猪消化道微生物菌群的进化及其与生产指标的关系

武亚南 译，张永英 校

（河北工程大学， 河北邯郸056000）

微生物作为一种特殊的生态系统， 可以适应宿主的生活习惯和生理状态。 就猪和其他动物而言，了解胃肠道微生物群的相互作用非常重要， 因为微生物对动物健康状况和生产参数（如肉质、体重）以及增强免疫反应都有重要意义。

1 仔猪体内微生物菌群的进化

最近对人和动物的研究表明，在胎儿、胎盘、羊水或子宫中发现微生物， 这表明微生物在分娩前就已经开始定植。 居住在胃肠道的微生物包括所谓的本土细菌， 它们永久性地在生物体内定殖， 还有一些非本土细菌。 一般来说，细菌物种的多样性及丰富性随着动物年龄的增加而增加。 最初，兼性好氧菌或厌氧菌定植于仔猪的消化系统。 这种选择与初乳有关，然后是母乳。 之后饲料和环境因素也可影响其变化， 最终趋于稳定。

2 影响仔猪微生物群稳定性的因素

环境和饲料对仔猪消化系统中微生物群有显著影响。 长期应激会增加仔猪体内皮质醇的水平， 加剧免疫抑制状态，因此，会导致唾液、胃液和消化酶分泌紊乱， 从而对肠道蠕动产生不利影响， 代谢紊乱和吸收障碍导致生长缓慢或体重减轻。

出生后28 天断奶，作为主要应激因素之一， 会导致胃肠道微生物种群的种类和数量减少。 在此期间，由于结构和屏障特性的变化， 仔猪的肠道更加脆弱， 这可能导致消化障碍、腹泻和生长迟缓，以及死亡率增加。 这证实了微生物对维持幼年动物胃肠道的良好健康状态具有重要作用。 有人分析了出生7 周猪粪便微生物群。 在这段时间里，仔猪的饮食从单纯的母猪奶变成了包括动植物成分的饲料。 结果，仔猪肠道微生物群微生物群的功能发生改变。最常引起肠道疾病的致病菌包括大肠杆菌、产气荚膜梭菌、霍乱沙门氏菌和鼠伤寒沙门氏菌。 断奶后腹泻的特征是益生细菌数量减少， 包括索氏乳杆菌、 嗜酸乳杆菌和罗伊氏乳杆菌，致病性大肠杆菌数量增加。

3 替抗产品-益生菌

益生菌是最令人满意的抗生素替代品。 在适当时间，给予适当剂量的益生菌，有利于宿主健康。 益生菌应该对宿主有机体产生有益影响，不能致病或有毒， 并且能在肠道中存活和代谢，最后能与寄主分离。 此外， 益生菌提供了操纵微生物群的可能性，特别是在幼年动物身上，以提高动物健康、福利和生产力。

4 日粮对猪体内微生物群及生产指标的影响

消化道的微生物内环境平衡确保了动物机体的正常功能。 与宿主相适应的适量微生物确保了营养物质的合理利用和生长发育。 营养素的酶水解和微生物分解对猪的营养素消化都很重要。

栖息在胃肠道的微生物有助于维生素和辅助因子的产生， 这些因子分解了以前难以消化的饲料成分以及抑菌和抗真菌物质， 从而减少了致病微生物的数量。 在动物生产中， 使用各种策略来维持微生物的体内平衡是很重要的， 例如优化动物饲料和确保适当的动物卫生条件。 猪胃肠道中适宜的微生物群可确保健康状况的改善， 从而纠正或提高生产指数。

饲料及其添加剂是影响消化系统微生物组成的最受控制的因素。微生物群的变化可能是由纤维含量的增加引起的， 因为微生物对猪饲料中的纤维含量非常敏感。 然后，木聚糖分解菌和纤维素分解菌的数量会增加。 猪饲料中添加氧化锌以防止腹泻时，也会发生变化。

胃肠道微生物的发育及其稳定性对猪的正常饮食、 生理和免疫功能至关重要。 肠道微生物群的紊乱为病原微生物的发展创造了机会，这可能增加疾病的发生率。 集约化养猪生产中常见的管理措施， 如早期和突然断奶、 不良卫生条件和预防性使用抗生素， 会导致肠道微生物生态系统紊乱， 从而导致动物疾病。

消化系统的微生物群不仅起到保护作用， 而且会影响猪的生产参数。 消化系统微生物群的变化会影响营养物质的吸收， 对于育肥猪来说，也会影响肉的质量和数量。 研究表明，与劣质肉相比，高质量肉的猪体中乳酸杆菌的水平略高。 肉质较好的动物体中也可发现较高水平的罗氏菌属和梭状芽孢杆菌。 此外，一些菌株可能会将亚油酸转化为共轭亚油酸， 这可能会减少脂肪组织的数量。 一些梭状芽孢杆菌菌株产生的醋酸盐是短链脂肪酸的一种成分，其功能是为身体提供能量。 梭状芽孢杆菌分解共轭亚油酸和短链脂肪酸可能对猪的肉质以及猪肉脂肪的组成和含量产生积极影响。

猪消化系统的微生物群也起到保护作用，除了保证肉的质量外，还能保证动物的适当生长速度。 如上所述， 微生物的组成可能会显著影响肉的质量， 但是如果受到外部因素的干扰， 增重等生产参数可能会降低。 微生物组成和数量的变化可能会增加患病的风险。 对猪繁殖与呼吸综合征病毒和猪圆环病毒2 型免疫应答的研究表明， 微生物群落的丰富度和多样性会影响动物的发病率， 因为病毒使二次感染的可能性更大。 这两种病毒都会阻碍宿主的防御机制， 一次和二次感染的风险增加， 这些病原体可能会影响生长速度、发病率和死亡率。 猪圆环病毒2 型和猪繁殖与呼吸综合征病毒感染显著降低了微生物群多样性较差的动物个体的生长。 结果还表明，在临床效果最好的组中观察到了变形细菌。 此外有些研究还显示了猪繁殖与呼吸综合征的发生与猪呼吸系统相关的机会致病菌如猪肺炎支原体（在血清中鉴定）、多杀性肺炎支原体、 胸膜肺炎支原体和猪链球菌之间存在相关性。

猪消化道内微生物组成和数量的变化也可能影响某些繁殖参数。对于母猪来说， 分娩期间对外界病原体的高抗性是很重要的。 母猪围产期和产后微生物群失调可能导致“饥饿不育”，产生仔猪数量减少。 这主要是哺乳期猪的摄食量减少、机体组织高度活动以及能量不足。

综上所述， 研究猪体内微生物群及其功能可以帮助全面了解其对宿主的重要性。 微生物之间的相互关系使动物对病原体的抗性维持在适当水平，但也会影响生产指标。 对养猪者而言， 稳定微生物群可以带来可观的效益。 从动物生命开始时，就使用促进微生物群进化和定植的制剂，如益生菌和益生元，可以防止病原体繁殖，例如引起腹泻。 使用能辅助益生菌生长的饲料， 由于微生物群具有刺激宿主特定免疫系统的作用， 不仅可以降低消化系统疾病的发病率， 还可以降低全身疾病的发病率。