三丁酸甘油酯和茴香的混合物补充改善生长性能、养分消化率、空肠绒毛高度和断奶猪的粪便微生物群gydF4y2Ba
德新见鬼gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
__gydF4y2Ba
Haeun李gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
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Jae Lee SeunggydF4y2Ba1gydF4y2Ba
小君何歌gydF4y2Ba1gydF4y2Ba
Seyoung妈妈gydF4y2Ba
3、4gydF4y2Ba
康研李gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba
Kyudong汉gydF4y2Ba
2、3、4gydF4y2Ba
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在何鸿燊金gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
*gydF4y2Ba
- 1gydF4y2BaDankook大学动物资源科学系Cheonan-si,韩国gydF4y2Ba
- 2gydF4y2BaYongin-si Bioconvergence工程系,Dankook大学韩国gydF4y2Ba
- 3gydF4y2Ba微生物学系Dankook大学科技学院Cheonan-si,韩国gydF4y2Ba
- 4gydF4y2BaDankook大学生物医学工程中心核心设施Cheonan-si,韩国gydF4y2Ba
- 5gydF4y2Ba半饲料科技有限公司,首尔,韩国gydF4y2Ba
作品简介:gydF4y2Ba本研究的目的是调查的膳食补充剂的影响三丁酸甘油酯和茴香的混合物(TA)对生长性能、养分消化率,粪便有害气体排放,粪便得分,空肠绒毛高度、血液学参数,和断奶猪的粪便微生物群。gydF4y2Ba
方法:gydF4y2Ba总共有150 21-day-old杂交断奶猪[(长白猪×约克郡)×杜洛克猪)被用于随机完全区组设计实验。所有的猪被随机分配到3组基于初始体重(6.19±0.29公斤)。每组有10笔5复制猪每笔(三个巴罗斯和两个金边债券)。实验周期42天,由3个阶段(阶段1天1 - 7;第二阶段,天在8至21;阶段3天22-42)。饮食治疗是基于玉米meal-basal饮食和补充了0.000,0.075点,或0.150%的助教。gydF4y2Ba
结果和讨论:gydF4y2Ba我们发现饮食补充水平分级的助教线性改善体重,身体体重增加,平均日采食量和饲料效率(gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05)。助教补充也有积极的影响明显的干物质,粗蛋白和能量消化率(gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05)和空肠绒毛高度(gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05)。氨气的排放粪便减少线性增加剂量的TA (gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05)。此外,TA补充能够调节粪便微生物群的多样性,体现在一个线性增加Chao1指数和观察到的物种和一个线性减少Pielou指数(gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05)。丰富的gydF4y2Ba这种乳酸菌,乳酸菌amylovorus butyricum梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba增加,同时大量的吗gydF4y2Ba普氏菌coprigydF4y2Ba被治疗(减少,gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05)。因此,我们推测,TA补充将改善生长性能和通过改善营养消化率,减少粪便氨排放的增加是由于空肠绒毛高度和粪便微生物群的规定。gydF4y2Ba
介绍gydF4y2Ba
Post-weaning猪畜牧业是一个关键阶段。在此期间,断奶猪肠道微生物区系中会遇到挑战障碍和/或胃肠道功能障碍,这将限制他们的消化和吸收能力,从而导致生长迟缓和/或腹泻(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。几十年来,抗生素被用来应对post-weaning挑战猪饲养(gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。然而,由于抗生素耐药性,使用抗生素牲畜已被视为安全威胁在动物生产和人体健康(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。出于这个原因,寻找合适的替代抗生素一直在畜牧业的研究方向。gydF4y2Ba
三丁酸甘油酯,也称为tributyrate甘油酯,是一种含有3丁酸盐分子的甘油三酸酯,丁酸盐被认为是一种前体(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)。口服时,它可以直接释放到后肠(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba),从而发挥等生物效应调节肠道微生物区系(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba9gydF4y2Ba),改善肠道健康(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba6gydF4y2Ba),增强肌肉发展(gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba11gydF4y2Ba),减轻抗氧化压力(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba,gydF4y2Ba13gydF4y2Ba),促进营养吸收(gydF4y2Ba14gydF4y2Ba),改善生长迟缓(gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba15gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
当喂养动物三丁酸甘油酯的混合物和herb-derived提取,提高生长性能和肠道有害细菌减少观察(gydF4y2Ba16gydF4y2Ba)。陈等人。gydF4y2Ba17gydF4y2Ba补充)发现三丁酸甘油酯和herb-derived提取混合物能提高生长性能,保持肠道粘膜的完整性,调节肠道菌群在断奶猪。gydF4y2Ba
茴香一直被用作芳香的哺乳动物为了引起印迹效果(gydF4y2Ba18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba19gydF4y2Ba)。八角是一个重要的传统中药。生物活性化合物在茴香,如茴香脑、草蒿脑,柠檬烯、蒎烯,β-phellandrene,α-terpineol允许它抗炎(gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba21gydF4y2Ba)、抑菌(gydF4y2Ba22gydF4y2Ba,gydF4y2Ba23gydF4y2Ba)、氧化剂(gydF4y2Ba22gydF4y2Ba,gydF4y2Ba23gydF4y2Ba),抵抗病原性细菌感染(gydF4y2Ba21gydF4y2Ba),经济增长促进(gydF4y2Ba24gydF4y2Ba,gydF4y2Ba25gydF4y2Ba)的特点。因此,它是合理相信三丁酸甘油酯和茴香有积极影响断奶猪的性能。gydF4y2Ba
然而,没有研究调查的影响三丁酸甘油酯和茴香的混合物(TA)补充猪的生产性能。gydF4y2Ba
16 s rRNA高通量测序技术为细菌提供了一个可靠的方法识别。16 s rRNA的基因保守序列区域,存在于所有的细菌,可以广泛的目标聚合酶链反应(PCR)引物(gydF4y2Ba26gydF4y2Ba)。16 s rRNA测序已经用于描述各种社区的物种组成细菌多样性的研究(gydF4y2Ba27gydF4y2Ba)。因此,我们使用16 s rRNA高通量测序的技术探讨TA补充对断奶猪的肠道菌群的影响。我们推测,TA包含饮食饲养断奶猪有积极影响空肠绒毛高度和丰富的有益的细菌在肠道菌群,从而提高生长性能通过增加营养消化率,限制粪便有害气体排放,减少粪便得分。gydF4y2Ba
材料和方法gydF4y2Ba
实验设计gydF4y2Ba
总共有150 21-day-old杂交断奶猪[(长白猪×约克郡)×杜洛克猪)初始平均体重为6.19±0.29公斤被用于一个完全随机区组设计的实验。协议(dk - 1 - 2034)本研究动物保健和使用委员会批准Dankook大学(天安号,韩国)。gydF4y2Ba
基于最初的体重,所有猪被随机分配到三组。每组10笔复制了五头猪每笔(三个巴罗斯和两个金边债券)。实验周期42天,分为三个阶段(阶段1天1 - 7;第二阶段,天在8至21;阶段3天22-42)。饮食治疗是基于玉米meal-basal饮食,这是制定以满足营养需求的美国核管理委员会(gydF4y2Ba28gydF4y2Ba),补充了0.000、0.075或0.150% TA形成控制,TRT1, TRT2组。选择剂量确定初步研究。饲料成分和营养成分分析的基础饮食所示gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba。商业TA (ElanPlusgydF4y2Ba®gydF4y2BaTB50)用于本研究获得olu + BV (8 Randweg,特,荷兰)。50%的添加剂由三丁酸甘油酯,茴香涂布5%马铃薯淀粉10% (w / v)和45%gydF4y2Ba车辆问:gydF4y2Ba。(硅)。gydF4y2Ba
表1gydF4y2Ba。公式和实验饮食的组成(如fed-basis)。gydF4y2Ba
所有的猪都住在一个环境可控的房间。温度在第1周维持在30°C,然后逐渐减少1°C每周保持在24°C。房间内的相对湿度为60%。房间配备了机械通风系统和地板是板条的塑料。乳头饮酒者是安装在每一笔以确保猪可以自由饮用。此外,不锈钢自动喂食器被安装在单面的笔来确保猪可以免费获得提要。所有的猪都允许gydF4y2Ba随意gydF4y2Ba饲料和水。gydF4y2Ba
饲料成分分析gydF4y2Ba
7天,21日和24日,代表饲料样品被分析饲料成分。饲料样本在烤箱干70°C 72 h,后来他们地通过1毫米筛和收集。粉饲料样本分析干物质(DM);方法930.15),粗蛋白(CP;氮×6.25;方法968.06),984.01(方法),钙磷965.17(方法),和粗脂肪(方法954.02)后建立的程序采用AOAC公认的(gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba)。饮食中的赖氨酸和蛋氨酸含量测定使用AA分析仪(贝克曼6300;贝克曼库尔特公司,Fillerton, CA)。燃烧的热量被弹式热量计测量(帕尔6100;帕尔仪器有限公司,风车式的,美国IL)来确定的能量饲料样品。gydF4y2Ba
实验参数测量gydF4y2Ba
生长性能gydF4y2Ba
个人猪的体重测量1天,7日,21和42。体重的数据汇集在笔的基础上确定每日平均增益(ADG)天1 - 7,8至21,22-42,1-42。触控笔采食量测定每日计算平均日采食量(ADFI)天1 - 7,8至21,22-42,1-42。饲料效率(增加饲料比例)在1 - 7天,在8至21,22-42,1-42使用ADG和ADFI值计算。gydF4y2Ba
明显营养消化率gydF4y2Ba
在1 - 7天,14号至21号和35-42,0.20%铬氧化的难消化的标记添加到饮食营养消化率测量每组明显。7天、21和42岁的两头猪(一个巴罗和一个镀金的)从每个重复随机选择钢笔粪便采取直肠按摩(约250 g)的方法。粪便样本在烤箱干70°C h。72年之后,样本被磨成粉,可通过1毫米筛,收集一式两份。粪便样本分析DM(930.15)方法和CP(氮×6.25;方法968.06)后建立的程序采用AOAC公认的(gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba)。燃烧的热量被弹式热量计测量(帕尔6100;帕尔仪器有限公司,风车式的,美国IL)来确定粪便中的能量。铬含量进行了分析gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba紫外吸收分光光度法(UV - 1201,日本岛津公司,京都,日本)。明显的呼吸道总消化率是根据提供的方程来计算刘和金姆(gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
空肠绒毛高度gydF4y2Ba
两头猪每笔(一个巴罗和一个镀金的)选择的随机和安乐死的静脉注射3毫克/公斤体重的盐酸氯丙嗪注射液在42天。安乐死的整个肠道猪被移除和肠系膜附件的解剖和放置在一个光滑的表面和冷。空肠分离。孤立的肠段肠系膜后立即打开纵向线和冰冷的生理盐水冲洗。大约2厘米的空肠立即收集在一致的位置,固定在10%福尔马林,随后嵌入,切片和常规苏木精和伊红染色的方法。空肠绒毛高度的测量在~ 10微观领域蒙蔽调查员使用图像分析系统。gydF4y2Ba
粪便的分数gydF4y2Ba
猪的粪便分数记录每日使用哈西姆提出的评分系统和谢哈塔(gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba在第一周post-weaning)。gydF4y2Ba
血液学参数gydF4y2Ba
实验的最后一天,之前的工作人员并没有猪上面使用,他们流血收集血液样本gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba前腔静脉穿刺到non-heparinized真空管(真空采血管系统,正欲富兰克林湖,新泽西,美国)。收集血液样本在11:00到12:00 h为了排除circadiurnal激素浓度的波动。猪抽样之前没有收到任何饲料。血样离心机(3000×gydF4y2BaggydF4y2Ba在4°C) 15分钟获得血清样本,然后储存在−20°C到分析。总蛋白和白蛋白的浓度化验使用比色方法。此外,球蛋白水平评估通过总蛋白和白蛋白的区别。血清总胆固醇、甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇(hdl - c)浓度测定酶使用试剂盒(Wako纯化学工业有限公司,东京,日本)。gydF4y2Ba
粪便有毒气体排放gydF4y2Ba
7天、21和42岁的直肠按摩的方法被用来把粪便样本(约300克)从两个随机选择的猪(一个巴罗和一个镀金的)在每一笔测量粪便氨(NH)gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)、硫化氢(HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba年代)、醋酸、二氧化碳(有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba),总硫醇(R-SH)排放量党提供的方法等。gydF4y2Ba32gydF4y2Ba)。粪便样本来自同一笔汇集,混合,送到实验室进行进一步分析粪便有毒气体排放。gydF4y2Ba
宏基因组DNA提取和16 s rRNA V3-V4基因扩增子测序gydF4y2Ba
新鲜粪便样本取自15猪喂食后(5猪/组)起源于植物的助教添加剂为6周。标本保存在液氮,直到他们到达实验室。宏基因组DNA线粒体DNA()从15粪便样本提取使用QIAamp权力粪便工具包(试剂盒,德国)。线粒体dna提取实验步骤按照制造商的指示进行的均化步骤包含100毫克粪便样本集中在1.4毫升裂解缓冲。当样本彻底变均匀,组织裂解阶段实施6分钟30 Hz,紧随其后的是结束在95°C过程5分钟。提取的线粒体dna在100年被筛选了μl工具包中提供的缓冲区。此后,所有线粒体dna样品进行了质量检查NanoDrop使用一个(ThermoFisher科学、美国),和所有样本存储在4°C,直到下一个过程。进行PCR所有步骤2 x KAPA HiFi热起动准备混合(罗氏公司、德国)。一对引物适合16 s V3-V4放大,和序列如下:341 f正向引物5′-TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAG-3′。806 r反向引物5′-GTCTCGTGGG CTCGGAGATGTG TATAAGAGACAG-3′。后PCR扩增,扩增子都是净化与AMPure XP珠子(美国贝克曼库尔特)。 The second PCR amplification was then conducted at lower cycles to add the Illumina adapter and multiplexing indices included in Nextera XD Index (Illumina, USA). All second PCR products were purified with AMPure XP beads once again. The final amplicon products were pooled with normalized concentration, and the library size was checked using the TapeStation system (Agilent, CA, USA). Finally, high-throughput amplicon sequencing was carried out using the Illumina Miseq™ paired-end (2 × 300) platform (Illumina, USA).
微生物16 s V3-V4测序数据预处理gydF4y2Ba
顺序读取从微生物16 s V3-V4创建区域被split_libraries_fastq去复用。py QIIME 2的函数,新一代微生物生物信息学平台(gydF4y2Ba33gydF4y2Ba)。使用分裂扩增子序列被修剪去噪算法2 (DADA2)插件检测和纠正扩增子错误。同时,序列质量控制与DADA2过滤PhiX嵌合序列。序列包括模棱两可的基本要求和< 100个基点收窄至最小化随机错误。指定的数据去噪后一步,与pre-trained朴素贝叶斯分类器构件使用机器学习Python库scikit-learn QIIME2管道。席尔瓦数据库上工件的分类器训练v138削减到只包括V3-V4地区,pre-clustered 99%序列的身份,和分类细菌分类使用70%置信阈值(默认)。gydF4y2Ba
α和β多样性分析gydF4y2Ba
对所有样本,α和β多样性分析与“多样性”QIIME2算法来测量微生物的变化或差异。观察asv alpha-diversity估计,Chao1,香农的丰度,和Pielou的均匀度指数,表明微生物丰富度和均匀度的措施在单个样本。克鲁斯卡尔-沃利斯非参数测试然后计算识别统计三组之间的差异。beta-diversity措施估计使用主坐标分析(PCoA)的未加权的UniFrac和Bray-Curtis丰富不同指标与非参数置换多元方差分析(PERMANOVA)测试用于比较组之间的差异。非参数统计分析都是由GraphPad棱镜v8 (GraphPad软件。美国CA Inc .),gydF4y2BaPgydF4y2Ba值< 0.05被认为是具有统计学意义。所有的可视化数据使用R生物信息学创建包。gydF4y2Ba
相对丰度分析gydF4y2Ba
相对丰度进行分析来确定细菌从门到物种的相对频率的每组水平。克鲁斯卡尔-沃利斯非参数测试也计算确认统计三组之间的差异。此外,我们可视化的统计上显著的物种与维恩图解三组(gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05)。热图可视化进行15种共享物种之间的维恩图所示除了unclassification 4.1.2和无教养的细菌使用R studio版本。最后,我们比较代表四个物种的相对频率分析的线性影响断奶猪起源于植物的添加剂。gydF4y2Ba
统计分析gydF4y2Ba
在分析之前,所有数据被反正弦转换转换比例。然后再对数据统计分析在随机完全区组设计使用一般线性模型过程(SAS研究所卡里、数控、美国)。数据被Shapiro-Wilk检查的正常测试和QQ的阴谋。复制的钢笔作为试点。正交多项式被用来评估存储时间的线性和二次效应。组间差异进行评估由多个单向方差分析比较。变化的数据的混合标准误差表示为(SEM)方法。gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05被认为是具有统计学意义。gydF4y2Ba
结果gydF4y2Ba
生长性能和粪便的分数gydF4y2Ba
相比对照组,饲喂断奶猪TA包含0.15%的饮食导致更高的体重42天(gydF4y2BaPgydF4y2Ba8至21 (= 0.038),ADG在天gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.012),22-42 (gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.009)和1-42 (gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.006),ADFI在天22-42 (gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.040)和1-42 (gydF4y2BaPgydF4y2Ba在天1-42 = 0.028),和饲料效率(gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.034)。上面生长性能参数与助教的剂量增加线性增加。此外,在粪便得分无显著差异都观察组(gydF4y2Ba表2gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
表2gydF4y2Ba。三丁酸甘油酯和茴香的混合物的影响(TA)补充生长性能和断奶猪的粪便得分gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
明显营养消化率和空肠绒毛高度gydF4y2Ba
明显的DM消化率在7天(gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.008),21天(gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.043),42 (gydF4y2BaPgydF4y2Ba42天= 0.029),明显CP消化率(gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.033),明显的能量消化率在7天(gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.002),21天(gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.028),42 (gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.010)的最高的组TRT2相比其他群体,他们与助教的剂量增加线性增加的饮食。另外,饲养断奶猪水平分级的助教包含饮食增加空肠绒毛高度(gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba)剂量依赖性的方式(线性;gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.043),其中最高的价值提出了TRT2集团(gydF4y2Ba表3gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
图1gydF4y2Ba。片的空肠断奶仔猪美联储饮食补充0.000gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba,0.075gydF4y2Ba(B)gydF4y2Ba,或0.150gydF4y2Ba(C)gydF4y2Ba%三丁酸甘油酯和茴香的混合物。gydF4y2Ba
表3gydF4y2Ba。三丁酸甘油酯和茴香的混合物的影响明显(TA)补充养分消化率和断奶猪空肠绒毛高度gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
血液学参数gydF4y2Ba
的浓度血清总蛋白、白蛋白、球蛋白、胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇没有组间差异(gydF4y2Ba表4gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
表4gydF4y2Ba。三丁酸甘油酯和茴香的混合物的影响(TA)补充断奶猪的血液学参数gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
粪便有毒气体排放gydF4y2Ba
断奶猪喂饮食补充了TA线性减少粪便NH的gydF4y2Ba3gydF4y2Ba发射在42天(gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.040),而并不影响H的排放gydF4y2Ba2gydF4y2Ba年代,R-SH、醋酸和有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。此外,NH的排放gydF4y2Ba3gydF4y2Ba在对照组低于TRT2集团(gydF4y2Ba表5gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
表5gydF4y2Ba。三丁酸甘油酯和茴香的混合物的影响(TA)补充断奶猪的粪便有毒气体排放gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
α和β多样性粪便微生物群gydF4y2Ba
的平均数量总原始读取16 s metagenome测序是189215年,平均过滤读取次数,运用读、读、合并和non-chimeric读39551年,35450年,23394年和14794年,分别。我们证实non-chimeric读取数据是足够足够的分析微生物和asv的数量分类法分类,席尔瓦v138参考数据库> 70%置信阈值是1045。gydF4y2Ba
我们执行alpha-diversity分析来分析每组的丰度和均匀度的差异。alpha-diversity使用Chao1指数衡量,观察到的物种,香农指数,Pielou指数(gydF4y2Ba表6gydF4y2Ba)。由于多样性的评估,观察Chao1指数(gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.042)和观察到的物种(gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.044)措施线性增加加料时断奶猪包含饮食水平分级的助教。相比之下,Pielou的均匀度估计分数线性减少TA的剂量增加,显示出一个重要的统计值(gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.020)。此外,Chao1指数的最高价值和观察到的物种在TRT2集团,而Pielou最小值的指数在TRT1和TRT2团体提出,相比其他组。gydF4y2Ba
表6gydF4y2Ba。三丁酸甘油酯和茴香的混合物的影响(TA)补充丰富多样性和索引断奶猪的粪便微生物群gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
我们分析了beta-diversity肯定物种的变化在每一组坐标分析(PCoA)使用系统定性未加权的UniFrac (A)和Bray-Curtis (B)丰度不同距离(gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba)。我们发现这两个指数显示统计的重要性(gydF4y2BaPgydF4y2Ba基于PERMANOVA测试= 0.001)。此外,pseudo-F,这表明大类间的比值变化within-cluster变异,显示更高的分数比未加权的Bray-Curtis UniFrac (gydF4y2Ba表7gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
图2gydF4y2Ba。Beta-diversity分析三组之间断奶猪(gydF4y2BangydF4y2Ba= 5)。微生物beta-diversity三组的分析是衡量系统定性未加权的UniFracgydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba和Bray-CurtisgydF4y2Ba(B)gydF4y2Ba所有15个样本丰富不同距离矩阵。彩色的圆形集群表示控制(红色),TRT1(蓝色),和TRT2(绿色)。控制被定义为断奶猪喂基底的饮食。TRT1被定义为断奶猪喂饮食补充三丁酸甘油酯和茴香的混合物为0.075%。TRT2被定义为断奶猪喂饮食补充三丁酸甘油酯和茴香的混合物为0.150%。gydF4y2Ba
表7gydF4y2Ba。使用PERMANOVA-test beta-diversity的统计意义。gydF4y2Ba
粪便微生物群的相对丰度gydF4y2Ba
我们确认一个相对细菌在属级频率根据分类法分类结果用席尔瓦v138 16 s rRNA基因数据库(gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba)。十大最丰富的细菌组间主要是参与gydF4y2BaSubdoligranulum、Muribaculaceae Megasphaera、Faecalibacterium Prevotellaceae_NK3B31_group, Blautia Agathobacter, Clostridium_sensu_stricto_1,乳酸菌gydF4y2Ba,gydF4y2Ba普氏菌gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
图3gydF4y2Ba。相对细菌丰度的团体在属级(gydF4y2BangydF4y2Ba= 5)。情节显示的相对丰度框组成的三组在属水平分类基于16 s V3-V4 metagenome剖析。每个图栏比例最高的是有序的。控制被定义为断奶猪喂基底的饮食。TRT1被定义为断奶猪喂饮食补充三丁酸甘油酯和茴香的混合物为0.075%。TRT2被定义为断奶猪喂饮食补充三丁酸甘油酯和茴香的混合物为0.150%。gydF4y2Ba
为了准确地确定助教饮食对肠道微生物的影响,我们首先选择物种显示统计学意义,确定了106种三组(gydF4y2Ba补充表1gydF4y2Ba)。然后,我们确定了每组的物种使用维恩图和分类三个物种,五个物种,在控制和11个独特的物种,TRT1,分别和TRT2团体。也有三个物种之间共享控制和TRT1组,常见的两个物种之间的控制和TRT2,和五个TRT1和TRT2团体之间的物种。符合研究的目的,我们专注于64种常见的三组(gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba)。最后,我们的15个物种的相对多度相比,转换成gydF4y2BazgydF4y2Ba使用的热图分数,不包括模棱两可的物种(例如,unclassification或uncultured_bacterium;gydF4y2Ba图5一个gydF4y2Ba)。15种,我们选择代表四个物种调查膳食添加剂的影响。丰富的gydF4y2Ba这种乳酸菌gydF4y2Ba在控制和TRT2组高于TRT1组(gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05)。丰富的gydF4y2Ba乳酸菌amylovorusgydF4y2Ba和gydF4y2Babutyricum梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba在TRT1 TRT2组高于对照组(gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05)。此外,大量的gydF4y2Ba普氏菌coprigydF4y2Ba被治疗显著降低,更高的价值是在TRT2集团相比,在TRT1集团(gydF4y2Ba图5 bgydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
图4gydF4y2Ba。维恩图可视化在物种水平。维恩图代表物种的统计学意义三组。在106个物种中,我们选择64种共享的所有三组分析的线性影响添加剂。控制被定义为断奶猪喂基底的饮食。TRT1被定义为断奶猪喂饮食补充三丁酸甘油酯和茴香的混合物为0.075%。TRT2被定义为断奶猪喂饮食补充三丁酸甘油酯和茴香的混合物为0.150%。gydF4y2Ba
图5gydF4y2Ba。分析细菌物种相对多度的水平(gydF4y2BangydF4y2Ba= 5)。gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba热图情节展示了相对丰富的变化每个断奶猪的15种共享除了模棱两可的物种。的相对频率细菌转化为共享gydF4y2BazgydF4y2Ba分数值。gydF4y2Ba(B)gydF4y2Ba条形图展示了四个物种的相对频率。控制被定义为断奶猪喂基底的饮食。TRT1被定义为断奶猪喂饮食补充三丁酸甘油酯和茴香的混合物为0.075%。TRT2被定义为断奶猪喂饮食补充三丁酸甘油酯和茴香的混合物为0.150%。gydF4y2Ba−cgydF4y2Ba意味着在同一图与不同的上标显著差异(gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.05)。gydF4y2Ba
讨论gydF4y2Ba
在目前的研究中,水平分级的饲养断奶猪TA包含饮食对生长性能会有积极的影响。体重和ADG作为重要的经济参数ADFI和饲料效率密切相关。高ADFI确保良好的营养供应。饲料效率高允许从饲料营养的吸收。据报道,三丁酸甘油酯补充能调节食欲(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba34gydF4y2Ba)。顾et al。(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba)报道,喂养lipopolysaccharide-challenged断奶猪为0.6 g / kg三丁酸甘油酯包含饮食预防生长阻滞通过刺激食欲。王et al。(gydF4y2Ba13gydF4y2Ba)指出,膳食补充剂增加0.75克/公斤三丁酸甘油酯ADFI和ADG diquat-challenged断奶猪。然而,三丁酸甘油酯促进采食量的机制仍不清楚,这可能是与丁酸体循环由三丁酸甘油酯(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba35gydF4y2Ba,gydF4y2Ba36gydF4y2Ba)。此外,饮食补充芳香物质的报道增加食欲,促进自愿采食量和进一步改善生长性能(gydF4y2Ba25gydF4y2Ba,gydF4y2Ba37gydF4y2Ba)。trans-anethole被描述为甜的味道(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba),它的化学感应的特性可以改善适口性和断奶猪的饲料偏好产生愉快的感觉(gydF4y2Ba37gydF4y2Ba)。Charal (gydF4y2Ba23gydF4y2Ba)报道,饲养断奶猪50毫克/公斤茴香油包含饮食对采食量和生长性能有积极的影响。讨厌等人。gydF4y2Ba19gydF4y2Ba)指出,断奶猪的ADG增加补充anise-containing混合物,这是归因于促进采食量。因此,作为助教的组件,三丁酸甘油酯和茴香有能力调节食欲,这部分导致了经济增长的改善性能。此外,侯et al。(gydF4y2Ba14gydF4y2Ba)报道,包含饮食喂养5克/公斤三丁酸甘油酯断奶猪能提高饲料效率,然后提高自己的体重。Sotira et al。(gydF4y2Ba39gydF4y2Ba)指出,断奶猪喂饮食补充2 g /公斤三丁酸甘油酯提高饲料效率,从而提高ADG。此外,茴香的生化物质的补充也被报道提高断奶猪的饲料效率(gydF4y2Ba21gydF4y2Ba,gydF4y2Ba23gydF4y2Ba)。Charal (gydF4y2Ba23gydF4y2Ba)报道,补充茴香油增加断奶猪的生长在幼儿园阶段,和积极的影响饲料效率。易等。(gydF4y2Ba21gydF4y2Ba)指出,补充300毫克/公斤茴香脑产肠毒素的gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba来华的断奶猪饲料效率增加。提高消化率、利用率和保留率的能量和营养部分解释在猪饲料效率的改善(gydF4y2Ba40gydF4y2Ba,gydF4y2Ba41gydF4y2Ba)。在这项研究中,断奶猪喂饮食补充养分消化率与助教有积极的影响明显。同样,一些研究报道,三丁酸甘油酯的补充有利于改善断奶猪的营养消化率(gydF4y2Ba42gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba44gydF4y2Ba)。然而,没有研究调查了茴香补充对养分消化率的影响在断奶猪。因此,我们认为饮食补充TA对养分消化率有积极作用,饲料效率,和ADFI,因此导致了体重和ADG的改善。gydF4y2Ba
据报道,操纵肠道微生物群社区是一个策略来提高饲料养分消化率和/或效率(gydF4y2Ba45gydF4y2Ba,gydF4y2Ba46gydF4y2Ba)。我们的多样性(α和β)结果表明,助教治疗明确影响的组成断奶猪肠道微生物,尤其是在均匀度和丰富的方面。在属级分类结果表明,微生物的过渡与添加剂在一定程度上治疗。然而,进一步了解分类是必要的,因为属功能有益和致病性的方式取决于特定的物种。因此,我们首先选择64种共享的三组,选中的15种显示统计学意义除了保密且无教养的细菌。最后,分析了四个代表性物种来衡量添加剂的影响。我们发现大量的gydF4y2Ba这种l, l . amylovorusgydF4y2Ba,gydF4y2Bac . butyricumgydF4y2Ba是积极的,而gydF4y2Bap . coprigydF4y2Ba是消极,影响治疗。大量的研究表明gydF4y2Ba这种l .gydF4y2Ba和gydF4y2Bal . amylovorusgydF4y2Ba猪的小肠对生长性能和肠道健康会有积极的影响(如肠道的完整性、养分消化)(gydF4y2Ba47gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba49gydF4y2Ba)。特别是,gydF4y2Ba这种l .gydF4y2Ba共生细菌是至关重要的,猪产生胞外增加肠粘连和抑制的扩散gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba,从而促进生长性能(gydF4y2Ba50gydF4y2Ba,gydF4y2Ba51gydF4y2Ba)。此外,reutericyclin,所产生的gydF4y2Ba这种l .gydF4y2Ba,有能力阻止gydF4y2Ba艰难梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba感染(gydF4y2Ba52gydF4y2Ba)。沈et al。(gydF4y2Ba49gydF4y2Ba)也报道称,gydF4y2Bal . amylovorusgydF4y2Ba显示益生菌在畜牧生产的特点。基于这些先前的研究,我们推测,添加剂对断奶猪增加了积极的影响gydF4y2Ba乳酸菌gydF4y2Ba物种。除了这两个物种,我们还发现超过20倍增加gydF4y2Bac . butyricumgydF4y2Ba和一个大约降低一半gydF4y2Bap . coprigydF4y2Ba治疗组。研究调查了积极的影响gydF4y2Bac . butyricumgydF4y2Ba在肠道形态学、肠道微生物区系平衡和生长性能(gydF4y2Ba53gydF4y2Ba,gydF4y2Ba54gydF4y2Ba)。此外,gydF4y2Babutyiricum梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba丁酸生产商,能够提供能量肠道上皮细胞(gydF4y2Ba55gydF4y2Ba),有利于提高养分消化率(gydF4y2Ba56gydF4y2Ba)。关于gydF4y2Bap . coprigydF4y2Ba,它能够诱导失调,减少短链脂肪酸,增加结肠炎的风险(gydF4y2Ba57gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba)。此外,研究表明,gydF4y2Bap . coprigydF4y2Ba是一个潜在的病原体导致一系列代谢疾病(gydF4y2Ba62年gydF4y2Ba)。因此,增加有益菌如gydF4y2Ba这种l, l . amylovorusgydF4y2Ba,gydF4y2Bac . butyricumgydF4y2Ba以及减少等有害细菌gydF4y2Bap . coprigydF4y2Ba由助教补充是有利于提高饲料养分消化率和/或效率,因此导致生长性能的提高。gydF4y2Ba
另一方面,肠道的生理的基石是确保饲料养分消化率和/或效率高(gydF4y2Ba63年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba64年gydF4y2Ba)。绒毛高度条件与养分吸收的能力(gydF4y2Ba42gydF4y2Ba,gydF4y2Ba65年gydF4y2Ba)。三丁酸甘油酯的饮食的补充报道增加断奶猪的肠道绒毛高度(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba66年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba67年gydF4y2Ba)。三丁酸甘油酯是一个强大的有丝分裂启动子和绒毛的生长分化剂在胃肠道(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba68年gydF4y2Ba),这被认为是肠道绒毛高度的增加的机制(gydF4y2Ba65年gydF4y2Ba)。此外,喂gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2BaK88-challenged断奶猪和300毫克/公斤茴香脑包含饮食报道增加十二指肠绒毛高度,从而提高饲料效率(gydF4y2Ba21gydF4y2Ba)。综上所述,这些数据表明三丁酸甘油酯和茴香生物活性成分能够增强肠道营养的吸收增加绒毛高度。gydF4y2Ba
喂养操纵缓解post-weaning腹泻也是一个策略来改善生长性能(gydF4y2Ba69年gydF4y2Ba)。据报道,膳食补充三丁酸甘油酯减少粪便得分在post-weaning (gydF4y2Ba67年gydF4y2Ba)。然而,Zhang et al。(gydF4y2Ba70年gydF4y2Ba)指出,饲喂断奶猪1克/公斤三丁酸甘油酯包含饮食并不影响腹泻率。在这项研究中,猪是健康的,没有腹泻的迹象。此外,16 s rRNA的结果分析表明,猪的粪便富含益生菌,如gydF4y2Ba普氏菌gydF4y2Ba(gydF4y2Ba71年gydF4y2Ba),gydF4y2Ba乳酸菌gydF4y2Ba(gydF4y2Ba72年gydF4y2Ba),gydF4y2BaAgathobactergydF4y2Ba(gydF4y2Ba73年gydF4y2Ba),gydF4y2BaBlautiagydF4y2Ba(gydF4y2Ba71年gydF4y2Ba),Prevotellaceae_NK3B31_group (gydF4y2Ba74年gydF4y2Ba),gydF4y2BaFaecalibacteriumgydF4y2Ba(gydF4y2Ba75年gydF4y2Ba),gydF4y2BaMegasphaeragydF4y2Ba
(gydF4y2Ba76年gydF4y2Ba),gydF4y2BaMuribaculaceaegydF4y2Ba(gydF4y2Ba77年gydF4y2Ba)。事实上,三丁酸甘油酯的功效不同根据动物的健康状况(gydF4y2Ba15gydF4y2Ba)。此外,哈默尔et al。(gydF4y2Ba78年gydF4y2Ba)报道了双重丁酸对肠道上皮通透性的影响,也就是说,低剂量的丁酸盐加强紧密连接,减少肠道通透性gydF4y2Ba在体外gydF4y2Ba和gydF4y2Ba在活的有机体内gydF4y2Ba猪,而高浓度的丁酸盐增加渗透率在某些肠细胞系和小鼠模型。因此,我们认为三丁酸甘油酯粪便得分是变量的影响。其补充作用也许猪没有腹泻症状。研究评估茴香补充的影响断奶猪的粪便分数仍有限。在这项研究中,我们考虑的补充TA并不影响断奶猪的粪便得分,这可能是由于缺乏猪的腹泻症状。gydF4y2Ba
粪便的有害气体产生的未被吸收的营养物质发酵肠道菌群(gydF4y2Ba79年gydF4y2Ba)。降低发酵底物通过改善营养消化率和规范调节肠道菌群发酵过程的策略来减少粪便有毒气体排放(gydF4y2Ba32gydF4y2Ba,gydF4y2Ba80年gydF4y2Ba)。在这项研究中,我们观察到饲养断奶猪TA包含饮食明显改善养分消化率和调节粪便的大量有益的微生物群。我们推测,减少粪便NHgydF4y2Ba3gydF4y2Ba发射,可以解释为改善养分消化率和有益微生物群数量的增加。gydF4y2Ba
总蛋白、白蛋白、球蛋白浓度gydF4y2Ba在活的有机体内gydF4y2Ba总是与营养状况(gydF4y2Ba81年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba82年gydF4y2Ba)。在这项研究中,膳食补充剂的助教没有显著影响血清总蛋白、白蛋白和球蛋白浓度。同样,一些研究报道,饲喂断奶猪三丁酸甘油酯包含饮食不影响总蛋白的浓度,球蛋白、血清中白蛋白(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba39gydF4y2Ba,gydF4y2Ba70年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba83年gydF4y2Ba)。茴香在血清总蛋白的影响,白蛋白、球蛋白浓度不清楚,但至少,它不产生任何有害的影响。gydF4y2Ba
三丁酸甘油酯补充报道调节血脂(gydF4y2Ba39gydF4y2Ba,gydF4y2Ba84年gydF4y2Ba)。丁酸盐能促进分泌的主要蛋白质构成高密度脂蛋白胆固醇,促进高密度脂蛋白胆固醇的合成(gydF4y2Ba85年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba86年gydF4y2Ba)。熊等。gydF4y2Ba87年gydF4y2Ba)指出,饲喂lipopolysaccharide-challenged肉用鸡三丁酸甘油酯包含饮食增加血清高密度脂蛋白胆固醇浓度。此外,饲养断奶猪用茴香含有草药混合物也一直报道提高血清高密度脂蛋白胆固醇浓度,而降低血清总胆固醇浓度。然而,在这项研究中,断奶猪喂饮食补充与助教没有影响血清总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇浓度,肯定了研究戴尔'Anno et al。(gydF4y2Ba83年gydF4y2Ba)和韦伯et al。(gydF4y2Ba88年gydF4y2Ba)。因此,就这一研究获得的结果而言,TA的贡献血清脂类代谢的调节参数是有限的。gydF4y2Ba
结论gydF4y2Ba
补充我们的研究结果证实,TA将改善生长性能和通过改善营养消化率,减少粪便氨排放的增加是由于空肠绒毛高度和粪便微生物群的规定。剂量的助教在0.15%似乎适合用于饮食断奶猪。gydF4y2Ba
数据可用性声明gydF4y2Ba
在这项研究中提出的数据存入figshare库中,加入号码gydF4y2Bahttps://doi.org/10.6084/m9.figshare.21626027.v3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
道德声明gydF4y2Ba
协议(dk - 1 - 2034)本研究动物保健和使用委员会批准Dankook大学(天安号,韩国)。gydF4y2Ba
作者的贡献gydF4y2Ba
本土知识、KL和JS:概念化和方法论。DD和SL:正式的分析。DD,霍奇金淋巴瘤,SM和KH:原创作品草稿准备。DD和JS:调查。翼:监督。DD、HL、SM、KH和翼:writing-reviewing和编辑。所有作者回顾了手稿。gydF4y2Ba
资金gydF4y2Ba
这项研究受到了基础科学研究能力增强项目通过韩国基本科学研究所(国家研究设施和设备中心)授予由教育部资助(批准号2019 r1a6c1010033)和动物资源与科学支持的部门通过部门推广&跨学科融合的研究项目之一的大学创新支持计划的一部分Dankook大学在2022年。gydF4y2Ba
确认gydF4y2Ba
作者欣然承认Dankook大学生物医学工程中心的核心设施提供关键试剂和设备和OlusPlus有限公司,有限公司,提供本研究中使用的添加剂。gydF4y2Ba
的利益冲突gydF4y2Ba
吉隆坡是受雇于半饲料科技有限公司有限公司gydF4y2Ba
其余作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。gydF4y2Ba
出版商的注意gydF4y2Ba
本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。gydF4y2Ba
补充材料gydF4y2Ba
本文的补充材料在网上可以找到:gydF4y2Bahttps://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/fvets.2023.1107149/full补充材料gydF4y2Ba
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关键词:gydF4y2Ba三丁酸甘油酯、茴香、断奶猪,绒毛高度、生长性能、养分消化率gydF4y2Ba
引用:gydF4y2Ba李党DX, H,李SJ,歌曲JH, Mun年代,李肯塔基州,汉族K和金姆IH(2023)三丁酸甘油酯和茴香的混合物补充改善生长性能、养分消化率、空肠绒毛高度和断奶猪的粪便微生物群。gydF4y2Ba前面。兽医。科学。gydF4y2Ba10:1107149。doi: 10.3389 / fvets.2023.1107149gydF4y2Ba
收到:gydF4y2Ba2022年11月24日;gydF4y2Ba接受:gydF4y2Ba2023年1月05;gydF4y2Ba
发表:gydF4y2Ba2023年1月27日。gydF4y2Ba
编辑:gydF4y2Ba
洁玉gydF4y2Ba,四川农业大学,中国gydF4y2Ba审核:gydF4y2Ba
Nesrein m·哈西姆gydF4y2Ba埃及亚历山大大学gydF4y2BaNeeraja RecharlagydF4y2Ba在加尔维斯敦德州大学医疗分部,美国gydF4y2Ba
版权gydF4y2Ba©2023见鬼,李,李歌,妈妈,李,汉族和金姆。这是一个开放分布式根据文章gydF4y2Ba知识共享归属许可(CC)gydF4y2Ba。使用、分发或复制在其他论坛是允许的,提供了原始作者(年代)和著作权人(s)认为,最初发表在这个期刊引用,按照公认的学术实践。没有使用、分发或复制是不符合这些条件的允许。gydF4y2Ba
*通信:gydF4y2BaKyudong汉,gydF4y2Ba
kyudong.han@gmail.comgydF4y2Ba;在Kim Ho,gydF4y2Bainhokim@dankook.ac.krgydF4y2Ba
__gydF4y2Ba这些作者对这项工作同样做出了贡献,分享第一作者gydF4y2Ba