綜述 | 日糧纖維對(duì)豬腸道微生物影響的研究進(jìn)展

日糧纖維在豬胰腺與小腸內(nèi)不易被消化，但可被大腸中較高活性的纖維分解菌作為底物發(fā)酵，分解產(chǎn)生大量的短鏈脂肪酸（Short-Chain Fatty Acids，SCFAs）。SCFA 主要由糖酵解途徑與磷酸戊糖途徑2 種途徑產(chǎn)生（圖1）。SCFA 主要由乙酸、丙酸和丁酸等組成，對(duì)宿主機(jī)體代謝、免疫系統(tǒng)與微生物增殖等具有重要作用，是動(dòng)物機(jī)體維持自身生長(zhǎng)發(fā)育的重要成分。此外，日糧纖維中存在某些可以被腸道內(nèi)有益菌利用而不被有害菌利用的營(yíng)養(yǎng)成分， 促進(jìn)了腸道有益菌增殖使之成為優(yōu)勢(shì)菌群，同時(shí)抑制了耐酸性病原微生物的生長(zhǎng)發(fā)育，增強(qiáng)腸道微生態(tài)動(dòng)態(tài)平衡的維持。

● 日糧纖維對(duì)豬腸道菌群數(shù)量的影響

? Berrocoso 等報(bào)道，與沒(méi)有任何纖維補(bǔ)充的對(duì)照組相比，補(bǔ)充纖維組豬的盲腸中大腸桿菌數(shù)量減少而乳酸桿菌數(shù)量增加。

? Wang 等研究表明， 采用補(bǔ)充15% 的苜蓿纖維日糧飼喂閹割公豬可使其盲腸乳酸桿菌屬、脫硫弧菌屬顯著增加。

? Zhao 等研究發(fā)現(xiàn)，5% 麥麩組生長(zhǎng)豬糞便中乳酸桿菌與纖維菌顯著高于玉米- 豆粕基礎(chǔ)日糧組。

? Tan 等研究發(fā)現(xiàn)，魔芋粉能夠顯著提高母豬在第2 個(gè)繁殖周期的腸道乳酸菌數(shù)量，降低大腸桿菌與梭菌數(shù)量。

? Hermes 等研究發(fā)現(xiàn)， 飼糧補(bǔ)充24% 的甜菜渣能夠顯著提高生長(zhǎng)豬腸道雙歧桿菌與乳酸桿菌數(shù)量，降低大腸桿菌數(shù)量。

? Haenen 等研究發(fā)現(xiàn)，飼喂添加34% 抗性淀粉日糧的母豬與基礎(chǔ)日糧組相比，母豬結(jié)腸內(nèi)能夠發(fā)酵分解纖維菌群中的丁酸菌柔嫩梭菌與瘤胃球菌數(shù)量增加，同時(shí)大腸桿菌數(shù)量下降。

? Berrocoso 等研究表明，與飼喂標(biāo)準(zhǔn)日糧的對(duì)照組比較，在43 日齡斷奶仔豬日糧中添加甜菜渣（50 g/kg）可降低大腸桿菌比例而增加乳酸桿菌數(shù)量。

目前的研究表明，纖維改變豬腸道微生物數(shù)量的可能原因：纖維可作為部分微生物的底物，競(jìng)爭(zhēng)性抑制其他微生物的生長(zhǎng)發(fā)育；纖維被微生物酵解產(chǎn)生的酸性環(huán)境抑制部分致病菌的增殖與發(fā)育；可溶性纖維與不可溶性纖維分別對(duì)豬腸道微生物作用的異同等等，然而具體纖維是通過(guò)何種途徑及機(jī)制影響腸道微生物，仍然需要進(jìn)一步深入研究。

● 日糧纖維對(duì)豬腸道菌群多樣性的影響

一般來(lái)說(shuō)， 腸道微生物多樣性越高，腸道菌群結(jié)構(gòu)越趨于穩(wěn)定，腸道則更健康。

? Liu 等通過(guò)16S rRNA 擴(kuò)增子測(cè)序研究玉米麩改變仔豬腸道微生物及其細(xì)胞因子多樣性發(fā)現(xiàn)，飼喂含5% 玉米麩的仔豬與對(duì)照組相比具有更高的shannon 指數(shù)，表明玉米麩可增加仔豬腸道細(xì)菌多樣性。

? 王鵬研究發(fā)酵玉米秸稈對(duì)育肥豬生產(chǎn)性能及盲腸微生物區(qū)系的影響發(fā)現(xiàn)，隨著纖維含量增加，豬盲腸微生物shannon 指數(shù)呈先增加后降低的趨勢(shì)，但均比對(duì)照組高，再次證實(shí)了日糧纖維對(duì)豬腸道微生物多樣性具有促進(jìn)作用。

? 但I(xiàn)varsson研究結(jié)果表明，小麥麥麩日糧會(huì)刺激豬回腸乳酸菌的生長(zhǎng)并產(chǎn)生多種抗菌化合物，抑制其他微生物生長(zhǎng)，致使豬腸道微生物多樣性降低。

●  日糧纖維對(duì)豬腸道微生物代謝產(chǎn)物的影響

豬腸道菌群主要由細(xì)菌、真菌、病毒等微生物組成，其中細(xì)菌是豬腸道內(nèi)優(yōu)勢(shì)菌群。豬腸道存在產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌、白色瘤胃球菌、黃色瘤胃球菌、棲瘤胃普雷沃菌等可以發(fā)酵分解纖維的纖維分解菌，可促進(jìn)日糧纖維在豬體內(nèi)的消化吸收。

? Montagne 等研究表明，日糧纖維能夠被豬部分腸道內(nèi)的微生物酵解生成VFA，同時(shí)能夠抑制病原菌的生長(zhǎng)發(fā)育，調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)，進(jìn)而維持腸道健康。

? Chen 等研究表明，飼喂黃芪纖維日糧的斷奶仔豬腸道乙酸、丙酸、丁酸及總SCFA 均顯著增加。

? Luo 等研究發(fā)現(xiàn)，10% 豌豆纖維組斷奶仔豬結(jié)腸中乙酸、丙酸、丁酸及總SCFA 分別比玉米- 豆粕基礎(chǔ)日糧組增加了52.2%、25.9%、36.7% 和43.6%。

? von Heimendahl 等模擬體外結(jié)腸微生態(tài)環(huán)境研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加甜菜渣，豬結(jié)腸中乙酸含量變化差異極顯著，由57.54% 上升到61.74%，而丁酸的含量則由10.00% 顯著下降到7.97%。

? 但也有不同報(bào)道，Gao 等研究發(fā)現(xiàn)，雖然飼喂5% 菊粉的生長(zhǎng)豬回腸食糜中乙酸、丁酸及總SCFA 均低于對(duì)照組，但它們?cè)诩S便中含量 卻均大于對(duì)照組。這可能是由于豬回腸纖維分解菌含量較少，食糜在盲腸等進(jìn)一步發(fā)酵的結(jié)果。

●  纖維水平

? Jensen 等研究發(fā)現(xiàn)，高纖維日糧組豬的胃中微生物含量顯著高于低纖維日糧組，而腸道的其余部位則無(wú)顯著差異。隨后對(duì)ATP 含量測(cè)定顯示， 高纖維日糧組豬胃腸道ATP 總量顯著高于低纖維日糧組，這說(shuō)明高纖維日糧組豬胃腸道微生物活性高于低纖維日糧組，進(jìn)一步驗(yàn)證了日糧纖維水平對(duì)豬腸道微生物活性具有改善作用。

? Sun 等取飼喂纖維日糧的妊娠母豬少量糞便， 并分別于纖維含量為 0、0.6%、1.2%、2.2% 體外發(fā)酵發(fā)現(xiàn)，隨著纖維水平的增加，纖維組乙酸、丁酸與總SCFA 均顯著提高，且呈線性增加。

? 王嘉為等研究發(fā)現(xiàn)，5%、10%、15% 苜蓿草粉可以明顯增加生長(zhǎng)豬結(jié)腸食糜SCFA 濃度，并隨纖維水平增加而上升，但對(duì)結(jié)腸食糜微生物菌群無(wú)明顯影響。

? 也有不同的報(bào)道，如Yan 等對(duì)飼喂甜菜渣（高可溶性纖維） 的仔豬糞便研究發(fā)現(xiàn)，隨著纖維水平的增加，仔豬腸道大腸桿菌含量并沒(méi)有顯著變化；

? 葉楠等研究表明， 在斷奶仔豬日糧中添加不同比例木聚糖，斷奶仔豬盲腸大腸桿菌、雙歧桿菌和乳酸桿菌的數(shù)量及其微生物發(fā)酵產(chǎn)物種類與濃度均無(wú)明顯變化。

● 纖維來(lái)源

? 有研究表明，麥麩纖維可以使豬腸道內(nèi)雙歧桿菌與乳酸菌的數(shù)量升高；大豆纖維則能刺激腸道中大腸桿菌數(shù)量降低，而豌豆纖維則可以降低腸道中大腸桿菌數(shù)量， 增加腸道中乳酸桿菌與雙歧桿菌的數(shù)目。

? 張永婧研究發(fā)現(xiàn)，麥麩纖維組豬糞便中乳酸桿菌顯著高于大豆皮纖維組。

?張葉秋等研究表明，與4.7% 的玉米- 豆粕型低纖維日糧組相比，7.5% 米糠-豆粕型的高纖維組黃色瘤胃球菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌和柔嫩梭菌鼠在試驗(yàn)期間均有顯著增加，而白色瘤胃球菌無(wú)明顯變化。

越來(lái)越多的研究證明，日糧纖維對(duì)豬腸道微生物的影響主要通過(guò)纖維來(lái)源和水平、發(fā)酵產(chǎn)物、微生物多樣性及微生物數(shù)量等來(lái)調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)環(huán)境，但日糧纖維對(duì)豬腸道微生態(tài)的調(diào)控作用仍需深入研究。今后應(yīng)進(jìn)一步研究飼糧纖維對(duì)豬腸道微生物的調(diào)控機(jī)制及豬的品種和日齡等對(duì)腸道微生物的影響，并著手確定不同品種、日齡的豬對(duì)腸道微生物日糧纖維來(lái)源、水平等的最佳需要量，為今后生豬養(yǎng)殖及研究提供理論依據(jù)（參考文獻(xiàn)略）。