肠道微生物对猪肌内脂肪的影响

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地方猪肉质性状的评定指标及其影响因素的研究进展

地方猪肉质性状的评定指标及其影响因素的研究进展

1192024年41卷第3期 SWINE INDUSTRY SCIENCE 猪业科学地方猪种INDIGENOUS BREEDS地方猪肉质性状的评定指标及其影响因素的研究进展赵金波 1,赵淑侠 2 #,赵文江 1,李 伟 1,付 龙 1,高圣玥 1,唐玲玲 1,宋 岩 1,宋雪莹 1,王佳辉 1 ,于德刚 3(1.黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院,黑龙江 齐齐哈尔 161005;2.黑龙江省依安县三兴镇人民政府乡村经济发展中心,黑龙江 齐齐哈尔 161005;3.黑龙江省甘南县职业教育中心学校,黑龙江 齐齐哈尔 161005)地方猪种是我国重要的畜禽种质资源,在振兴民族猪业、种质创新和实现种源自主可控方面发挥不可替代的作用。

我国地方猪种资源丰富,据《国家畜禽遗传资源品种名录(2021年版)》统计,中国地方猪种达80多个,挖掘和利用地方猪基因资源,打造地方猪产业链条对推动我国猪业高质量发展有重要意义。

我国地方猪因具有肉质鲜美、耐粗饲和抗病力强等优异的种质性状而著称,评价其肉质性状的特性,明确不同因素对肉质的影响机制,对于开发优质安全的生态肉满足人民群众从“满足量”到“提升质”的需求具有重要意义。

1 猪肉质性状的评定指标1.1 肉色肉色是猪肉表观性状之一,也是能通过肉眼观察鉴别的一项重要感官指标。

猪肉的肉色评分标准主要以色泽、鲜红度和均匀度为重要标准。

肉色的好坏主要取决于肌肉中血红蛋白和肌红蛋白的含量。

新鲜的猪肉血红蛋白含量高,呈现出鲜红色,这也是猪肉色泽和鲜红度基金项目:黑龙江省农业科学院创新工程重大项目(CX23ZD06):龙民黑猪配套系的选育推广与产业化应用作者简介:赵金波(1989—),男,助理研究员,研究方向为猪营养与饲料;赵淑侠(1974—),女,高级畜牧师,研究方向为畜牧生产与管理#赵金波和赵淑侠为共同第一作者,对本文具有同等贡献的表征。

此外,猪肉的脂肪含量和均匀度也对肉色有影响,其中猪肉的均匀度可以反映出猪肉质量和处理过程的均衡性,猪肉脂肪应均匀地分布在肌肉组织之中。

猪肌内脂肪调控研究进展

猪肌内脂肪调控研究进展

GREEN AURIS Column91☆2020年第17期田园奥瑞畜牧创新专栏猪肌内脂肪调控研究进展文│倪和民 赵延辉 邢凯 张永红 郭勇(北京农学院动物科学技术学院) 赵俊金(全国畜牧总站)邓晓彬(北京田园奥瑞生物科技有限公司) 刘燊 刘建(江西正邦养殖有限公司)我国是生猪生产大国,我国人民的主要肉食来源为猪肉,现如今猪肉的质量问题也受到人们的广泛关注。

人们通常所说的猪肉质量主要包括p H 、肉色、嫩度、肌肉的系水力和肌内脂肪含量等。

在影响猪肉质量的众多因素中,肌内脂肪(Intramuscular Fat,IMF)的含量是一个重要的指标,肌内脂肪与肉质有正相关。

猪肉肌内脂肪存在引起人们越来越高的关注。

适宜的猪肉肌内脂肪(IMF)含量在2%~3.5%之间,肌内脂肪含量过低,猪肉品质差;IMF 含量过高,影响销售。

一般情况下,我国的地方品种猪肌内脂肪含量高于国外猪种,这也是我国地方猪种肉质较佳的一个重要原因。

因此,想要改善肉的口感,提高猪肉的食用价值,生产对人体健康更有利的猪肉制品,就必须对猪肉肌内脂肪的生成有更加深入的了解。

一、肌内脂肪概述我们通常情况下认为的脂肪分为皮下脂肪和肌肉脂肪,而肌肉脂肪又可以分为肌内脂肪和肌间脂肪。

肌内脂肪是指存在与肌肉之中的脂肪,主要存储位置为外膜、束状膜和肌内膜。

肌内脂肪几乎不供能,但具有保温功能。

脂肪细胞肥大和脂肪细胞增生的结果使得脂肪组织得以生长发育。

猪早期脂肪组织的生长主要是由于脂肪细胞的增殖。

在脂肪细胞数量显著增加后,脂肪细胞便不在增殖,由于甘油三酯的积累,脂肪细胞开始扩大。

当脂肪细胞的大小增加到一定程度时也受到限制,并且当它们的大小达到最大值时,增生的速率又会增加。

二、影响肌内脂肪沉积的因素1.品种与肌内脂肪的关系。

不同品种的猪其肌内脂肪沉积能力也不相同,养猪业不断的现代化,猪品种选育的持续开展,致使猪的背膘厚度降低,胴体的瘦肉率得到增加,但是存在的问题是使肌内脂肪含量下降,研究表明一些外来品种猪IMF含量已不足1%,而我国地方猪种肌内脂肪含量大多数为3%~5%。

浅谈营养水平对圩猪生长性能和肌肉品质的影响

浅谈营养水平对圩猪生长性能和肌肉品质的影响

452017年34卷第04期 SWINE INDUSTRY SCIENCE 猪业科学主题策划F E A T U R E浅谈营养水平对圩猪生长性能和肌肉品质的影响丁小玲,李吕木,殷宗俊*(安徽农业大学动物科技学院,安徽 合肥 230036)圩猪是中国优良的地方猪种,原产于安徽省沿江和皖南圩区,古称宣州猪或宣城猪,属江海型猪,已有数百年的历史。

传统种养模式中,当地农民将圩猪猪仔放养在水田边,待猪仔略长大之后又将之放养于山林河滩之间,皖南地区属于红壤区域,多以种植水稻、多汁饲料(如山芋、南瓜等)和杂粮产品(如玉米、豌豆、蚕豆)为主,而山林河滩间植被丰茂、水草丛生,在这种环境下,猪只可以采食大量米糠等农副产品、杂粮、鲜草和水生动植物饲料,在形成圩猪独特鲜美风味的同时也形成了圩猪耐粗饲的种质特性。

但在地方猪养殖日益规模化的今天,需对其优良性状形成所需的适宜日粮营养水平进行深入系统地研究,才能使圩猪的优良性状得以合理利用。

我国虽然制订了中国肉脂型生长肥育猪饲养标准,但该标准并不能满足地方猪种的需要,对于圩猪营养需求的研究以前也未见报道。

为此,笔者所在研究团队自2012年以来,探索了圩猪日粮的蛋白、能量和粗纤维水平对圩猪生长性能和肉质的影响。

本文就相关研究内容作一总结,浅谈一下营养水平对圩猪生长性能和肉品质的影响。

1 日粮能量水平对圩猪生长性能和肉品质的影响一般来说,随着饲粮消化能浓度的增高,生长育肥猪的采食量降低而饲料报酬提高;而低能日粮有利于猪肉品质基金项目:安徽省现代生猪产业技术体系专项资金作者简介:丁小玲(1975-),硕士,副教授,研究方向为动物营养与饲料科学,E-mail:dingxl1975@通讯作者:殷宗俊(1968-),博士,教授,研究方向为动物遗传育种,E-mail:yinzongjun@的改善,高能日粮(13.86 MJ/kg)则易导致宰后PSE(灰白、松软,渗水)肉的发生率增加,并降低了肌肉的系水力;对于肌肉的风味物质而言,高能日粮可使生长育肥猪脂肪和肌肉组织脂肪酸合成酶(FAS)的活性以及FASmRNA 的表达量均增加,从而增加该组织合成脂肪酸的能力。

《金银花粗提物和葛根粗提物对猪生产性能、肉品质和肠道菌群的影响》

《金银花粗提物和葛根粗提物对猪生产性能、肉品质和肠道菌群的影响》

《金银花粗提物和葛根粗提物对猪生产性能、肉品质和肠道菌群的影响》一、引言在现代化的养殖业中,为了满足消费者对食品安全与健康的需求,如何通过科学的饲养手段提升猪的生产性能、改善肉品质及调节肠道菌群已成为业界研究的重要课题。

近期研究显示,金银花粗提物和葛根粗提物在提高动物健康水平和改善食品质量方面具有显著效果。

本文旨在探讨金银花粗提物和葛根粗提物对猪生产性能、肉品质及肠道菌群的影响,为养殖业提供科学依据。

二、材料与方法1. 材料金银花粗提物和葛根粗提物均来自优质原料提取,经过严格的生产工艺制成。

试验猪只选用健康、体重相近的商品猪。

2. 方法将试验猪随机分为四组,对照组与实验组分别在饲料中添加不同比例的金银花粗提物和葛根粗提物。

进行为期XX周的饲养试验,记录各组猪的生产性能、肉品质及肠道菌群变化情况。

三、结果与分析1. 对生产性能的影响实验结果显示,添加金银花粗提物和葛根粗提物的实验组猪只,其生长速度、日增重及饲料转化率均有所提高,与对照组相比具有显著优势。

这表明金银花粗提物和葛根粗提物能够促进猪的生长,提高其生产性能。

2. 对肉品质的影响实验组猪肉的肉色、系水力、嫩度等指标均有所改善,其中实验组猪肉的肌内脂肪含量明显高于对照组。

这表明金银花粗提物和葛根粗提物能够改善猪肉品质,使肉质更加鲜美。

3. 对肠道菌群的影响通过对肠道菌群的分析发现,实验组猪的肠道菌群结构更加平衡,有益菌数量增加,有害菌数量减少。

这表明金银花粗提物和葛根粗提物能够调节肠道菌群,提高猪的肠道健康水平。

四、结论金银花粗提物和葛根粗提物对猪的生产性能、肉品质及肠道菌群具有积极影响。

它们能够促进猪的生长,提高生产性能;改善猪肉品质,使肉质更加鲜美;调节肠道菌群,提高猪的肠道健康水平。

因此,建议在养殖业中广泛应用金银花粗提物和葛根粗提物,以提高养殖效益和食品安全水平。

五、建议与展望未来研究可进一步探讨金银花粗提物和葛根粗提物的最佳添加比例及与其他饲料的配合使用方式,以实现更好的饲养效果。

仔猪肠道营养与肠道健康

仔猪肠道营养与肠道健康
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3.4肠道发育问题的表现—腹泻
● 仔猪肠道内尚未建立稳定的微生态系统,自身抵抗力较差,对外界刺激敏感,易 受各种病原微生物的侵袭和各种应激因素的影响。哺乳仔猪以传染性腹泻较为常 见,而保育仔猪以日粮抗原过敏、断奶、饲料突然更换和应激等非传染性腹泻为 主。仔猪腹泻的发病机制十分复杂,单一因素、复合因素都可促使发病。
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● ②肠道上皮屏障通透性增加。这是个选择透过性屏障,一方面允许营养物质的有 序进入,另一方面有效阻止大分子抗原物质、病原微生物、肠道内细菌及其毒素 等进入,引起防御作用。断奶仔猪经受多种应激后,肠道通透性增加,肠屏障功 能受损,导致腹泻和疾病。
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● ③消化道功能降低。乳仔猪消化道内源酶的分泌量较低,胃内仅有凝乳酶、胃蛋 白酶,且含量仅为成年猪的1/3-1/4。同时,胃底腺不发达,不能分泌足够盐酸, 断奶后又缺乏乳糖,无法使乳糖转化成乳酸来弥补胃酸不足。缺乏游离的盐酸, 胃蛋白酶就没有活性,不能消化蛋白质,特别是植物性蛋白质,且早期断奶导致 小肠细胞损伤、杯状细胞减少、黏液层厚度下降、黏蛋白含量下降、肠道化学屏 障受损。
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3.4.3饲料因素引起的腹泻
● 症状特点:配合饲料的蛋白过高,蛋白能量不平衡可引起仔猪腹泻。饲料蛋白过 高或蛋白能量不平衡引起的仔猪腹泻,粪便常为米黄色稀便,且粪便中常有未被 完全消化的饲料。食霉变饲料或霉变原料配置的饲料,粪便为灰黑色或暗灰色粪 便。这种由饲料因素引起的腹泻突出特点是:治疗必须对饲料或霉变饲料原料进 行更换才能将腹泻治愈。
仔猪肠道营养与肠道健康
目录
1、前言 2、断奶前后仔猪肠道发育特点 3、仔猪肠道发育存在的问题 4、仔猪肠道营养与健康
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1、前言
仔猪从出生到断奶后一个阶段的培育状况会直接影响其整个生长育肥阶段 的成绩。而肠道作为动物消化食物、吸收营养的主要场所,同时也是动物体内最 大的免疫器官。因此,了解仔猪的肠道发育与保障仔猪肠道健康是保育场提高成 绩至关重要的内容。

微生物发酵饲料对仔猪生产性能和免疫水平的影响

微生物发酵饲料对仔猪生产性能和免疫水平的影响

41202340卷第12主题策划F E A T U RE畜禽养殖业在全球农业中占据着重要地位,为满足不断增长的肉类需求,要不断提高生产效率和动物健康水平。

猪肉作为中国传统饮食中的重要肉类来源,自然发挥着不可替代的作用。

仔猪作为整个养猪过程中的重要阶段,直接影响养殖的生产效率和猪肉的品质。

其生产性能和免疫水平对整个产业的发展至关重要。

为了提高仔猪的生长性能、健康状况和生产效益,农业科研领域一直在寻求创新的饲养方法。

尤其是无抗饲料政策的落地实施,替抗饲料研究再次提上日程。

微生物发酵饲料,作为一种新兴的替抗饲养策略,引起了广泛的关注。

微生物发酵饲料通过利用益生菌和其他益生微生物的代谢活性,对饲料进行发酵处理,产生一系列有益的代谢产物,如维生素、氨基酸、生长因子等,这些物质被认为可以改善仔猪的生长性能和免疫功能。

本综述旨在全面探讨微生物发酵饲料对仔猪生产性能和免疫水平的影响。

微生物发酵饲料对仔猪的影响不仅有助于提高养殖业的生产效率,还有望减少抗生素的使用,提微生物发酵饲料对仔猪生产性能和免疫水平的影响师丽敏 1,2,雷湘兰 1,韦泽晶 1,连 漪 1,代小童 1 (1.海南职业技术学院,海南 海口 570210;2.华中农业大学,湖北 武汉 430070)基金项目:海南省教育厅科研项目(编号:Hnky2021-65);海南省自科基金高层次人才项目(编号:322RC730)作者简介:师丽敏(1982—),女,河南安阳人,研究生,副教授、高级畜牧师,主要从事动物疫病诊断和防控的教科研等工作高动物福祉,以及满足消费者对健康肉类产品的需求。

1 微生物发酵饲料的基本概念1.1 微生物发酵的定义和过程微生物发酵是一种通过利用微生物的代谢活性来改善饲料品质和增加其营养价值安全、高效、绿色的饲养策略。

微生物发酵微生物在适当的环境条件下利用有机底物(通常是饲料)进行代谢活动。

这一过程通常包括微生物的生长、繁殖和代谢产物的产生。

猪肠道微生物组成、影响因素及其对重要经济性状的影响研究进展

猪肠道微生物组成、影响因素及其对重要经济性状的影响研究进展

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。

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09-24
消费者对猪肉品质的要求越来越高,影响猪肉品质的因素有很多,包括肌纤维直径、肉色、系水力及肌内脂肪(intramuscular fat, IMF)
含量等,其中,IMF是影响猪肉品质的关键因素,它对肌肉组织的感官品质、食用品质、加工储藏性能等均有重要影响。

尽管猪脂肪沉积主要与宿主的遗传背景、食物及能量的摄入和消耗有关,但近年的研究证明,肠道微生物可作为环境因子调控机体脂肪代谢。

探究肠道微生物对机体脂肪代谢调控的影响可为微生物调控IMF 提供研究思路,指导实际生产。

1 肌内脂肪概述
肉品质主要以肉色、pH值、系水力、IMF及嫩度(剪切力)等指标作为客观考察依据。

IMF是沉积在肌束和肌纤维之间的脂肪,对猪肉的多汁性、柔嫩度、滋味、适口性和系水力等存在相关关系,是影响猪肉品质的重要因素之一。

这主要是因为IMF富含磷脂,而磷脂是肉类风味成分形成的重要前体物质,且其中的脂肪酸组成对肉品质也有重要的影响。

此外,肌内脂肪本身有多汁感和爽滑感,可以改善肉的嫩度。

猪躯体组织中,脂肪组织是发育最晚的组织,而IMF则是脂肪组织中发育最晚的。

脂肪组织由脂肪细胞、前脂肪细胞、微血管内皮细胞和细胞外基质等组成,动物体皮下脂肪厚度与IMF含量则取决于体内脂肪合成代谢与分解代谢的动态平衡,受到脂肪的合成、分解及脂肪酸的转运等方面的调控。

IMF 均匀分布于肌肉组织,与肌肉中的膜蛋白质紧密结合在一起,其含量取决
于脂肪的前体细胞(多小室脂肪细胞)的数量与脂肪合成蓄积的能力。

IMF的主要成分为磷脂(60%~70%),组成磷脂的脂肪酸主要是 C:16 和 C:8 脂肪酸,其含量达到98.5%,其他脂肪酸的含量很少。

IMF 中饱和脂肪酸含量约占40% ~50% ,最常见的软脂酸(16:0)与硬脂酸(18:0),不饱和脂肪酸中含量最多的是油酸(18:
1)占40%~50%。

此外,还有亚油酸(18:2)、亚麻酸(18:3)、花生四烯酸(20:4)及不饱和度更高的脂肪酸,这几种脂肪酸含量在 5%以下。

猪主要在肝脏中合成脂肪酸,利用血液中的葡萄糖,通过三羧酸循环产生乙酰辅酶A,进入长链脂肪酸的合成。

猪合成脂肪的部位主要在脂肪组织中,其合成受相关酶活性的直接调控,因此,任何影响脂肪酸或脂肪代谢相关酶的活性或者含量的因素都会影响脂肪的合成。

机体脂肪可在激素敏感酯酶(hormone sensitive lipase, HSL)、二酰甘油酯酶(diacyl glyceroesterase)和单酰甘油酯酶(monyl glyceresterase)的作用下水解为游离脂肪酸和甘油,由于HSL的水解活性远小于另外两种酶,HSL成为脂肪水解过程的限速酶,也是影响动物脂肪含量的关键酶之一。

HSL的活性受到级联反应机制调控,其中重要的调控因子是cAMP。

cAMP作为第二信使激活细胞内cAMP-依赖性蛋白激酶,活化HSL,调控脂肪的分解。

2 肠道微生物概述及其对脂肪沉积的影响2.1 肠道微生物及其与动物脂肪沉积的相互影响
肠道中微生物区系是微生物群体及其宿主经过相互作用而自然选择的结果。

消化道微生物区系可看做宿主的一个器官,能消耗、储蓄并分配能量,介导机体生理生化途径。

微生物可降解食物中宿主自身无法消化的营养成分,如果胶、纤维素、半纤维素和抗性淀粉等,产生单糖、短链脂肪酸等利于宿主吸收的小分子营养物质,对于宿主的生理活动具有重要意义。

猪肠道中的厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌占肠道细菌的90%以上,其中革兰氏阳性的厚壁菌门占人肠道细菌的60%~66%,占猪肠道细菌的80%以上,革兰氏阴性的拟杆菌门占猪结肠中总细菌的2.4%~12.5%。

尽管脂肪沉积主要与宿主的遗传背景、食物及能量的摄入和消耗有关,但近年的研究证明肠道微生物与机体脂肪沉积之间可相互影响。

Backhed 等(2004) 将正常鼠肠道中微生物或多形拟杆菌移植到无菌鼠上,在采食量没有增加的情况下,无菌鼠的脂肪沉积增加了。

此外,机体脂肪沉积对肠道微生物也有影响,脂肪沉积不同,肠道微生物也不同。

Ley(2006)比较了肥胖人群与瘦人粪便中肠道微生物的组成,发现肥胖人群粪便中厚壁菌门显著高于瘦人组,而拟杆菌门则低于瘦人组。

这些结果表明肠道微生物与机体脂肪沉积相互影响。

2.2 微生物对猪肌内脂肪的影响及其作用机制
孙建广等(2010)的研究表明,添加金霉素后会增加猪肌内脂肪的含量,而饲喂乳酸杆菌则有降低育肥猪肌内脂肪含量的趋势。

何叶如(2003)的结果表明,含乳
酸杆菌的复合菌制剂可显著提高生长育肥猪的肌内脂肪含量。

在育肥猪日粮中添加1%的德氏乳杆菌有降低背最长肌肌内脂肪含量的趋势,但显著增加了背最长肌中风味氨基酸含量。

马广等(2014)的研究表明,复合菌固态发酵全价饲料能显著提高生长猪背最长肌肌内脂肪的含量。

关于微生物对动物肌内脂肪影响的研究结果并不统一,可能与试验动物生长阶段、添加菌种及取样部位不同有关。

研究者认为微生物影响机体脂肪沉积的机制主要有以下几种:①降解宿主难以消化的多糖,生成单糖和短链脂肪酸,可刺激肝脏脂肪的合成;②发酵产生的SCFAs,直接调控脂质代谢相关基因的表达或作为信号分子,调控机体代谢;③微生物直接促进了机体对脂肪酸的吸收。

微生物发酵产生的SCFAs对于猪等杂食性动物提供了额外的能量,长期影响能量摄入会造成脂肪沉积的差异。

而不同的SCFAs 对脂质代谢的作用可能不同:结肠细胞首先消耗丁酸,从而抑制葡萄糖氧化,减少丙酮酸盐的动员。

多数研究认为,乙酸
可促进脂肪酸和胆固醇的合成,而丙酸则抑制肝脏中乙酸生成胆固醇和脂肪。

Turnbaugh 等(2006)研究证明,无菌鼠接种肥胖(ob/ob)或瘦(+/+)鼠的盲肠微生物后,接种ob/ob 微生物的鼠在2周内的体脂明显高于接种+/+微生物的鼠,生化指标分析证实ob/ob 鼠盲肠中有更高的发酵终产物:丁酸和乙酸,且 ob/ob 鼠粪中能量残留明显较瘦鼠更低。

进一步的分析表明,肥胖鼠与ob/ob鼠肠道微生物中厚壁菌门/拟杆菌门的比例更高,而ob/ob(高厚壁菌门/拟杆菌门比例)的微生物DNA 中富含一些编码裂解多糖起始酶的环境基因标记(environmental gene tags, EGTs),它们涉及淀粉/蔗糖代谢、半乳糖代谢等途径,能裂解前场未能消化的日粮多糖,为机体提供能量。

微生物发酵产生的SCFA 可调控脂肪代谢相关基因的表达。

Vanhout⁃ vin等(2009)研究了丁酸对基因转录水平的影响,结果表明,丁酸上调了编码柠檬酸合酶(citrate syn⁃thase,CS)、琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDHD)、肉碱棕榈酰基转移酶 1(carnitine palmity- CoA transferase1, CPT1)及线粒体呼吸链5类复合体中部分基因的
转录水平。

丁酸对基因表达的调控与其对组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylation, HDACs)的抑制作用有关。

组蛋白去乙酰化后,DNA更紧的缠绕在组蛋白上,转录因子不易结合DNA,从而造成基因表达的下调,丁酸抑制HDACs 后,组蛋白乙酰化程度增加,基因转录上调。

此外,SCFAs可以作为信号分子激活G蛋白偶联受体41(G-protein- coupled receptor 41,GPR41)抑制cAMP 的产生、激活GPR43(FFAR2)调控肠道中胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide,GLP-1)的分泌从而调控脂肪组织中的脂肪合成与分解。

Semova等(2012)的研究表明,在微生物存在的情况下,宿主对日粮中脂肪酸的吸收率提高,增加了肠上皮细胞中脂肪小滴的数量和体积,并增加了肝脏中脂肪的沉积。

Lin 等(2017)的研究表明,营养丰富和营养缺乏的培养基中生长的大肠杆菌对宿主脂肪沉积的影响不同,其中营养缺乏培养基中生长的大肠杆菌会促进机体脂肪的沉积,这种现象可能是通过调控线粒体功能来实现的,说明除了微生物本身的功能外,肠道微生物可以作为环境因子影响机体脂肪沉积。

3 总结
IMF 作为影响猪肉品质的重要因素,其含量对猪肉质量具有重要意义。

近年研究表明,除了日粮营养、动物品种及饲养环境等影响因素,肠道微生物对调控机体脂肪沉积也具有重要意义。

虽然探讨肠道微生物与IMF之间关系的研究目前仍较少,但我们也可从微生物调控机体脂肪代谢的规律中得到启发,在生产中合理利用微生物实现生产目标。

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