们可以帮助植物吸收养分，并对植物免疫系统做出贡献。

植物根部的菌根对植物的生长十分重要。

例如，伴生菌根真菌可以与植物的根联合形成真菌丝网，使植物的根能够吸收更多的水和养分。

菌根也可以促进根部细胞的分裂和生长，加速植物的生长周期。

植物的肠道微生物还可以保持植物的健康。

它们可以识别有害的生物和化学物质，并帮助植物对其进行防御。

植物中某些根际细菌可以分解土壤中的污染物质，从而净化土壤。

DOI：10.16174/j.issn.1673-4645.2023.03.012收稿日期：2023-05-04作者简介：王早一（2002-），女，汉族，湖北荆门人，本科在读，研究方向为微生物学猪肠道微生物影响因素的研究进展王早一(湖南农业大学生物科学技术学院,湖南长沙410128)摘要:猪的肠道微生物对猪的生长发育、体内平衡以及营养消化等方面具有重要意义。

同时,各种肠道微生物又受到不同因素作用的调控,影响猪体内的代谢调节。

随着生态环境的改变和各类动物疾病的频发,近年来,猪肠道微生物的研究日益增多,最初对肠道微生物的研究仅对其进行简单的分析和辨别,对其功能却不甚了解,也难以根据各种外界或内部变化做出假设和概括,主要原因在于肠道微生物的组成复杂且影响因素众多。

本文主要综述了猪的不同日龄、不同饲料配方、不同品种和不同肠道部位等因素对猪肠道微生物的影响,为预防疾病、促进猪生长发育及改善猪肠道微生物的生长环境等提供参考。

关键词:猪;肠道微生物;影响因素;研究进展中图分类号:S828;S816.4文献标识码:A文章编号:1673-4645(2023)03-0064-04开放科学(资源服务)标识码(OSID ),扫一扫,了解文章更多内容猪的肠道内含有众多微生物，包括古细菌、真菌、细菌、原生动物菌等，它们在维持猪肠道稳定和提供相应保护屏障方面发挥着重要作用。

微生物的数量对猪的消化、代谢和免疫功能产生影响。

其中，细菌、古细菌和真核微生物是3种主要微生物类型，在这些微生物中，数量最多的是乳酸菌等厌氧菌，约占99%以上，而需氧菌和兼性厌氧菌只占1%左右，主要是厌氧细菌。

动物消化道微生物菌群组成存在区域性差异，多样性和密度随着消化道从胃到后肠逐渐增加。

猪肠道中微生物的丰富度最高，特别是在盲肠内微生物种类和含量最为丰富，大约由400～500种微生物组成，微生物数量可以达到1012～1013CFU/克。

肠道微生物与猪的健康关系密切，因此，对肠道微生物的研究更有利于找到饲喂过程中出现的肠道疾病原因，但无法利用传统方法分离获取的肠道微生物高达80%。

丁焱 刘佳/江苏省泰兴市虹桥镇畜牧兽医站 225453摘 要：在生猪养殖的过程中，养殖户更加关注养殖的经济效益，关注营养物质是否能够被完全的消化和吸收，没有。

可以采取技术提高猪的免疫力和抵抗力，让猪更好的吸收和消化养分，促进猪只的生长。

本文主营养调控的措施，分析了通过营养技术能够改善肠道的微生态环境，促进猪只的健康生长。

猪；肠道微生物；营养调控；肠道健康营养物质对猪只的生长和性能的提升具有重要的作用，而猪肠道微生物有助于营养物质在肠道内的消化和吸收，许多学者重视对肠道微生物的研究。

可以发现，如果在猪的饲料中添加蛋白质、抗生素、益生菌等物质可以影响肠道的菌群结构，促进猪只的新陈代谢，保证猪的肠道健康。

为此，可以通过营养技术手段来改善肠道内的微生物平衡，提高猪只生长性能的同时保证养殖户的经济收入。

1 猪肠道微生物菌群特点1.1 多样性 调查研究显示，动物肠道内有着很多细菌类微生物，并且微生物的种类丰富，可多达500多种。

有的学者研究表明，猪肠道内菌群可达25个门，主要涉及螺旋菌门、变形菌门、蓝菌门等。

随着猪只日龄的增加，肠道道内主要的菌群还是以拟杆菌门、厚壁菌门和螺旋菌门为主。

1.2 差异性1.2.1 不同肠道分布的差异性 调查研究显示，猪只不同消化道解剖部位的微生物的数量也存在差异性，有研究表明，从十二指肠到结肠部位的细菌总数呈现递减的趋势，而大肠段的细菌数量高于小肠段，盲肠部位的细菌数量要高于十二指肠和空肠部。

此外，十二指肠、空肠和回肠中细菌的数量相似度较高。

从菌群结构上看，小肠中主要以变形菌等门为主，大肠主组方1:白头翁、秦艽、秦皮、地黄、山药、黄连、黄柏，水煎灌服，1日2次。

组方2：神曲12g，陈皮10g，甘草、黄柏、黄连各6g，白头翁5g，水煎灌服，1日2次。

组方3：乌梅、王不留行各10g，雄黄、藿香、甘草各6g，滑石5g，水煎灌服，1日2次。

组方4：泽泻、山楂各6g，黄芩、干柿饼、厚朴各5g，加红糖50g为引，水煎灌服，1次量次。

猪肠道微生态系统的功能及生理作用动物消化道内存在着庞大的微生物体系，如：猪胃肠道微生物数量是体细胞的10倍，有30 多个属、500多种微生物。

这些微生物遍布胃、小肠及大肠。

不同部位微生物的种类、数量也大不相同。

消化道微生物的分布：消化道微生物可分为固定菌群和过路菌群，前者是指在消化道中占有特定区域的微生物，后者指那些不能在健康动物消化道内长时间滋生的微生物。

胃因pH值过低，不适合多数微生物的生长，微生物的种类和数量都很少。

只有乳杆菌、肠细菌、链球菌和芽孢杆菌等少数细菌可以存活。

小肠上部微生物较少，回肠末段微生物最多。

十二指肠和空小肠上部微生物较少，是因为胃酸将来自口腔和食物中的微生物杀死，而且该段肠道蠕动快、饲料停留时间短、胆汁有杀菌作用等的缘故;从十二指肠到回肠末端，总菌数和活菌数是逐渐增加的，且发酵速度也加强;在回肠末段，pH值仍较低，氧化还原电位为阴性，有利于专性厌氧菌繁殖，因而此处微生物最多，并且95%以上为厌氧菌。

小肠中分离出来的主要细菌包括乳杆菌、双歧杆菌、消化球菌、肠梭菌和肠球菌等。

另外，从小肠后段还分离出酵母菌。

大肠微生物数量最大，主要是严格厌氧菌，也有兼性厌氧菌。

大肠细菌主要为革兰氏阳性菌，包括链球菌属、乳杆菌属、真菌属和梭菌属等，革兰氏阴性菌有类菌体属、醋酸弧菌属和月形单胞菌属等。

猪大肠内的总菌数和活菌数在消化道生态系统中数量最大。

未消化的食物残渣在大肠中流动速度慢，因而有相当数量的物质可被用来发酵。

猪盲肠体积大，而且有大量食物停留，所以其中的细菌群落数量大、种类多。

盲肠食糜中的细菌浓度估计为2.37?1010个/g，粘附于盲肠壁的细菌数量大约为2.67?107个 /cm2组织表面积。

盲肠内主要的革兰氏阳性菌、瘤胃类杆菌和反刍月形单胞菌属分别占35%和21%;结肠内容物细菌浓度估计为1.33?1011个 /g，粘附于结肠壁的细菌数量大约为5.7?107个/cm2组织表面积。

猪粪便菌群与大肠菌群相似，粪便重量的40%是微生物，而且其中90%以上为活的微生物。

28猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2020年37卷第11期国际瞭望GLOBAL NEWS海外文摘在预防猪只炎症的同时改善其肠道微生物菌群猪只肠道健康是复杂的，会因环境、猪场管理、饲料和猪舍的变化而受到影响。

对于猪肉生产者来说，其会影响到猪只的生长、动物福利、经济效益等。

随着促生长用抗生素的使用受限，必须要开发一些替代品。

猪只完整的肠道屏障对于其维持肠道健康、预防组织损伤和多种疾病至关重要。

肠道屏障与肠上皮细胞紧密连接、分泌黏液和免疫因子（如组织巨噬细胞）有关。

不同类型的应激（如生理、病理、心理、药理学）可引起肠道屏障功能障碍，并可导致肠道通透性增加。

由内毒素（革兰氏阴性菌壁的一种成分）引起的通透性增加，会引起局部或全身炎症反应。

免疫反应会导致更严重的疾病。

因此，评估肠道屏障完整性至关重要。

1 平衡良好的微生物菌群肠道微生物菌群是消化系统的组成部分，消化系统由丰富的、多种微生物群落组成。

由于肠道中每种生物具有不同的代谢能力，不同种类生物体的相对比例会随着猪只年龄、饲料成分、饲养环境和可能的基因型等多种因素而产生变化。

为了避免致病菌在肠道内过度生长而导致疾病，保持良好的菌群平衡也是必不可少的。

2 断奶仔猪仔猪的密集饲养方式，会令其产生肠道健康问题，包括肠道菌群结构的改变，也会使肠道致病菌过度生长的风险更高。

断奶时，仔猪在短时间内面临多因素的应激和挑战（见图1）。

1）适应饲料摄入量：饲养人员要确保仔猪断奶后能正常进食。

断奶时仔猪不进食的时间越长，其腹泻的风险就越高。

由于断奶引起的肠绒毛高度和营养吸收面积的降低，以及脂肪和肌肉储备的调动，饲料摄入量的下降可能会导致其难以达到正常生长要求。

2）适应饲料形态改变：仔猪需要适应从母猪的乳汁转到固体饲料。

3）饲料组成成分的变化：仔猪的饲料从含有乳糖的奶变为主要含有植物性原料（如淀粉等新营养素）的饲料。

4）适应新环境：将仔猪与母猪分开，从产仔箱移到断奶后的围栏，环境中的微生物菌群可能发生变化。

2020.4资助项目:四川省应用基础项目(2018JY0042)、四川省财政专项项目SASA 2016CZYX017、畜禽分子育种平台(16ZC2845)。

作者简介:李江凌(1972-),女,重庆市人,博士,研究员,主要从事动物遗传学研究工作。

猪肠道微生物的多样性及影响因素李江凌1,2赵素君1,2王秋实1,2刘锐1,2何志平1,2(1,四川省畜牧科学研究院610066;2,动物遗传育种四川省重点实验室610066)摘要:猪肠道微生物的多样性影响着猪的身体健康和发育,猪肠道有益菌和病原菌菌群的平衡促使微生物菌群之间相互作用,从而预防疾病的发生,有利于促进猪的生长发育。

相反,微生物多样性发生变化,微生物菌群平衡失调,影响猪的健康发育,易引发疾病的发生。

本文分析总结猪肠道微生物多样性及影响,旨在为猪科学、健康养殖提供一些参考建议。

关键词:猪;肠道微生物;多样性猪肠道微生物菌群指猪肠道内所有物生物的集合,它包括古细菌、真菌、原生动物菌、细菌、病毒等,其数量影响猪的消化、代谢和免疫力。

研究表示,猪肠道稳定的微生物多样性能为肠道提供保护屏障,它们发挥各自的作用和相互作用,维持猪体内的平衡,促进营养物质的交换和猪的新陈代谢。

研究猪肠道微生物多样性及其影响因素,对预防疫病、促进猪生长发育有重要意义。

1猪肠道的微生物多样性猪肠道的微生物菌群随着猪日龄的增加不断发生变化,猪日龄越大,猪肠道微生物多样性越复杂,微生物菌群数量也更加稳定。

猪肠道微生物多样性的形成共分为3个阶段,第一个阶段发生在仔猪出生后的14d 内,这一阶段主要以杆菌和肠链球菌定植为主,还有少量的双歧杆菌的定植,但存在明显的菌群不稳定特征,菌群多样性和数量极易发生变化。

第二阶段发生在仔猪出生后14d 到断奶前,这一阶段是厌氧菌定植的关键阶段,主要以双歧杆菌定植为主,肠杆菌和链球菌定植数量较少。

这一阶段猪肠道微生物多样性受食物影响变化较大。

饲料的微小改变都会影响肠道菌群发生较大的变化。

中国畜牧兽医 2022,49(7):2557-2566C h i n aA n i m a lH u s b a n d r y &V e t e r i n a r y Me d i c in e 猪肠道微生物组成㊁影响因素及其对重要经济性状的影响研究进展李卓君1,陈春香1,钟小菊1,高 军2(1.南昌大学抚州医学院,抚州344000;2.江西农业大学,猪遗传改良与养殖技术国家重点实验室,南昌330045)摘 要:肠道微生物在调节宿主生理机能㊁代谢和免疫功能等方面发挥着非常重要的作用,是影响猪健康和重要经济性状表型的重要因素之一㊂近年来,人们对猪肠道微生物的研究和了解越来越深入,了解猪肠道微生物组成将有助于为从肠道菌群方向入手改善猪群健康和提高生产性能提供参考㊂作者首先综述了不同发育阶段㊁不同肠道部位以及主要商品猪和中国地方猪肠道核心菌群组成;其次系统总结了宿主遗传背景㊁饲粮种类㊁性别㊁环境以及抗生素㊁益生菌和饲料添加剂使用等因素对猪肠道微生物组成的影响;最后概述了猪肠道微生物主要功能及其对饲料利用率㊁脂肪沉积㊁宿主行为和免疫炎症等方面的影响㊂关键词:猪;肠道微生物;核心菌群;功能;影响因素中图分类号:Q 935文献标识码:AD o i :10.16431/j .c n k i .1671-7236.2022.07.013 开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):收稿日期:2021-12-03基金项目:抚州市科技计划重点研发项目(2020D C 05)联系方式:李卓君,E -m a i l :247732391@q q .c o m ㊂通信作者高军,E -m a i l :j u n ga o c h i n a @h o t m a i l .c o m R e s e a r c hP r o g r e s s o nP o r c i n eG u tM i c r ob i o t aC o m p o s i t i o n ,I n f l u e nc i n gF a c t o r s a n d I t sE f f e c t s o nE c o n o m i c a l l y I m po r t a n t T r a i t s L I Z h u o j u n 1,C H E N C h u n x i a ng 1,Z H O N G X i a o ju 1,G A OJ u n 2(1.F u z h o uM e d i c a lC o l l e g e ,N a n c h a n g U n i v e r s i t y ,Fu z h o u 344000,C h i n a ;2.T h e S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f P i g G e n e t i c I m p r o v e m e n t a n dP r o d u c t i o nT e c h n o l o g y ,J i a n g x i A g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,N a n c h a n g 330045,C h i n a )A b s t r a c t :G u tm i c r o b i o t a p l a y sa n i m p o r t a n t r o l e i nr e g u l a t i n g h o s t p h y s i o l o g y ,m e t a b o l i s ma n d i m m u n e f u n c t i o n ,a n d i so n eo f t h e i m p o r t a n t f a c t o r s a f f e c t i n gp i g h e a l t ha n de c o n o m i c t r a i t s .I n r e c e n t y e a r s ,t h e r e s e a r c h e sa n du n d e r s t a n d i n g o f p o r c i n e g u tm i c r o b i o t ah a v eb e c o m em o r ea n d m o r ei n -d e p t h .U n d e r s t a n d i n g t h e c o m po s i t i o n o f p o r c i n e g u t m i c r o b i o t a c a n p r o v i d e t h e r e f e r e n c e s f o ri m p r o v i n g p i g h e a l t h a n d p r o d u c t i o n p e r f o r m a n c ef r o m t h e p e r s p e c t i v eo f g u t m i c r o b i o t a .T h e a u t h o r f i r s t l y r e v i e w e d t h e c o m po s i t i o n o f g u t c o r e b a c t e r i a i n d i f f e r e n t d e v e l o p m e n t a l s t a g e s a n d g u t l o c a t i o n so f c o m m e r c i a l a n dC h i n e s e i n d i g e n o u s p i g b r e e d s .T h e n ,t h ee f f e c t s o f h o s t g e n e t i c b a c k g r o u n d ,d i e t s ,s e x ,e n v i r o n m e n t ,a n d t h e u s e o fa n t i b i o t i c s ,p r o b i o t i c s a n d f e e da d d i t i v e so nt h e g u tm i c r o b i a l c o m p o s i t i o nw e r es y s t e m a t i c a l l y su m m a r i z e d .F i n a l l y ,t h em a i nr o l e so f p o r c i n e g u tm i c r o b i o t ao nf e e de f f i c i e n c y ,f a td e po s i t i o n ,h o s tb e h a v i o r a n d i m m u n e i n f l a m m a t i o n r e s po n s ew e r e s u m m a r i z e d .K e y w o r d s :p i g s ;g u tm i c r o b i o t a ;c o r eb a c t e r i a ;f u n c t i o n ;i n f l u e n c i n g f a c t o r s 微生物是动物机体的重要组成部分㊂据估计,哺乳动物肠道内微生物数量多达1014个,有500~1000个物种[1]㊂肠道是机体消化食物㊁吸收营养的主要场所,也是最大的免疫器官,70%的免疫细胞中国畜牧兽医49卷来自于肠道[2]㊂作为人体最主要的微生物栖息地,肠道微生物 训导 肠黏膜表面免疫系统的建立,促进肠道发育,维持肠道免疫系统的健康,在宿主的新陈代谢和免疫功能等方面起着不可替代的作用[3-7]㊂正常情况下,肠道微生物组保持着动态的平衡,一旦这个相对稳定状态被各种因素打破,将可能导致宿主产生各种疾病[8]㊂猪是人类成功驯化的重要家畜种类,也是主要的消费肉类来源㊂研究猪肠道微生物组对改善其经济性状具有重要意义㊂同时,猪的生理㊁食性㊁器官大小等方面与人相似,因此是人类医学研究的良好哺乳动物模型[9]㊂肠道微生物基因集研究表明,有96%的功能通路同时存在于人和猪的肠道微生物基因集中,表明猪也是研究肠道菌群的重要模式动物[10]㊂作者综述了影响猪肠道微生物组成的因素,并系统回顾了猪肠道微生物组成及其功能的研究进展,以期为今后更深入㊁全面地进行研究提供思路㊂1猪肠道微生物组成宿主肠道中的微生物组成并不是一成不变的,而是受宿主体内或体外环境影响处于动态变化中,但也有一些微生物物种在不同生理状态下㊁不同个体间或同一个体不同生命阶段中始终存在㊂H o l m a n等[11]对20项基于16Sr R N A基因测序的猪肠道菌群研究数据集进行分析发现,接近85%的基因序列属于厚壁菌门和拟杆菌门;在属水平上,普氏菌属㊁梭菌属㊁异普氏菌属㊁瘤胃球菌属和R C9在99%的粪便样本中存在,此外梭菌属㊁布劳特氏菌属㊁乳杆菌属㊁普氏菌属㊁瘤胃球菌属㊁罗氏菌属㊁R C9和罕见小球菌属在90%的肠道样本中存在,并将这些微生物定义为猪的核心肠道菌群㊂W a n g 等[12]对287份来自法国㊁丹麦和中国的猪粪便样品进行宏基因组测序,结果显示,变形菌门㊁厚壁菌门和放线菌门占肠道菌群近95%;在属水平上,埃希氏菌属㊁拟杆菌属㊁丛毛单胞菌属㊁链霉菌属和乳杆菌属等为最优势的肠道菌群㊂尽管肠道微生物组成一直在变化,但猪肠道微生物组成在猪的不同生长阶段表现出一定的规律性演变㊂研究表明,仔猪出生后,微生物以一定的先后顺序迅速在肠道中定植,在出生后12h,结肠内容物中的细菌数高达109~1010/g,以兼性厌氧菌为主;在出生后48h,专性厌氧菌成为优势菌群,其组成超过细菌总数的90%[13]㊂其主要原因是,仔猪出生后,最早获得肠道菌群的方式是口服产道内及环境中微生物,并通过胃肠道迅速传播㊂在出生48h 后,肠道内首次出现了乳汁,继而专性厌氧菌大量繁殖并成为优势菌群,这种优势将持续整个哺乳期㊂Z h a o等[14]分析了1㊁2㊁3和6月龄猪肠道微生物在门水平上的动态变化,发现在各个发育阶段最占优势的均为厚壁菌门;拟杆菌门从1月龄的5.1%下降到2月龄的0.9%,随后在3㊁6月龄又呈上升趋势,该结果与人肠道微生物中厚壁菌门/拟杆菌门的比例随年龄变化趋势一致[15],拟杆菌门主要在消化碳水化合物中发挥作用,而厚壁菌门的增加则与脂肪沉积相关㊂在多样性方面,W a n g等[16]分析不同日龄仔猪粪便样品发现,尽管胎粪微生物(第0天)载量低,但其具有较高的多样性,这些微生物可能作为播种菌群推动肠道菌群定植;到第11天多样性明显下降,到第20天又显著上升,说明肠道微生物在前10d并不是全部都能成功定植,而第20天受到断奶应激和固体食物添加的影响,断奶后进入保育期,固体食物的添加使菌群多样性总体呈上升趋势;直到4~6月龄(育肥期),随着饲粮配比的稳定,肠道微生物多样性趋于稳定㊂除了不同生长时期,在不同肠道部位,由于肠道蠕动程度㊁氧气含量㊁抗菌肽和p H的差异,猪肠道微生物组成也存在较大差异㊂不同肠段氧气含量不同,导致小肠中主要富集需氧菌或兼性厌氧菌,大肠中主要富集厌氧菌[14]㊂研究发现,3月龄小猪回肠内微生物组成与盲肠㊁结肠和粪便中的菌群组成存在显著差异㊂回肠中的微生物有95%属于厚壁菌门,厌氧杆菌和T u r i c i b a c t e r则是最丰富的细菌属;而盲肠㊁结肠和粪便中的微生物组成相似,在门水平上以厚壁菌门和拟杆菌门为主,2个门的菌的相对丰度高达90%以上,而丰度较高的菌属是普雷沃氏菌㊁颤杆菌和琥珀酸弧菌[17-18]㊂Z h a n g等[19]通过16S r R N A基因测序的方法绘制了仔猪不同肠段肠腔和黏膜的微生物图谱,其中厚壁菌门和变形菌门是回肠的优势菌,但它们在肠腔和黏膜中的占比有所不同,在肠腔中占95%,而在黏膜中占80%;肠腔中厚壁菌门和变形菌门,以及黏膜上的变形菌门从小肠到大肠都是显著减少的,而拟杆菌门从小肠到大肠则明显增加,在肠腔中相对丰度从1.69%增加到40%以上,在黏膜中则从9%增加到30%左右㊂此外,该研究通过网络分析发现,普雷沃氏菌科和瘤胃球菌科㊁毛螺菌科和韦荣球菌科为肠腔微生物网络的核心菌,而普雷沃氏菌科㊁肠杆菌科㊁丙杆菌确定为黏膜微生物网络的核心菌㊂C h e n等[20]采用宏85527期李卓君等:猪肠道微生物组成㊁影响因素及其对重要经济性状的影响研究进展基因组测序分析了回肠㊁盲肠和粪便中核心菌群(在90%以上个体中存在)组成情况,发现10个菌种(瑞特乳酸杆菌㊁约氏乳酸杆菌㊁淀粉乳酸杆菌㊁瘤胃菌属㊁大肠杆菌㊁普氏菌属㊁脆弱拟杆菌属㊁猪链球菌㊁考拉杆菌和肠道沙门氏菌)在3个肠道部位都属于核心菌(相对丰度位列前20%),有16个菌种其相对丰度只在其中一个肠道部位中位列前20,表明同一种细菌在不同肠道部位的相对丰度存在显著差异;同时还检测到3个在回肠和5个在盲肠内容物中特异的核心菌种㊂因此,了解猪肠道共生微生物在宿主不同肠道部位的丰度情况非常重要,因为肠段特异性共生微生物与宿主消化代谢㊁免疫互作密切相关,可以为通过基于调控特定肠道部位微生物组成促进猪生长发育㊁饲料利用率等重要经济性状提供重要理论支撑㊂此外,不同肠道部位共生微生物图谱也为快速定位并解析微生物移位导致慢性炎症等其他疾病提供数据支撑㊂2影响猪肠道微生物组成的因素猪肠道微生物组成随着宿主的生长㊁环境的变化及饲粮改变㊁用药等发生变化㊂影响肠道微生物组成的因素可以归纳为4类:①宿主因素,主要包括肠道部位㊁年龄和生长阶段㊁宿主遗传(品种)和性别等;②管理和环境因素,如断奶㊁饲养模式㊁猪舍环境等;③饲料因素,主要包括饲料类型㊁成份㊁能量㊁蛋白质含量和氨基酸平衡等;④抗生素使用和添加剂,如抗生素㊁益生菌㊁益生元㊁精油和有机酸等㊂作者主要归纳了宿主遗传㊁饲粮㊁性别㊁环境㊁抗生素和益生菌等因素对猪肠道微生物组成的影响㊂2.1遗传背景越来越多的证据表明,宿主遗传因素对猪肠道微生物组成有一定影响[21-23]㊂C h e n等[24]研究发现,全同胞个体间的肠道微生物组成比不相关个体间具有更高的相似性,且与肠道中微生物类群组成和丰度相关的宿主基因的功能主要与代谢㊁免疫功能和应答及信号转导有关㊂通过对比相同饲养环境㊁相同日龄的杜洛克猪㊁长白猪和大白猪的肠道微生物组成发现,在厚壁菌门和拟杆菌门的占比方面,同一品种猪的比例更为相似,不同品种猪间差异明显,如厚壁菌门的占比在杜洛克猪㊁长白猪和大白猪的粪便样品中分别为39.63%㊁45.55%和42.02%,拟杆菌门占比分别为57.01%㊁47.64%和51.38%[25];在金华猪粪便微生物组成分析中,厚壁菌门和拟杆菌门占比分别为70.4%和14.4%[26]㊂Y a n g等[27]比较了8个品种的猪肠道微生物组成,发现外来猪种大白猪㊁约克夏猪和杜洛克猪的肠道菌群有较高的相似性,而中国地方猪种巴马香猪㊁二花脸猪和小梅山猪的肠道微生物组成有一定的相似性,除小梅山猪外,中国地方猪种肠道微生物总数和16S r R N A拷贝数均高于国外猪种;与杜洛克母猪相比,梅山猪母猪和二花脸母猪肠道菌群的细菌总数,厚壁菌门㊁拟杆菌门和硫酸盐还原菌的数量均较高㊂此外,杨柳等[28]还对比了荣昌猪㊁长白猪和杜洛克猪3个品种猪粪便中肠道微生物的变化,发现不同品种间肠道优势菌群呈现较大差异,且肠道微生物群落结构与品种因素密切相关㊂2.2饲粮R o t h s c h i l d等[29]认为,宿主遗传在决定肠道微生物组成方面的作用非常有限,肠道微生物群平均遗传率仅为1.9%;生活在同一个家庭中无亲缘关系的个体间菌群组成有显著的相似性,超过20%的微生物组成的变异可由饮食㊁药物和生活方式等环境因素解释㊂然而,在众多影响猪肠道微生物组成的因素中饲粮是最主要的影响因素,可解释猪肠道微生物组成变异的35%[16]㊂H e i n r i t z等[30]研究发现,饲喂高纤维低脂饲粮的猪肠道中乳酸杆菌㊁双歧杆菌和柔嫩梭菌等有益菌的基因拷贝数高,所产生的短链脂肪酸浓度也高;而饲喂低纤维高脂饲粮的猪肠道中含有丰富的肠杆菌科细菌㊂C h e n等[31]研究饲粮中不同蛋白质含量(12%㊁15%及18%)对猪肠道菌群组成及生理健康的影响,结果发现,15%粗蛋白质组的肠道菌群多样性最高,回肠和结肠中有益菌乳酸杆菌科㊁梭状芽孢杆菌科㊁放线菌科和微球菌科比例增加,而链球菌科和肠杆菌科比例减少,表明适度限制饲料中蛋白质含量可以优化回肠和结肠菌群结构,促进猪的肠道健康,这也验证了B i k k e r 等[32]发现的低蛋白水平饲粮能明显降低肠道中大肠杆菌数量的研究结果㊂另外,多糖(如纤维素)是猪饲料中的一个重要组成部分,主要通过影响猪肠道后端菌群的互作改变微生物群落组成和发酵终产物,从而调控猪肠道后端的消化吸收[33-34]㊂饲粮中氨基酸组成平衡可通过调节猪肠道微生物群落的组成来促进肠道发酵作用,减少猪粪中的未消化蛋白质发酵产生的有害臭味化合物(酚类㊁氨和支链脂肪酸等),降低养猪业的空气污染㊂R e c h a r l a等[35]分别对两组公猪采用2007年韩国饲养标准(旧版)和2012年韩国饲养标准(良好氨基酸平衡)进行饲喂,结果发现,2012组公猪粪便中的短链脂肪酸水平高9552中国畜牧兽医49卷于2007组,而苯酚㊁对甲苯酚和总氮含量均低于2007组;在微生物组成上,2012组有益的乳酸杆菌(L a c t o b a c i l l u s)增加,致病的梭菌(C l o s t r i d i u m)减少㊂2.3性别肠道微生物组成也与性别相关,X i a o等[36]对丹麦公猪㊁丹麦母猪及阉割公猪的肠道微生物进行比较发现,饲养在一起的公猪和母猪间肠道微生物组成存在明显差异,而共同饲养的阉割公猪和母猪之间则没有差异;在肠道菌群宏基因组功能水平,丹麦公猪与丹麦母猪间鉴定到498个差异的K E G G同源簇(k y o t o e n c y c l o p e d i a o f g e n e sa n d g e n o m e s o r t h o l o g y,K O),其中差异最大的是A B C转运体㊁核糖体和磷酸转移酶系统,而阉割公猪和母猪之间只有酮化合物合成酶(p o l y k e t i d e s y n t h a s e,P k s J)一个K O功能存在差异㊂H e等[37]研究发现,阉割公猪的粪便微生物组成趋向于母猪,同时还鉴定出与性别相关的细菌类群,在公猪中罗氏菌属㊁布雷德菌属和埃希氏杆菌属的丰度较高,而在母猪中密螺旋体属和拟杆菌属的丰度较高㊂G a r c i a-G o m e z等[38]研究表明,较高水平的睾酮可抑制密螺旋体的生长,而密螺旋体可增加宿主从高纤维食物中摄取营养物质的能力;母猪肠道微生物组中密螺旋体丰度和A B C转运体丰度都较高,这可能增加了宿主能量吸收能力,导致宿主脂肪沉积,降低了母猪的饲料利用率㊂G r a e f等[39]研究证明,雄性激素相关代谢物与大肠杆菌和布雷德菌属丰度呈正相关,大肠杆菌中的β-葡萄糖醛酸酶能释放出游离的雄激素以促进机体重吸收,而雄激素与肠道微生物群的相互作用可能会影响宿主的表型,如猪的脂肪沉积和饲料利用率㊂此外,公猪肠道中丰度较高的布雷德菌属与饲料利用率呈正相关[40]㊂2.4环境因素动物在饲养过程中环境的改变或受到刺激,如运输㊁混栏㊁断奶等常见的管理措施的变化,会导致动物机体的生理变化[41],从而影响肠道微生物群[42]㊂断奶是每头猪必须经历的一种应激㊂研究发现,断奶前后仔猪肠道中微生物门水平的种类相同,只是相对含量不同;在属水平上,断奶前拟杆菌属相对含量较高,推测是其能利用母乳中的单糖和低聚糖的原因;断奶后普氏菌属相对含量较高,可能是由于其能降解食物中的半纤维素[2,43]㊂淀粉乳杆菌和罗伊氏乳杆菌在新出生和未断奶仔猪回肠样本中占主导,断奶之后这两种菌的丰度明显下降,在断奶早期还出现了梭菌纲和大肠杆菌,此外优势微生物群的组成和代谢活动也发生改变[44]㊂利用益生菌进行早期干预可促进仔猪肠道菌群成熟,调节免疫系统发育,缓解断奶应激[45]㊂在猪饲养过程中环境的变化也会造成应激㊂X i o n g等[46]对生长肥育猪进行急性热应激处理,结果发现猪采食量降低,血清中与能量代谢和应激反应相关的生化参数和激素水平发生改变;此外,粪便菌群中厚壁菌门丰度增加,拟杆菌门减少,短链脂肪酸含量也显著下降;关联分析结果表明,采食量及代谢图谱的变化与猪肠道菌群组成和短链脂肪酸代谢的改变有关㊂良好的猪舍环境(包括环境卫生㊁通风情况㊁温度㊁饲养密度等)可以减少猪群与病原菌接触的机会,降低感染风险,但也不能过度清洁,猪舍内留存适量细菌有利于机体持续产生抗体,从而增强猪的免疫力㊂大肠杆菌是肠道共生菌,也是机会致病菌[47],大肠杆菌感染的严重程度可以通过恒温㊁清洁的环境,分栏,精准配制饲料及在饲料中添加适量的氧化锌来缓解[48]㊂因此,饲养环境对猪的肠道菌群和健康养殖尤为重要㊂2.5抗生素、益生菌和饲料添加剂在商业化养殖中,添加抗生素可以提高猪的日增重和饲料利用率,其在生理㊁营养和代谢方面的影响已有报道[49]㊂低剂量的抗生素能帮助仔猪降低断奶应激,减少腹泻的可能,促进仔猪生长发育㊂但是抗生素的长期使用会破坏宿主肠道菌群平衡,导致耐药基因的出现和耐药菌的增加,肠道菌群多样性降低,最终使宿主免疫力下降[50-52]㊂L o o f t等[53]研究金霉素㊁磺胺甲嘧啶和青霉素对18周龄猪肠道微生物的影响发现,在使用抗生素14d后,肠道中的变形菌门从1%增加为11%,潜在病原菌大肠杆菌的相对含量也有显著上升㊂宏基因组分析显示,添加抗生素后与能量产生和转换有关的微生物功能基因表达上调,同时抗生素抗性基因的丰度也显著上升㊂抗生素抗性基因可以在人和动物之间转移[54],所以分析猪肠道菌群的抗生素抗性基因,在饲料中全面禁止添加抗生素和优化抗生素的使用势在必行㊂除了抗生素以外,益生菌在养殖业中的应用也越来越多㊂益生菌的作用机制包括产生抗菌物质㊁调节宿主免疫系统㊁竞争性抑制病原菌和调节肠道菌群组成[55]㊂研究发现,在猪饲粮中添加适量的益生菌后,粪便中大肠杆菌的数量减少,乳酸杆菌的数量增加,同时猪的生长性能㊁营养物质消化率㊁腹泻06527期李卓君等:猪肠道微生物组成㊁影响因素及其对重要经济性状的影响研究进展评分和肉质等各方面都得到了改善[56]㊂多项研究显示,在猪饲粮中添加活酵母可改善断奶仔猪的生长性能[57-58]㊂与其他益生菌不同的是,苹果酵母菌能显著改善猪肠道微生物组成,在门水平上表现为厚壁菌门减少和拟杆菌门增加,还能选择性抑制肠道内沙门氏菌㊁大肠杆菌等致病菌的生长[58]㊂在过去几年,益生菌的添加对肠道微生物组的影响一直是研究的热点㊂从动物健康的角度出发,评估益生菌所引起的肠道微生物组的改变及分析益生菌是否与肠道疾病相关非常重要[59]㊂益生元对肠道微生物组成也有积极的影响,益生元通过覆盖宿主肠道表面㊁调节肠道生态㊁下调黏附素因子或毒力基因的表达㊁增强宿主免疫系统等不同机制对宿主肠道中沙门氏菌和大肠杆菌等致病菌发挥抑制作用[60]㊂如喂食海藻多糖使仔猪小肠中乳酸杆菌/大肠杆菌的比例增加,抑制仔猪断奶后腹泻的条件致病菌(如鼠伤寒沙门氏菌和产肠毒素大肠杆菌)数量减少㊂在仔猪饮水中添加海藻产品,可降低肠杆菌对四环素㊁氯霉素等抗生素的耐药性㊂在生长育肥期饲粮中添加褐藻多糖使结肠和盲肠中的短链脂肪酸㊁有益菌(双歧杆菌和乳酸杆菌)增加,大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌减少[61]㊂精油是从植物中提取的天然生物活性化合物,具有抗菌㊁抗炎和抗氧化等特性㊂近年来,精油也逐渐作为饲料添加剂使用㊂L i等[62]研究发现,向断奶仔猪饲粮中添加精油后,仔猪体重显著增加㊁腹泻率显著降低,同时肠道中芽孢杆菌纲㊁乳杆菌目㊁链球菌科和韦荣球菌科中一些菌的相对丰度明显上升㊂有机酸在过去的几十年中因其对猪生长的积极作用而作为饲料添加剂被广泛使用㊂在饲料中添加有机酸能防止饲料变质,通过抑制饲料中特定致病菌沙门氏菌的生长降低商业猪养殖中微生物感染的风险,且有机酸还可以在肠道中微生物定植中发挥作用,作为肠道黏膜的能量来源[63]㊂3肠道微生物主要功能随着人们对肠道微生物的研究越来越深入,发现其对维持机体各项生理机能都发挥着重要的作用㊂本综述归纳总结了几项主要功能:①发挥生物屏障功能㊂通过产生抑菌物㊁占位性保护及与病原菌竞争营养来防止细菌过度生长,预防病原微生物的感染[64-65],如乳酸球菌分泌的类细菌素物质具有广谱抗菌作用,能抑制大肠杆菌等革兰氏阴性菌的生长和繁殖[66]㊂②参与机体对营养物质消化㊁代谢和吸收㊂肠道菌群的重要功能之一就是参与宿主对营养物质的消化代谢,如细菌代谢宿主难以消化的膳食多糖产生短链脂肪酸(s h o r t-c h a i nf a t t y a c i d s, S C F A s)等代谢物㊂肠道内S C F A s含量升高可以提高猪肠道的吸收能力,S C F A s不仅作为能量物质被宿主利用,提供成年猪能量需求的15%~ 24%[67-68],而且可为微生物的生长和增殖提供能量和营养物质㊂乙酸和丙酸主要参与机体糖代谢过程,丁酸具有促进肠上皮细胞生长的功能[69-70]㊂S C F A s还可以降低肠道p H,抑制外源菌的生长和繁殖㊂肠道微生物还能分泌一系列酶和维生素促进宿主单糖代谢㊂③调控宿主免疫机能㊂肠道菌群定植有利于宿主肠道免疫系统成熟㊁刺激宿主免疫反应等㊂基于肠道菌群的这些生物学功能,它可能影响猪饲料利用率㊁生长和脂肪沉积㊁宿主炎症免疫㊁宿主行为等㊂3.1提高饲料利用率饲料开支占生猪养殖投入的70%以上[71],提高饲料利用率可以提高养猪业的经济效益㊂目前,提高猪饲料利用率的主要手段是遗传改良㊁提升农场管理水平和优化饲料配方等㊂B e r g a m a s c h i等[40]将猪肠道微生物组成与饲料利用率进行相关性分析发现,4个属(乳杆菌属㊁布劳特氏菌属㊁多尔氏菌属和真杆菌属)与饲料利用率之间存在正相关关系㊂V e r s c h u r e n等[72]在三元猪中也发现乳杆菌属与饲料利用率呈正相关㊂此外,Y a n g等[73]和Q u a n 等[74]报道了瘤胃球菌科下的一些微生物类群与杜洛克猪或杂交猪的饲料利用率均呈正相关㊂H a n 等[75]研究发现,普雷沃氏菌属与猪体重呈正相关,普雷沃氏菌属肠型的猪在断奶后有较高的平均日增重㊂3.2导致猪脂肪沉积胃肠道中的微生物群落与机体脂肪沉积(肥胖)以及许多代谢性疾病的发生发展密切相关㊂研究发现,肠道菌群可以调节小鼠的脂肪代谢㊁降低消耗脂肪的基因活动㊁升高合成脂肪的基因活性,从而使动物过度合成和积累脂肪[76];肠道菌群是动物肥胖发生的必需条件,给无菌小鼠饲喂高脂饲料也不会肥胖;将遗传性肥胖小鼠(o b/o b)的肠道菌群(粪便)移植到野生型无菌小鼠体内,移植肥胖小鼠粪便的受体小鼠2周后脂肪存储量显著超过移植了健康小鼠菌群的对照组,表明肥胖表型可随菌群在不同个体间发生转移[77]㊂P e i等[78]首次发现并通过科赫法验证了1株肥胖人肠道的因果条件致病菌 阴1652。

猪胃肠道微生物群落结构及多样性分析-微生物论文-生物学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：我国作为畜牧业大国, 正在经历养殖动物健康和畜产品质量的升级。

调节肠道菌群被认为是可以减少动物疾病的发生、提高饲料转化率及控制抗生素不当使用的有效手段。

文章综述了微生物组技术在猪肠道微生物研究中的应用, 相信这些基础研究成果对实际生产养殖会产生有益的指导, 并进一步促进精准畜牧的发展和我国养殖业的总体水平的提高。

关键词：微生物组; 猪; 肠道微生物;猪是我国畜牧业生产的重要组成部分, 建立适合开展猪胃肠道微生物组研究的技术体系, 系统深入揭示品种(遗传型) 、饲养管理对胃肠道微生物组成和代谢的影响及途径, 研究胃肠道微生物与宿主的互作机制, 研发能够提高饲料资源转化利用效率和生产性能、增强胃肠道功能与宿主健康、提升养殖环境质量、改善肉产品品质的微生物组应用技术, 能显着降低或者消除抗生素使用量促进生态养殖, 整体提升我国畜禽养殖科技水平, 显着提高我国畜禽养殖效益、保障畜禽产品安全、改善生态环境、促进人类健康。

1 微生物组微生物组是指一个特定环境或者生态系统中全部微生物及其遗传信息, 包括其细胞群体和数量、全部遗传物质(基因组) , 它界定了涵盖微生物群及其全部遗传与生理功能, 其包括了微生物与其环境和宿主的相互作用。

2 微生物组的研究方法微生物遍布于人体所有与外环境相通器官, 尤以肠道微生物数量众多, 对人体有着非常重要的生理意义。

但因其种类繁多、体型微小, 增加了对其全面、深入认识的难度。

随着分子生物学、基因组学、生物信息学等学科的兴起, 促进了微生物组研究技术的发展。

微生物组研究的重点:一是多样性, 包括分离、鉴定种类及定量;二是活性, 即微生物在其所处环境中起何种功能作用。

围绕这一主题, 微生物组研究方法可概括为传统检测方法、构建基因文库法、遗传指纹图谱技术、分子杂交技术和DNA测序技术等。

影响仔猪肠道健康的因素：1.日粮抗营养因子日粮抗营养因子包括豆粕中的胰蛋白酶抑制因子、凝集素、抗原蛋白、棉粕中的棉酚、植酸等等，其中豆粕中的抗原蛋白是造成仔猪肠道功能损伤的主要原因。

球蛋白和β-伴球蛋白是豆粕中两种最重要的抗原蛋白，前者刺激肥大细胞释放组胺，引起上皮细胞通透性增加和黏膜水肿；后者引起肠道形态变化，表现为肠道绒毛萎缩、脱落。

2.病原微生物新生幼畜的胃肠道是无菌的，随后母源性和外部环境的微生物定植于肠道中，构成一个相对稳定的微生态系统。

猪肠道内大约有14个属的400~600种微生物，数量达到1014个，是体细胞的10 倍。

仔猪断奶后，乳酸杆菌、福特氏乳酸菌和嗜酸乳酸杆菌的数量显著降低，其原因为需要复杂营养供应的乳酸菌受到了断奶后仔猪采食量下降的影响；另一方面，日粮组分的变化，如日粮中含有的抗营养因子，造成了肠道受损伤和炎症，增加了被外部病原微生物感染的机会。

3.饲料加工调制断奶仔猪由采食母乳到采食饲料，经历一个巨大的转变，饲料加工处理方式不同，对仔猪肠道健康影响也不同，如原料熟化与否，颗粒料与粉料及固态料与液态料等。

从消化率的角度出发，谷物和植物性饲料（玉米、豆粕、大豆、小麦）至少需要50％以上的熟化处理，以保证对淀粉的糊化和对抗原的灭活效果。

经过熟化和制粒后，可以减少日粮抗营养因子、病原微生物等的数量，从而减少对肠道黏膜的过敏反应与损伤。

有报道不同料形对断奶仔猪消化生理的影响，与粉料相比，颗粒料可显著提高仔猪日采食量，提高内源酶的活性；与固态料相比，液体料可显著降低仔猪的腹泻，提高小肠绒毛的高度。

4.霉菌毒素霉菌毒素是产毒霉菌在粮食或饲料上生长繁殖过程中产生的有毒二次代谢产物，对动物肠道健康影响很大。

试验标明，镰刀霉菌毒素中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）和玉米赤霉烯酮（ZEN）可造成新生仔猪肠上皮细胞氧化损伤，并抑制其增殖，导致细胞膜完整性受损，抑制消化酶的活性及对营养物质的吸收。

猪胃肠道菌群的作用、影响因素及调控措施猪正常的胃肠道微生物菌群对猪的营养健康，防病能力以及免疫能力等发挥着重要的作用。

在正常情况下猪的胃肠道微生物菌群保持着相对的平衡和稳定，以利于维持或促进胃肠道的正常消化与吸收，正常的有益菌定殖于胃道粘膜上保护胃肠粘膜阻止其它病原菌的危害。

如外界环境或食物超出了机体所承受的能力就会破坏这种平衡使有害细菌增多，导致疾病的发生和流行。

因此，只有清楚猪胃肠首菌群的作用，掌握影响猪胃肠道平衡调节的因素，才能有效的利用好猪胃肠道的有益群的作用，防止有害菌群的滋生。

1 猪胃肠道内菌群的组成、生长以及分布相关的研究资料表明，动物胃肠道内在出生前是没有细菌的，出生3h～4h肠道内才检测得出细菌。

胃肠道内的微生物菌群有一的定殖顺序：需氧菌→兼性厌氧菌→专性厌氧菌。

哺乳期仔猪胃中有数量较少的细菌，哺乳期的仔猪胃和小肠有较多数量的乳酸杆菌和链球菌。

断奶仔猪由于断奶应激和日粮变化等因素的影响使消化道的内环境发生了变化，菌群也就发生了明显变化，其数量和定殖位点也相应的发生了改变。

2 猪胃肠道菌群的作用2.1 有助于提高机体营养猪胃肠道菌群的代谢过程会产生易被猪的机体吸收的维生素和胞外酶产物，对营养、消化和吸收起着重要作用。

猪胃肠道菌群在体内能合成有利于宿主生长和助消化的B族维生素；猪在盲肠中的菌群所产生有机酸，既可以为机体提供营养还能提机体对高蛋白质和能量利用，其乳酸菌所产生的乳酸有利肠道中钙和磷的络合，以促进机体对钙和磷的吸收。

2.2 可以拮抗病原微生物2.2.1 抑制外源菌生长与定殖猪胃肠道内定殖的细菌可以有效的抑制外源菌生长与定殖，可以预防猪的病害和促进健康生长。

专性厌氧菌代谢产生的挥发性脂肪酸和乳酸，会降低胃肠道pH和氧化还原电势，给外源菌的生长和繁殖有一定的抑制作用，特别是使肠内容物变酸，促进了肠蠕动，使外源菌未能定殖便已被排出；肠道菌与上皮细胞的紧密结合，对宿主细胞形成了占位性保护。

综述与专论146 ·2023.80 引言猪是全球重要的畜牧业生产动物之一，其肠道微生物群落是一种重要的生态系统，与猪的生长发育、免疫系统、代谢和健康密切相关。

猪肠道微生物多样性与疾病防治存在密切关系，肠道微生物多样性的改变可能会导致猪出现一系列疾病，如腹泻、瘤胃酸中毒、胃肠炎等。

研究猪肠道微生物多样性与疾病防治的关系对于促进猪的健康养殖和提高猪肉品质具有重要意义。

首先，可深入了解猪肠道微生物的多样性和功能，为研究肠道微生态平衡的调节机制提供基础数据。

其次，可以通过调节肠道微生物群落的组成和功能预防和治疗猪相关疾病，提高猪的健康水平和生产性能。

1 猪肠道微生物多样性猪肠道微生物多样性是指在猪的消化系统中存在的各种微生物的数量和种类。

猪肠道内的微生物多样性对于猪的健康和生长发育具有重要的影响[1]。

猪肠道内主要存在细菌、真菌、放线菌和原生动物等微生物。

其中细菌是最主要的种类，包括肠道内常见的菌群，如厌氧菌、产酸菌、乳酸菌、肠球菌等。

猪肠道微生物对于猪的消化、免疫、生长发育等方面具有重要的功能，它们能分解、发酵和吸收食物中的营养成分，同时还能产生有益物质，如维生素、激素、酶等，微生物还能帮助猪抵御病原微生物的入侵，维护肠道健康。

猪肠道微生物多样性的形成受到多种因素的影响，包括生理状态、营养、环境、药物，不同饲养方式、饲料组成和饲料添加剂等都会对猪肠道微生物多样性产生一定的影响。

猪肠道微生物多样性是一个复杂的生态系统，对于猪的生长发育和健康至关重要。

2 影响猪肠道微生物多样性的因素2.1 猪品种猪品种是影响猪肠道微生物多样性的重要因素之一，不同品种的猪因其遗传差异而具有不同的肠道微生物群落结构和丰度[2]。

首先，不同品种的猪在遗传上存在差异，这些差异可能影响肠道微生物的多样性，一些品种的猪可能具有更多的益生菌，而其他品种的猪可能更适合产生有益的肠道短链脂肪酸。

其次，不同品种的收稿日期：2023-04-11作者简介：陈龙宇（1981-），男，汉族，福建龙岩人，讲师，畜牧兽医，从事教学工作。