CN112868928A - 香味剂在调节母猪肠道微生物和提高繁殖性能中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了含椰子醛、丙位辛内酯、卞醇、乙酸异戊酯、杨梅醛的饲料香味剂调节母猪肠道微生物并提高母猪繁殖性能的应用。本发明研究发现，将饲料香味剂以合适的比例添加到母猪日粮中，能调节母猪肠道微生物组成，提高了泌乳期母猪的平均日采食量，仔猪初生重、断奶重及断奶窝增重。

Description

香味剂在调节母猪肠道微生物和提高繁殖性能中的应用
技术领域
本发明属于畜牧业动物营养与饲料技术研究领域，具体涉及饲料香味剂调节母猪肠道微生物并提高母猪繁殖性能的应用。
背景技术
采食量决定营养物质的摄入量，摄入的营养物质首先要满足机体的维持需要，其次才是用于生产，所以采食量不足会严重影响猪的生产性能。采食量受动物遗传因素、健康状况、饲养管理、日粮营养水平及适口性等因素影响。饲料调味剂可以一定程度上改善饲料的适口性，提高动物的采食量。常用的饲料调味剂包括香味剂、甜味剂和鲜味剂等。有研究表明在饲料中添加香味剂可以提高仔猪和生长育肥猪的采食量和生长性能。
母猪在泌乳期采食量不足，会导致营养摄入不足，体重损失增加，当泌乳期母猪机体蛋白损失达到蛋白总量的10％～12％时，发情间隔会延长并影响下一胎分娩率和产仔数，泌乳母猪泌乳量下降，影响仔猪生长和增加断奶前的死亡率，因此增加泌乳母猪采食量至关重要。目前为止，香味剂对泌乳母猪采食量和泌乳量及仔猪断增重的研究还较少，有待进一步研究。
动物的胃肠道中栖息着大量的微生物，它们对宿主的养分利用和生理代谢都有重要的调节作用。同时，肠道微生物除受机体免疫系统的影响外，还受宿主遗传背景和生理状态、营养、疾病、药物的使用、生活环境等诸多因素影响。母猪妊娠后期乳腺和胎儿快速发育、体内激素和营养物质代谢急剧变化；泌乳期母猪会因为营养物质负平衡而加快营养代谢。这一系列的变化会影响母猪肠道微生物，肠道微生物的变化又会影响母猪繁殖性能。妊娠后期和泌乳期母猪的肠道微生物会影响子代肠道菌群的定植，从而影响仔猪的生长发育。所以研究调味剂是否能调节母猪的肠道微生物进而提高仔猪的长性能还有待研究。
因此研究饲料香味剂调节母猪肠道微生物并提高母猪繁殖性能的应用具有非常重要的意义。
发明内容
申请人通过对香味剂和母猪肠道微生物以及繁殖性能的关联研究提供了一种香味剂调节母猪肠道微生物并提高母猪繁殖性能的应用。
一方面，本申请提供了香味剂在制备调节母猪肠道微生物的试剂中的应用。
进一步地，所述调节母猪肠道微生物包括Proteobacteria菌门和Lachnospiraceae菌属，Lachnospiraceae_NK4A136_group菌属及Clostridium_sensu_stricto_1菌属相对丰度显著降低，Phascolarctobacterium菌属的相对丰度显著升高
另一方面，本申请提供了香味剂在制备提高母猪繁殖性能的试剂中的应用。
进一步地，所述提高母猪繁殖性能包括提高母猪泌乳期采食量、
进一步地，所述提高母猪繁殖性能包括提高仔猪初生重、断奶重、平均日增重、窝增重。
进一步地，所述香味剂包括椰子醛、丙位辛内酯、卞醇、乙酸异戊酯、杨梅醛。
进一步地，所述香味剂包括椰子醛4.25％、丙位辛内酯2.13％、卞醇1.95％、乙酸异戊酯1.60％、杨梅醛1.07％。
另一方面，本申请提供了一种能调节母猪肠道微生物和提高繁殖性能的饲料，其包含香味剂，所述香味剂包含椰子醛、丙位辛内酯、卞醇、乙酸异戊酯、杨梅醛。
进一步地，所述香味剂包括椰子醛4.25％、丙位辛内酯2.13％、卞醇1.95％、乙酸异戊酯1.60％、杨梅醛1.07％。
进一步地，所述饲料包含香味剂0.10％，玉米63.07％-71.70％、麸皮3.76％-5.67％、豆粕14.85％-20.01％、膨化全脂大豆3.00％-5.00％、大豆油2.50％、食盐0.50％、石粉0.84％-1.13％、磷酸氢钙1.41％-1.50％、1％的预混料1.00％；所述预混料为：预混料为每千克饲料提供：VA 4000IU，VB6 15mg，VD3 800IU，VE 44IU，VK 0.5mg，生物素0.2mg，胆碱1 250mg，叶酸1.3mg，烟酰10mg，泛酸12mg，核黄素3.75mg，硫胺素1mg，Cu 10mg，I0.14mg，Fe 80mg，Mn 25mg，Se 0.15mg，Zn 100mg。
本申请中所述的香味剂除上述椰子醛、丙位辛内酯、卞醇、乙酸异戊酯、杨梅醛成分外，还可以包含其他饲料领域中已知可用的香味物质，以及可用的溶剂，包括但不限于醇、醛、酯、水等。
本申请中所述的饲料中香味剂之外的成分不限于本申请中所列的具体配方，其他已知可用于饲料的成分均可使用。
本申请中所述的“调节母猪肠道微生物”是指调节母猪肠道微生物的含量或组成，以按照已知或研究中的机理有利于母猪的健康或者某方面的性能。
本申请中所述的“提高母猪繁殖性能”是指改善母猪或仔猪的健康状态、体重、经济指标等，这些指标可能随需求的变化而有区别。
附图说明
图1为显示微生物丰富度和多样性的Shannon曲线和Chao曲线。
图2为粪便微生物在门水平(A)和属水平上(B)的组成及相对丰度。
图3为各组在属水平上的热图分析(A)微生物相对丰度的前两位成分的偏最小二乘判别分析(PLS-DA)得分。(B)CON_G100，对照组妊娠期第100天；FLA_G100，香味剂组妊娠期第100天；CON_L14，对照组泌乳期第14天；FLA_L14，香味剂组泌乳期第14天。
图4为母猪微生物与母猪繁殖性能Spearman相关性分析；*0.01<P≤0.05，**0.001<P≤0.01，***P≤0.001。
具体实施方式
实施例1
1材料与方法
1.1试验材料
试验用香味剂由成都大帝汉克生物科技有限公司提供。香味剂添加量为1000g/t。香味剂主要成分及含量见表1。
表1 香味剂主要成分及含量
Figure BDA0002940726140000031
1.2试验设计和日粮
试验采用单因素试验设计，选取20头健康、背膘厚、分娩日期相近的大白母猪，随机分为两组，每组10个重复，每个重复1头母猪。对照组母猪饲喂母猪基础日粮(表1)，试验组饲喂试验日粮(母猪基础日粮+1000g/t香味剂)。试验从母猪妊娠90天开始至产后25天仔猪断奶。日粮配制参照NRC 2012，日粮配方及营养成分见表2。
表2 母猪基础饲粮组成及营养水平(饲喂基础)
Figure BDA0002940726140000032
Figure BDA0002940726140000041
1)预混料为每千克饲料提供：VA 4 000IU，VB6 15mg，VD3 800IU，VE 44IU，VK0.5mg，生物素0.2mg，胆碱1 250mg，叶酸1.3mg，烟酰10mg，泛酸12mg，核黄素3.75mg，硫胺素1mg，Cu 10mg，I 0.14mg，Fe 80mg，Mn 25mg，Se 0.15mg，Zn 100mg。
2)所有值均为计算值。
1.3饲养管理
母猪从妊娠第90天至第108天在定位栏中饲喂，然后转至产房饲喂至产后25天。记录仔猪初生重和窝仔数。以每窝10–12头仔猪为标准，在产后24小时内做好仔猪寄养。仔猪不喂教槽料。妊娠母猪每天饲喂2次，分别在07:30和14:00投料，每天饲喂2.7kg左右饲粮。泌乳母猪每天饲喂3次，分别在07:30、11:30和16:00投料。母猪分娩第一天和第二天分别饲喂1.5kg和2.5kg，然后每天增加0.5kg直至第7天；第8天到25天自由采食。舍内保持清洁干燥，通风良好，舍内温度保持在25℃左右，全程自由饮水。
1.4测定指标
母猪泌乳期平均日采食量、产仔数、背膘损失和微生物区系变化；仔猪初生重和断奶重。
1.5数据处理与统计分析
用Excel 2010进行初步整理，然后用SPSS 20.0统计软件检验数据是否符合正态分布，进行t检验分析，双因素方差分析，用Tukey法进行多重比较分析，P<0.05时差异显著，0.05≤P<0.10为差异趋势性判断标准。
2试验结果
2.1香味剂对泌乳母猪繁殖性能的影响
香味剂对泌乳母猪及仔猪的影响见表3。与对照组相比，日粮中添加香味剂可以提高仔猪初生重(P<0.05)，断奶重(P<0.05)，平均日增重(P<0.05)，窝增重(P<0.05)。此外，相对于对照组，试验组母猪的平均日采食量提高了4.69％(P＝0.09)。母猪背膘厚度，窝产仔数和仔猪校正体重两组之前没有显著差异(P>0.05)。
表3 香味剂对泌乳母猪繁殖性能的影响
Figure BDA0002940726140000051
Figure BDA0002940726140000061
注：校正窝重为完成寄养后的窝重，校正仔猪体重为完成寄养后仔猪平均体重。
2.2香味剂对细菌群落的多样性、丰富度和组成的影响
总共获得721,063条序列，平均每个样品有36,053条，每条序列平均长度为416bp。根据相似度为97％进行聚类，得到1,146个OTU。如图1，溶解曲线表明测序深度足够，可以反映样品中绝大多数微生物的信息。微生物多样性(Shannon和Simpson)，丰富度(Chao和ACE)及Coverage指数见表3。从妊娠期100天到泌乳期14天，Shannon指数显著降低(P<0.05)，且日粮类型与不同繁殖时期存在交互作用(P<0.05)。同样，OUT、Chao、ACE和Coverage指数也显著下降(P<0.05)，但序列数量和Simpson指数无显著变化(P>0.05)。此外，序列数量及微生物多样性在两个组之间无显著差异(P>0.05)。
表4 妊娠100天和泌乳14天母猪粪便微生物α多样性分析
Figure BDA0002940726140000062
注：每组n＝5。CON，对照组；FLA，香味剂组；G100，妊娠期第100天；L14，泌乳期第14天。
各组在门水平上微生物的组成见图2A，所占比例排名前五的的优势菌门分别为Firmicutes(45.19％)，Bacteroidetes(41.19％)，Spirochaetes(7.83％)，Proteobacteria(2.60％)和unclassified_k_norank_d_Bacteria(1.44％)。属水平上见2B，超过1％的菌属有34个，排名前5的分别是norank_f_Muribaculaceae，Treponema_2，Prevotellaceae_NK3B31_group，Lactobacillus及Rikenellaceae_RC9_gut_group，所占比例分别是8.03％，7.60％，5.18％，4.86％和4.42％。
4组中34个优势菌属的相对丰度见图3A。聚类结果表明对CON_G100与FLA_G100的微生物组成相似，CON_L14与FLA_L14微生物组成相似。此结果说明繁殖时期(妊娠期与泌乳期)对微生物组成的影响大于日粮组成(是否含香味剂)对微生物的影响。PLS-DA分析结果见图3B，相同繁殖时期的微生物的聚类在COMP1轴上，相同日粮的微生物的聚类在COMP2轴上，可以看出4个组明显分开。
如表4和表5所示，因为日粮因素，1个菌门和4个菌属现出了显著差异。与对照组相比香味剂组中Proteobacteria菌门和Lachnospiraceae菌属，Lachnospiraceae_NK4A136_group菌属及Clostridium_sensu_stricto_1菌属显著降低(P<0.05)，然则Phascolarctobacterium菌属的相对丰度显著升高(P<0.05)。由于繁殖时期的影响，1个菌门和7个菌属发生了显著变化，从妊娠100天到泌乳第14天，Proteobacteria菌门和Prevotellaceae_NK3B31_group菌属，Ruminococcaceae_UCG_005菌属，Ruminococcaceae_NK4A214_group菌属及Bacteroidessignificantly菌属的相对丰度显著下降(P<0.05)，然而Lactobacillus菌属，Prevotellaceae_UCG_003菌属和Alloprevotella菌属的相对丰度显著增加(P<0.05)。
表5 日粮及繁殖时期对母猪肠道微生物在门水平上组成的影响(％)
Figure BDA0002940726140000071
表6 日粮及繁殖时期对母猪肠道微生物在属水平上组成的影响(％)
Figure BDA0002940726140000072
Figure BDA0002940726140000081
Figure BDA0002940726140000091
2.3母猪微生物与母猪繁殖性能Spearman相关性分析
如图4所示，Spearman相关分析的结果表明，菌属Phascolarctobacterum菌属的相对丰度和母猪平均日采食量及仔猪平均日增重和窝增重呈正相关(P<0.05)。但unclassified_f__Lachnospiraceae和Clostridium_sensu_stricto_1菌属的相对丰度与仔猪窝增重及平均日增重呈负相关关系(P<0.05)。此外Alloprevotella菌属的相对丰度也同仔猪平均日增重呈负相关关系(P<0.05)。
综上所述，日粮中添加香味剂提高了泌乳母猪的平均日采食量，仔猪初生重、断奶窝重及断奶窝增重，提高了母猪的繁殖性能。日粮中添加香味剂能调节母猪肠道微生物组成，这有利于提高母猪的繁殖性能。

Claims (10)

1.香味剂在制备调节母猪肠道微生物的试剂中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其中所述调节母猪肠道微生物包括Proteobacteria菌门和Lachnospiraceae菌属，Lachnospiraceae_NK4A136_group菌属及Clostridium_sensu_stricto_1菌属相对丰度显著降低，Phascolarctobacterium菌属的相对丰度显著升高。
3.香味剂在制备提高母猪繁殖性能的试剂中的应用。
4.根据权利要求2所述的应用，其中所述提高母猪繁殖性能包括提高母猪泌乳期采食量。
5.根据权利要求3或4所述的应用，所述提高母猪繁殖性能包括提高仔猪初生重、断奶重、平均日增重、窝增重。
6.根据权利要求1-5任一项所述的应用，其中所述香味剂包括椰子醛、丙位辛内酯、卞醇、乙酸异戊酯、杨梅醛。
7.根据权利要求6所述的应用，其中所述香味剂包括椰子醛4.25％、丙位辛内酯2.13％、卞醇1.95％、乙酸异戊酯1.60％、杨梅醛1.07％。
8.一种能调节母猪肠道微生物和提高繁殖性能的饲料，其包含香味剂，所述香味剂包含椰子醛、丙位辛内酯、卞醇、乙酸异戊酯、杨梅醛。
9.根据权利要求8所述的饲料，其中所述香味剂包括椰子醛4.25％、丙位辛内酯2.13％、卞醇1.95％、乙酸异戊酯1.60％、杨梅醛1.07％。
10.根据权利要求9所述的饲料，其包含香味剂0.10％，玉米63.07％-71.70％、麸皮3.76％-5.67％、豆粕14.85％-20.01％、膨化全脂大豆3.00％-5.00％、大豆油2.50％、食盐0.50％、石粉0.84％-1.13％、磷酸氢钙1.41％-1.50％、1％的预混料1.00％；所述预混料为：预混料为每千克饲料提供：VA 4 000IU，VB6 15mg，VD3 800IU，VE 44IU，VK 0.5mg，生物素0.2mg，胆碱1 250mg，叶酸1.3mg，烟酰10mg，泛酸12mg，核黄素3.75mg，硫胺素1mg，Cu10mg，I 0.14mg，Fe 80mg，Mn 25mg，Se 0.15mg，Zn 100mg。
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