人們低估了腸道微生物菌群及其遺傳學(xué)對動物健康和生長性能的影響。飼料和抗生素僅是少數(shù)能改變動物腸道微生物菌群組成的物質(zhì)。
遺傳學(xué)在動物生長和存活性狀中起著重要的作用，這并不是什么新的觀點(diǎn)；但是，腸道微生物菌群的遺傳組成及其對上述性狀的影響卻很少能成為人們的理論和研究方向。它的影響可能被低估了。直到最近，人們?nèi)詷O難獲得腸道微生物菌群組成的詳細(xì)信息。但是，自基因組測序價格下調(diào)后，腸道微生物菌群的遺傳學(xué)越來越多地受到研究人員的關(guān)注。
這項(xiàng)技術(shù)最終能否幫助我們在不遠(yuǎn)的將來揭示腸道微生物菌群影響動物健康的秘密？我們已經(jīng)知道，在很多情況下腸道微生物菌群對動物的健康有一定的影響。因此，如果我們能對腸道微生物菌群的本質(zhì)了解得更多一些，很多問題就都能找到答案。
特定的飼料成分對腸道微生物菌群組成有什么影響？特定的抗生素對腸道微生物菌群組成有何影響？益生菌和益生元對腸道微生物菌群有哪些作用？飼料轉(zhuǎn)換對腸道菌群又有什么影響？顯然，正確的細(xì)菌群體加上正確的飼料底物會對動物的福利產(chǎn)生積極的作用，進(jìn)而會對動物的健康和生長性能帶來有益的影響。
目前，我們對腸道微生物菌群組成的認(rèn)識仍十分有限，但我們已擁有了在價格上能夠接受且常用于這方面研究的技術(shù)；最近的研究結(jié)果正向人們展示了未來幾十年中此領(lǐng)域研究意義巨大的有趣觀點(diǎn)。但研究腸道微生物菌群組成仍將是一個復(fù)雜的課題，因?yàn)槲覀兊难芯勘仨毻瑫r考慮宿主動物遺傳學(xué)的影響，腸道微生物菌群隨時間不斷發(fā)展的遺傳學(xué)變化和飼料、疾病以及氣候等環(huán)境因子的影響。
腸道微生物菌群組成
實(shí)際上，每一頭豬由兩大部分組成：一是其本身，另一是寄居在體內(nèi)的微生物菌群。此微生物菌群包括動物機(jī)體內(nèi)所有微生物的總基因組。據(jù)估計(jì)，這一基因組的總數(shù)是人或豬本身基因組數(shù)量的100多倍。一頭成年母豬身上可能有10萬億～100萬億個微生物。
每一個器官(如肺、皮膚、腸道等)都有其特定的微生物菌群；這些微生物菌群由分屬不同種屬的微生物組成，即使在同種菌內(nèi)，它們也存在遺傳差異。
豬腸道菌群含有兩個優(yōu)勢菌群，即厚壁菌門菌（占81％左右）和擬桿菌門菌（占11％左右）。然而，該組成比例從腸道的前端到后端變化很大。在這些微生物中，有些細(xì)菌對宿主動物有利，有些細(xì)菌的作用未知；其中僅一小部分有致病性，且大多只在特定環(huán)境下才具有致病性。
腸道微生物菌群會根據(jù)其生存環(huán)境或日糧底物的改變而調(diào)整自身的菌種組成。飼料更換或飼喂成分單一的飼料都將影響腸道微生物菌群的組成。仔豬出生后，腸道微生物菌群會迅速增加；在動物成長的過程中，該微生物菌群會不斷地調(diào)整其組成以適應(yīng)環(huán)境。
疾病、疫苗接種、氣候、應(yīng)激、季節(jié)、飼料組分等都會影響腸道微生物菌群的組成。腸道微生物菌群與其宿主動物處于一種延續(xù)的互利共生狀態(tài)，它既包括病原菌，也包括與健康動物處于完美平衡狀態(tài)的其他細(xì)菌。然而，疾病能打破這種平衡，致病細(xì)菌快速增殖，霸占器官組織，造成動物機(jī)體感染。
飼料轉(zhuǎn)換及其對腸道微生物菌群組成的影響
斷奶是我們能想到的最突然的一種日糧改變；在斷奶期間，仔豬及其腸道微生物菌群都會經(jīng)歷一個劇烈變化的過渡期。在保育期，腸道微生物菌群組成相對穩(wěn)定。斷奶之前，腸道微生物菌群的種類是乳源性的；而斷奶之后，乳酸桿菌、瘤胃菌科菌、韋榮球菌科菌和普氏菌屬菌會增多（圖1）。例如普氏菌屬菌的增加主要與植物多糖的攝入有關(guān)，斷奶前的日糧（乳）不含植物性多糖類底物。
圖1 不同年齡的豬糞便中各種細(xì)菌的平均比例
假設(shè)在短短幾周的時間跨度內(nèi)，底物的改變能使腸道菌群規(guī)模增加或減少5倍～50倍，你就可以想象日糧的每次改變都會帶來微生物菌群的調(diào)整。在大多數(shù)情況下，新的平衡會很快建立；而在某些情況下，致病菌會借機(jī)增殖，機(jī)體免疫防護(hù)系統(tǒng)被破壞，宿主動物因而會生病。這也就清楚地表明日糧的突然改變是不受歡迎的。如果日糧要改變，我們需要給動物及其腸道微生物菌群一些時間進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)新的飼料原料。
使用抗生素也會影響腸道微生物菌群的組成。抗生素既可殺滅致病菌，同時也會殺死無害菌。在一些情況下，用抗生素處理后可能需要近1年的時間才能重建平衡的腸道微生物菌群。
其他能影響腸道微生物菌群組成的添加劑有益生素和益生元。益生素是活的微生物（被認(rèn)為是“有益菌”）的培養(yǎng)物。將其加入日糧能夠有效地改變腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)。益生元是指不能被動物消化的食物成分，它們能通過刺激大腸內(nèi)有益腸道微生物菌群的生長和活性而對宿主動物產(chǎn)生有益影響。盡管所有的益生元都是纖維，但纖維并不都是益生元。
文章來源/國外畜牧學(xué)豬與禽
原作者/Benny van Haandel
原標(biāo)題/腸道微生物菌群組對動物健康和生長的影響
翻譯/龐惠文
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