人們低估了腸道微生物菌群及其遺傳學(xué)對(duì)動(dòng)物健康和生長(zhǎng)性能的影響。飼料和抗生素僅是少數(shù)能改變動(dòng)物腸道微生物菌群組成的物質(zhì)。
遺傳學(xué)在動(dòng)物生長(zhǎng)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(duì)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(cè)序價(jià)格下調(diào)后，腸道微生物菌群的遺傳學(xué)越來(lái)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?cè)诓贿h(yuǎn)的將來(lái)揭示腸道微生物菌群影響動(dòng)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(duì)動(dòng)物的健康有一定的影響。因此，如果我們能對(duì)腸道微生物菌群的本質(zhì)了解得更多一些，很多問(wèn)題就都能找到答案。
特定的飼料成分對(duì)腸道微生物菌群組成有什么影響？特定的抗生素對(duì)腸道微生物菌群組成有何影響？益生菌和益生元對(duì)腸道微生物菌群有哪些作用？飼料轉(zhuǎn)換對(duì)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(huì)對(duì)動(dòng)物的福利產(chǎn)生積極的作用，進(jìn)而會(huì)對(duì)動(dòng)物的健康和生長(zhǎng)性能帶來(lái)有益的影響。
目前，我們對(duì)腸道微生物菌群組成的認(rèn)識(shí)仍十分有限，但我們已擁有了在價(jià)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(lái)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(gè)復(fù)雜的課題，因?yàn)槲覀兊难芯勘仨毻瑫r(shí)考慮宿主動(dòng)物遺傳學(xué)的影響，腸道微生物菌群隨時(shí)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(dòng)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(wàn)億～100萬(wàn)億個(gè)微生物。
每一個(gè)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(gè)優(yōu)勢(shì)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(duì)宿主動(dòng)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(huì)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(huì)迅速增加；在動(dòng)物成長(zhǎng)的過(guò)程中，該微生物菌群會(huì)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(huì)影響腸道微生物菌群的組成。腸道微生物菌群與其宿主動(dòng)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(dòng)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(dòng)物機(jī)體感染。
飼料轉(zhuǎn)換及其對(duì)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(huì)經(jīng)歷一個(gè)劇烈變化的過(guò)渡期。在保育期，腸道微生物菌群組成相對(duì)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(huì)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(shí)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(huì)帶來(lái)微生物菌群的調(diào)整。在大多數(shù)情況下，新的平衡會(huì)很快建立；而在某些情況下，致病菌會(huì)借機(jī)增殖，機(jī)體免疫防護(hù)系統(tǒng)被破壞，宿主動(dòng)物因而會(huì)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(dòng)物及其腸道微生物菌群一些時(shí)間進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)新的飼料原料。
使用抗生素也會(huì)影響腸道微生物菌群的組成。抗生素既可殺滅致病菌，同時(shí)也會(huì)殺死無(wú)害菌。在一些情況下，用抗生素處理后可能需要近1年的時(shí)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(dòng)物消化的食物成分，它們能通過(guò)刺激大腸內(nèi)有益腸道微生物菌群的生長(zhǎng)和活性而對(duì)宿主動(dòng)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(lái)源/國(guó)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(duì)動(dòng)物健康和生長(zhǎng)的影響
翻譯/龐惠文
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