日粮淀粉直支链比例对猪粪便菌群体外发酵特征的影响
本研究给仔猪饲喂含不同直支链比例淀粉日粮25天后，采集粪便作为接种物对不同直支链比例日粮进行体外发酵，研究两种不同类型日粮饲喂仔猪后，粪便微生物对不同日粮体外发酵特性的差异。结果表明,接种物相同时，低直支比淀粉日粮（直支比0.26±0.01）体外发酵的实际总产气量和最大产气速率（Rmax）极显著高于高直支比淀粉日粮（直支比0.97±0.05）（P < 0.001）。同时，12h、24h每克底物发酵产总挥发性脂肪酸（TVFA）、乙酸、丙酸、丁酸及丁酸/总酸水平差异极显著（P < 0.001），表现为低直支比淀粉日粮>高直支比淀粉日粮；乙酸/总酸表现为低直支比淀粉日粮<高直支比淀粉日粮，差异极显著（P < 0.001）。底物相同时，饲喂高直支比淀粉日粮仔猪（H组）粪便微生物体外发酵的Rmax极显著高于饲喂低直支比淀粉组（L组）（P < 0.001）；实际总产气量表现为饲喂低直支比淀粉日粮仔猪粪便微生物>饲喂高直支比淀粉组，差异极显著（P < 0.001）。同时，12h、24h每克底物发酵产TVFA、乙酸、丙酸、丁酸及丁酸/总酸水平差异显著（P < 0.05），表现为饲喂高直支比淀粉日粮仔猪粪便微生物发酵产VFA能力强于饲喂低直支比淀粉日粮组；乙酸/总酸表现为饲喂高直支比淀粉日粮仔猪粪便微生物<饲喂低直支比淀粉日粮组，差异极显著（P < 0.001）。此外，接种物菌群差异导致体外发酵乳酸代谢的差异，饲喂低直支比淀粉日粮仔猪（L组）粪便微生物发酵过程中，乳酸浓度先升高后降低；饲喂高直支比淀粉仔猪（H组）粪便微生物发酵过程中，发酵液中乳酸水平持续降低。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words2
引言2
1 材料与方法2
1.1 试验动物及饲养 2
1.2 直链和支链淀粉的来源及测定2
1.3 试验日粮及营养水平2
1.4 体外发酵试验设计及样品采集3
1.4.1 培养基的配方3
1.4.2 体外发酵试验设计及样品采集3
1.5 发酵液挥发性脂肪酸（VFA）浓度测定4
1.5.1 材料制备4
1.5.2 发酵液挥发性脂肪酸（VFA）浓度测 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
定4
1.6 发酵液乳酸浓度测定4
1.7 数据处理与分析4
2 结果与分析4
2.1 日粮淀粉直支链比例对仔猪粪便菌群体外发酵产气特性的影响5
2.2 日粮淀粉直支链比例对仔猪粪便菌群体外VFA产生的影响 5
2.3 日粮淀粉直支链比例对仔猪粪便菌群体外乳酸产生的影响 7
3 讨论8
4 结论9
致谢10
参考文献10
日粮淀粉直支链比例对猪粪便菌群体外发酵特征的影响
引言
动物肠道内的微生物与宿主相互依赖、相互制约，形成复杂的肠道微生态系统。肠道菌群及其代谢产物在膳食与宿主之间起到重要的连接作用。当微生物比例失调，机体的营养、免疫、代谢等生理功能都会受到影响[1]。肠道内良好的生长环境使得菌群长期进化，并且能够紧密粘附于肠道黏膜，阻止其他病原微生物的粘附[2]。肠道菌群的种类和数量只是相对稳定，菌群受到多种因素的影响[3]。其中，最主要的原因是饮食[4]。
淀粉是一种可高度发酵的底物，并且可以通过发酵产生的挥发性脂肪酸发挥有益作用[4]。其中，抗性淀粉是指不被健康人体小肠所吸收的淀粉及其降解物，它在盲肠被完全降解，产生挥发性脂肪酸，改变盲肠与结肠菌群的结构[5]。淀粉发酵产生的挥发性脂肪酸能被肝脏或结肠黏膜上皮细胞用作能源，能降低结肠内的pH值，维持水电解质平衡，同时，挥发性脂肪酸能够减少炎症反应的发生。此外，挥发性脂肪酸还能抑制结肠癌细胞的增值、分化、转移，具有抗肿瘤作用[6]。
目前，有关饲喂高、低直支链比例淀粉日粮仔猪粪便微生物对不同淀粉日粮的体外发酵差异还尚不清楚，有待深入探究。本试验通过给仔猪饲喂不同直支链比例淀粉日粮，采集粪便作为接种物对两种类型淀粉日粮进行体外发酵，研究两种不同类型日粮饲喂仔猪后，粪便微生物对不同日粮体外发酵特性的差异。
1 材料与方法
1．1 试验动物及饲养
选用11头55d健康仔猪（杜×长×大三元杂交），称重登记耳号，平均初始体重21.14±1.35kg，随机分成两组：低直链淀粉日粮组（L组，n=5，其中公猪2头，母猪3头）及高直链淀粉日粮组（H组，n=6，其中公猪3头，母猪3头）。试验为期35天，其中预饲期10d，正饲期25d，预饲期两组仔猪均饲喂低直支比淀粉日粮。试验动物采用限位栏饲养，早晚各饲喂两次，日粮用粉料饲喂，全期自由饮水和采食。保持适宜的温湿度。
1．2 直链和支链淀粉的来源及测定
本试验采用的高直支比淀粉购买于Ingredion(National Starch, USA)，淀粉型号为Himaize?260；试验采用的低直支比淀粉为天然玉米淀粉(Native corn starch)（甘汁园糖业，南京）。利用碘比色法分别测定两种玉米淀粉中的直链淀粉和支链淀粉水平[7]。结果如表11所示。
表11 试验中两种玉米淀粉中直链淀粉与支链淀粉水平
Table 11 The content of amylose and amylopectin in the corn starch of the experiment
项目Item
高直支链比例淀粉
Himaize?260
天然玉米淀粉
Native corn starch
直链淀粉含量Amylose content (%)
49.23±1.32
20.37±0.44
支链淀粉含量Amylopectin content(%)
50.77±1.32
79.63±0.44
直支链比例Ratio of amylose to amylopectin
0.97 ±0.05
0.26 ±0.01
1.3 试验日粮及营养水平
参照NRC（2012）20~50 kg仔猪营养需求配制日粮（见表12），高直支链比例淀粉组日粮中添加淀粉Himaize?260；低直支链比例淀粉组（L组）日粮添加淀粉Native corn starch。
1.4 体外发酵试验设计及样品采集
1.4.1 培养基的配制
Van Soest培养基配方（每升）：培养基含有0.9g NH4HCO3，7.88g NaHCO3，2.13g Na2HPO412H2O，1.395g KH2PO4，0.135g MgSO47H2O，0.0132g CaCl22H2O，0.01g MnCl24H2O，0.001g CoCl26H2O，0.008g FeCl36H2O，1mL刃天青，1g半胱氨酸盐酸盐。
表12 试验日粮配方组成及营养水平
Table 12 Formula composition and nutrient level of animal diet
低直支比淀粉组L Group
高直支比淀粉组H Group
原料Ingredients, %
高直支比淀粉Himaize260
0
61
天然玉米淀粉Native corn starch
61
0
豆粕Soybean meal
15.1
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words2
引言2
1 材料与方法2
1.1 试验动物及饲养 2
1.2 直链和支链淀粉的来源及测定2
1.3 试验日粮及营养水平2
1.4 体外发酵试验设计及样品采集3
1.4.1 培养基的配方3
1.4.2 体外发酵试验设计及样品采集3
1.5 发酵液挥发性脂肪酸（VFA）浓度测定4
1.5.1 材料制备4
1.5.2 发酵液挥发性脂肪酸（VFA）浓度测 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
定4
1.6 发酵液乳酸浓度测定4
1.7 数据处理与分析4
2 结果与分析4
2.1 日粮淀粉直支链比例对仔猪粪便菌群体外发酵产气特性的影响5
2.2 日粮淀粉直支链比例对仔猪粪便菌群体外VFA产生的影响 5
2.3 日粮淀粉直支链比例对仔猪粪便菌群体外乳酸产生的影响 7
3 讨论8
4 结论9
致谢10
参考文献10
日粮淀粉直支链比例对猪粪便菌群体外发酵特征的影响
引言
动物肠道内的微生物与宿主相互依赖、相互制约，形成复杂的肠道微生态系统。肠道菌群及其代谢产物在膳食与宿主之间起到重要的连接作用。当微生物比例失调，机体的营养、免疫、代谢等生理功能都会受到影响[1]。肠道内良好的生长环境使得菌群长期进化，并且能够紧密粘附于肠道黏膜，阻止其他病原微生物的粘附[2]。肠道菌群的种类和数量只是相对稳定，菌群受到多种因素的影响[3]。其中，最主要的原因是饮食[4]。
淀粉是一种可高度发酵的底物，并且可以通过发酵产生的挥发性脂肪酸发挥有益作用[4]。其中，抗性淀粉是指不被健康人体小肠所吸收的淀粉及其降解物，它在盲肠被完全降解，产生挥发性脂肪酸，改变盲肠与结肠菌群的结构[5]。淀粉发酵产生的挥发性脂肪酸能被肝脏或结肠黏膜上皮细胞用作能源，能降低结肠内的pH值，维持水电解质平衡，同时，挥发性脂肪酸能够减少炎症反应的发生。此外，挥发性脂肪酸还能抑制结肠癌细胞的增值、分化、转移，具有抗肿瘤作用[6]。
目前，有关饲喂高、低直支链比例淀粉日粮仔猪粪便微生物对不同淀粉日粮的体外发酵差异还尚不清楚，有待深入探究。本试验通过给仔猪饲喂不同直支链比例淀粉日粮，采集粪便作为接种物对两种类型淀粉日粮进行体外发酵，研究两种不同类型日粮饲喂仔猪后，粪便微生物对不同日粮体外发酵特性的差异。
1 材料与方法
1．1 试验动物及饲养
选用11头55d健康仔猪（杜×长×大三元杂交），称重登记耳号，平均初始体重21.14±1.35kg，随机分成两组：低直链淀粉日粮组（L组，n=5，其中公猪2头，母猪3头）及高直链淀粉日粮组（H组，n=6，其中公猪3头，母猪3头）。试验为期35天，其中预饲期10d，正饲期25d，预饲期两组仔猪均饲喂低直支比淀粉日粮。试验动物采用限位栏饲养，早晚各饲喂两次，日粮用粉料饲喂，全期自由饮水和采食。保持适宜的温湿度。
1．2 直链和支链淀粉的来源及测定
本试验采用的高直支比淀粉购买于Ingredion(National Starch, USA)，淀粉型号为Himaize?260；试验采用的低直支比淀粉为天然玉米淀粉(Native corn starch)（甘汁园糖业，南京）。利用碘比色法分别测定两种玉米淀粉中的直链淀粉和支链淀粉水平[7]。结果如表11所示。
表11 试验中两种玉米淀粉中直链淀粉与支链淀粉水平
Table 11 The content of amylose and amylopectin in the corn starch of the experiment
项目Item
高直支链比例淀粉
Himaize?260
天然玉米淀粉
Native corn starch
直链淀粉含量Amylose content (%)
49.23±1.32
20.37±0.44
支链淀粉含量Amylopectin content(%)
50.77±1.32
79.63±0.44
直支链比例Ratio of amylose to amylopectin
0.97 ±0.05
0.26 ±0.01
1.3 试验日粮及营养水平
参照NRC（2012）20~50 kg仔猪营养需求配制日粮（见表12），高直支链比例淀粉组日粮中添加淀粉Himaize?260；低直支链比例淀粉组（L组）日粮添加淀粉Native corn starch。
1.4 体外发酵试验设计及样品采集
1.4.1 培养基的配制
Van Soest培养基配方（每升）：培养基含有0.9g NH4HCO3，7.88g NaHCO3，2.13g Na2HPO412H2O，1.395g KH2PO4，0.135g MgSO47H2O，0.0132g CaCl22H2O，0.01g MnCl24H2O，0.001g CoCl26H2O，0.008g FeCl36H2O，1mL刃天青，1g半胱氨酸盐酸盐。
表12 试验日粮配方组成及营养水平
Table 12 Formula composition and nutrient level of animal diet
低直支比淀粉组L Group
高直支比淀粉组H Group
原料Ingredients, %
高直支比淀粉Himaize260
0
61
天然玉米淀粉Native corn starch
61
0
豆粕Soybean meal
15.1
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