【摘 要】
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为研究不同氨气浓度对生长猪肠道屏障、后肠微生物及代谢物的影响,试验选用体况相近的健康杜长大生长猪36头,随机分为4组,每组3个重复,分别在4个密闭的人工环境控制气候仓内饲养15 d,对照组氨气浓度为A（0 mg/m~3）,各试验组氨气浓度分别为B（25 mg/m~3）、C（35 mg/m~3）和D（45 mg/m~3）。试验期间进行腹泻记录,试验结束后经前腔静脉采血与屠宰采样,测定血液生化指标、免
【基金项目】
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健康功能畜产品生产技术研究与应用（项目编号:201703D211001-05）； 生猪高效安全养殖信息化技术研发与应用示范（项目编号:2018YFD050070503）；
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为研究不同氨气浓度对生长猪肠道屏障、后肠微生物及代谢物的影响,试验选用体况相近的健康杜长大生长猪36头,随机分为4组,每组3个重复,分别在4个密闭的人工环境控制气候仓内饲养15 d,对照组氨气浓度为A（0 mg/m~3）,各试验组氨气浓度分别为B（25 mg/m~3）、C（35 mg/m~3）和D（45 mg/m~3）。试验期间进行腹泻记录,试验结束后经前腔静脉采血与屠宰采样,测定血液生化指标、免疫细胞因子、肠道组织粘膜免疫细胞因子及基因表达量,以及后肠道微生物及代谢物。结果表明:（1）空肠25、35 mg/m~3浓度下IL-1β活性显著高于其它各处理组（P＜0.05）,35 mg/m~3组空肠和回肠中TNF-αm RNA表达量显著升高（P＜0.05）,结肠中IL-6活性及其m RNA表达量活性明显升高（P＜0.05）,45 mg/m~3空肠、结肠中IL-10活性及其m RNA表达量显著低于无氨气处理组（P＜0.05）;35、45 mg/m~3空肠Claudin-1和MUC2 m RNA表达量显著降低（P＜0.05）,而氨气可明显降低回肠Claudin-1 m RNA表达量（P＜0.05）,MUC2 m RNA水平在35 mg/m~3组显著降低（P＜0.05）,45 mg/m~3组可明显降低结肠Claudin-1和MUC2m RNA水平（P＜0.05）;氨气环境下空肠和回肠中GSH-Px、SOD1和CAT m RNA表达量显著降低（P＜0.05）,35 mg/m~3组结肠CAT m RNA表达量显著低于其他处理组（P＜0.05）。（2）25 mg/m~3以上氨气浓度下可影响生长猪发生腹泻,显著降低杯状细胞数量（P＜0.05）,对肠道组织形态无显著影响（P＞0.05）。（3）35、45 mg/m~3氨气浓度显著提高了微生物群落的丰富度和多样性。在门水平上,显著升高了变形菌门的相对丰度（P＜0.05）;在属水平上,显著升高了氨气环境下瘤胃球菌属、链球菌属、norank＿f＿T34、毛螺菌科NK4A136群、拟普雷沃菌属、颤杆菌克属相对丰度（P＜0.05）,乳酸杆菌属、普雷沃氏菌属、布劳特氏菌属、粪球菌属、未明确的梭菌科、理研氏菌科＿RC9肠群显著降低（P＜0.05）,氨气影响下罕见小球菌属、普雷沃氏菌属为结肠核心菌群。PICRUSt功能分析显示氨气处理组赖氨酸生物合成、甘油磷脂代谢、鞘脂代谢、初级胆汁酸、次级胆汁酸和黄酮类生物合成途径的丰度显著降低（P＜0.05）,苯甲酸分解、脂肪酸代谢和α-共轭亚油酸代谢途径的丰度显著增加（P＜0.05）。（4）通过差异代谢物分析发现,25 mg/m~3以上氨气浓度显著影响了结肠内容物中代谢物组成,19种共有差异代谢物中上调7个,主要为有机氧化合物、类固醇及其衍生物、鞘脂类;下调12个,主要为脂肪酰基类、胺类、类固醇及其衍生物、吲哚类和衍生品。差异代谢物富集分析结果显示氨气对初级胆汁酸生物合成、色氨酸代谢、鞘脂信号通路、嘧啶代谢、鞘脂代谢、花生四烯酸代谢、类固醇生物合成、类二十烷酸、色氨酸代谢、皮质醇合成与分泌等代谢通路造成影响。（5）与环境因子关联分析发现,普雷沃氏菌NK3B31群、狭义梭菌属、UCG-005、UCG-008、未分类的毛螺菌科与IL-6呈正相关,理研氏菌科＿RC9肠群、毛螺菌科NK4A136群、狭义梭菌属、普雷沃氏菌NK3B31群、土孢杆菌属与生产性能呈负相关,土孢杆菌属与GSH-Px呈正相关。与差异代谢物关联分析发现,变形菌门与5-羟基吲哚乙酸、L-色氨酸呈显著负相关关系,链球菌属与27-脱氧-5b-环丙醇、皮质醇以及N-棕榈酰鞘氨醇显著正相关,理研氏菌科＿RC9肠群、未分类的毛螺菌科、狭义梭菌属＿1、普雷沃氏菌科＿NK3B31群与5-HETE呈正相关。结论:25 mg/m~3以上氨气浓度对生长猪腹泻有影响,对肠道组织形态无显著影响,显著降低杯状细胞数量,可能造成肠道损伤;35、45 mg/m~3的氨气浓度显著提高了微生物群落的丰富度和多样性,造成菌群失调,产生微生物代谢物差异,引发炎症反应,造成仔猪腹泻,从而影响生产性能。
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