日粮中的纤维是一类宿主不能消化的食物成分，它被后肠中的微生物发酵，进而调节肠道菌群的结构和代谢，改善宿主健康。关于日粮中纤维对宿主的影响，以往的动物试验多侧重于对断奶后或肥育期动物生产性能及生理指标的影响，作为消化系统发育重要时期的哺乳期却很少受到关注。本论文以哺乳期仔猪为对象，研究不同来源纤维对哺乳期仔猪肠道菌群结构和宿主代谢的影响。研究了不同来源纤维对哺乳期仔猪空、回肠道组织的发育以及后段肠道微生物短链脂肪酸和乳酸含量的影响，并观察仔猪后肠肠壁和肠道内容物的菌群结构和数量变化以及不同来源纤维作用下哺乳期仔猪后段肠道菌群与丁酸产生途径的相关关系。本论文同时采用基于核磁共振(NMR)的代谢组学方法，研究探讨了纯纤维（中性洗涤纤维在98％以上）对仔猪肠道菌群代谢和宿主代谢的影响。　　1不同来源纤维对哺乳期仔猪肠道组织形态和短链脂肪酸浓度的影响　　本试验研究了饲喂不同来源纤维对哺乳期仔猪肠道组织发育和短链脂肪酸浓度的影响。选择产期相近、胎次相似的十二窝的杜×长×大初生仔猪，按常规哺乳期饲养管理，按窝随机分为四组:对照组，苜蓿组，麸皮组和纯纤维（中性洗涤纤维含量占98％以上）组，每组三窝，每窝10-11头，哺乳仔猪在7日龄开始饲喂开食料，开食料分对照组和处理组日粮:对照组饲喂基础日粮，苜蓿组在基础日粮中添加1.3％的苜蓿草粉，麸皮组在基础日粮中添加2.92％的小麦麸，纯纤维组日粮在基础日粮中添加1％纯纤维。所有仔猪在23日龄进行断奶，于断奶当天每窝随机抽取一头仔猪屠宰，取空肠和回肠进行组织学观察，取盲肠，近、远端结肠内容物进行短链脂肪酸浓度分析。结果显示，与对照组相比，处理组空肠绒毛高度均增加，空肠绒毛高度/隐窝深度上升;处理组的回肠绒毛高度增加，隐窝深度加深，绒毛高度/隐窝深度上升，并且苜蓿组与对照组相比回肠绒毛高度/隐窝深度差异显著(P＜0.05)。与7日龄相比，23日龄的处理组仔猪空、回肠绒毛高度降低幅度显著低于对照组（P＜0.05）。麸皮组仔猪近端结肠内容物中总短链脂肪酸(SCFAs)和乙酸的浓度与对照组相比显著升高(P＜0.05);处理组后段肠道的乳酸含量均高于对照组。相关性分析显示，丙酸和丁酸产量和不同来源纤维的组成呈显著相关性。结果提示，处理组日粮促进了哺乳期仔猪小肠形态的发育，减轻固体饲料对肠道绒毛的影响，因此可对哺乳期仔猪肠道组织有所改善。同时，后肠内容物中丙酸、丁酸的产量和不同来源纤维的组成有显著的相关性。　　2基于DGGE、定量PCR和基因芯片技术研究不同来源纤维对哺乳期仔猪后肠黏膜和内容物的菌群组成以及数量的影响　　本研究利用PCR/DGGE、基因芯片和定量PCR技术，分析不同来源纤维对新生仔猪23日龄后肠黏膜和内容物的菌群组成以及数量的影响。选择产期相近、胎次相似的十二窝的杜×长×大初生仔猪，按常规哺乳期饲养管理，按窝随机分为四组:对照组，苜蓿组，麸皮组和纯纤维（中性洗涤纤维含量占98％以上）组，每组三窝，每窝10-11头，哺乳仔猪在7日龄开始饲喂开食料，开食料分对照组和处理组日粮:对照组饲喂基础日粮，苜蓿组在基础日粮中添加1.3％的苜蓿草粉，麸皮组在基础日粮中添加2.92％的小麦麸，纯纤维组日粮在基础日粮中添加1％纯纤维所有的仔猪在23日龄时断奶，每窝随机屠宰一头后收集盲肠、近端结肠和远端结肠黏膜和内容物样品进行分析。对后肠黏膜样品DGGE数据进行冗余分析(RDA)，结果表明，苜蓿组，麸皮组和纯纤维组仔猪盲肠黏膜菌群结构均有显著的变化（P对照组=0.044），麸皮组仔猪近端结肠黏膜菌群结构有显著变化（P麸皮组=0.006）。定量PCR结果显示，近、远结肠黏膜样品中，与对照组相比，处理组具有较高的Firmicutes、ClostridiumclusterⅩⅣa、ClostridiumclusterⅣ和Lactobacillus基因拷贝数和百分比含量。后肠黏膜样品中，所有纤维处理组均降低了Bacteroides的基因拷贝数量。基因芯片结果显示麸皮处理组的仔猪盲肠菌群有显著的变化（P麸皮组=0.04），纯纤维组仔猪近端结肠菌群有显著变化（P纯纤维=0.02）。与对照组相比，纤维处理组的仔猪内容物中具有较高的Firmicutes、ClostridiumclusterⅩⅣa、ClostridiumclusterⅣ和Lactobacillus和较低的Bacteroides基因拷贝数。通过对日粮纤维中性洗涤纤维结构与肠道菌群的相关性分析发现，在后肠黏膜与内容物样品中酸性洗涤纤维含量与Bacteroides基因拷贝数有显著的负相关，在后肠内容物中，酸性洗涤纤维含量与ClostridiumclusterⅩⅣa基因拷贝数呈正相关。本研究结果显示，不同来源纤维对仔猪后段肠道黏膜和内容物菌群组成以及数量均产生影响。　　3不同来源纤维作用下哺乳期仔猪后段肠道菌群与丁酸产生途径的相关关系的研究　　利用定量PCR技术研究不同来源纤维作用下哺乳期仔猪后段肠道菌群与丁酸产生途径的相关关系。选择产期相近、胎次相似的十二窝的杜×长×大初生仔猪，按常规哺乳期饲养管理，按窝随机分为四组:对照组，苜蓿组，麸皮组和纯纤维（中性洗涤纤维含量占98％以上）组，每组三窝，每窝10-11头，哺乳仔猪在7日龄开始饲喂开食料，开食料分对照组和处理组日粮:对照组饲喂基础日粮，苜蓿组在基础日粮中添加1.3％的苜蓿草粉，麸皮组在基础日粮中添加2.92％的小麦麸，纯纤维组日粮在基础日粮中添加1％纯纤维，所有仔猪在23日龄进行断奶，于23日龄每窝随机抽取一头屠宰，每窝屠宰一头后收集盲肠，近端结肠和远端结肠的黏膜和内容物进行分析。研究结果显示，在后肠黏膜和内容物样品中，与对照组相比，纯纤维组均具有较高的丁酸辅酶A-辅酶A转移酶的基因拷贝数，通过皮尔逊相似性分析发现，在后肠内容物样品中丁酸激酶的基因拷贝数与Bacteroides基因拷贝数有显著的正相关(P＜0.01)，在后肠黏膜和内容物样品中丁酸辅酶A-辅酶A转移酶的基因拷贝数与ClostridiumclusterⅩⅣa基因拷贝数也呈正相关(P＜0.01)。本研究结果显示，不同来源纤维处理的仔猪后段肠道菌群数量与丁酸产生途径具有一定的相关关系。　　4日粮中添加纯纤维对仔猪血浆、尿液和结肠内容物中代谢物组成的影响　　利用核磁共振(1H-NMR)方法分析对照组和纯纤维组仔猪血浆、尿液和近远端结肠内容物中代谢物组成的空间分布情况。选择产期相近、胎次相似的六窝的杜×长×大初生仔猪，按常规哺乳期饲养管理，按窝随机分为两组:对照组，和纯纤维（中性洗涤纤维含量占98％以上）组，每组三窝，每窝10-11头，哺乳仔猪在7日龄开始饲喂开食料，开食料分对照组和纯纤维组日粮:对照组饲喂基础日粮，纯纤维组日粮在基础日粮中添加1％纯纤维，于23日龄每窝随机抽取一头屠宰，每窝屠宰一头后收集血浆、尿液以及结肠内容物。主成分分析(PCA)得分图谱结果显示，23日龄哺乳期仔猪对照组和纯纤维组血浆样本可以被完全分开。荷载图结果表明，通过1H-NMR分析，哺乳期仔猪血浆中大量代谢产物可被检测（独立或重叠峰）。与对照组相比，纯纤维组血浆中的油脂，N-乙酰糖蛋白，低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白的含量降低，乳酸，乙醇，甘氨酸，肌酸，丙氨酸，甘油，葡萄糖，高密度脂蛋白含量升高。PCA得分图显示，23日龄哺乳期仔猪对照组和纯纤维组尿液样品可被完全分开。荷载图结果表明，与对照组相比纯纤维组中苯丙氨酸，琥珀酸和乙酰乙酸的含量降低，赖氨酸，乳酸，马尿酸，氧化三甲胺，肌酐，肌酸，胆碱，糖，氨基酸的含量升高。PCA得分图谱结果显示，对照组和纯纤维可以完全区分开。荷载图结果显示，对照组和处理组，大量代谢产物水平产生变化。与对照组相比，近端结肠中的酪氨酸，胆固醇，乳酸，N-乙酰糖蛋白的含量升高，赖氨酸，异亮氨酸，丙酸的含量降低。远端结肠中的丁酸，琥珀酸，N-乙酰糖蛋白，乙酸，丙酸，甘氨酸的含量升高，谷氨酸，谷氨酰胺，赖氨酸，二甲砜，异亮氨酸的含量下降。以上结果显示纯纤维处理后，哺乳期仔猪肝脏碳水化合物和脂肪代谢均产生了一定的变化，糖酵解过程加强。哺乳期仔猪近远端结肠挥发性脂肪酸，氨基酸以及糖类等代谢物发生变化，并通过相互作用影响肠道微生物菌群代谢。