Frontiers in Microbiology:早期抗生素干预显著影响哺乳仔猪肠道微生物区系和代谢

在集约化的养猪生产中，仔猪往往在生长的早期阶段（哺乳和断奶阶段）就接触饲用抗生素，以此来防治呼吸系统疾病和胃肠道感染疾病的发生，同时起到促进仔猪生长的作用。前人的研究已经表明抗生素能影响断奶仔猪粪样中微生物的组成和功能。然而，在哺乳阶段，教槽料中添加饲用抗生素对仔猪肠道微生物以及代谢所产生的影响鲜有报道。基于此，该研究旨在以哺乳仔猪为研究对象，探讨在仔猪的早期阶段抗生素干预对其肠道微生物和代谢的影响。

该研究按照母猪品种、胎次相近、产期相同的原则，选取16窝平均体重为1.44 ± 0.03 kg的7日龄健康的杜 × 长 × 大三元杂交哺乳仔猪为试验动物，以窝为单位，随机分为两组（n=8 窝/组），仔猪在吃母乳的同时，一组饲喂不含有任何抗生素的商业教槽料，另一组饲喂含有混合抗生素的教槽料。抗生素分别为50 mg/kg饲料的土霉素钙、吉他霉素和喹乙醇。这三种抗生素均是商业猪场中常用的促生长类抗生素，并具有广谱的抗菌活性。于试验的第16天（23日龄），每窝仔猪禁食12 h后进行空腹称重，随后每窝随机选取一头仔猪（每个处理组8头猪，共16头猪）进行麻醉后颈静脉放血致死，收集回肠和盲肠食糜，分别混匀后取出约10 g食糜装入灭菌的冻存管，并立即放入液氮中保存，用于肠道微生物和代谢产物分析。

该研究发现：1）抗生素改变了哺乳仔猪肠道微生物的结构，并且对回肠的影响比对盲肠的影响大。抗生素干预显著降低了回肠食糜微生物的多样性和丰度，同时降低了回肠和盲肠食糜中有益菌Lactobacillus的丰度，而增加了回肠一些潜在致病菌的丰度，如Streptococcus，unclassified Enterococcaceae，unclassified Fusobacteriales和Corynebacterium的丰度，降低了盲肠unclassified Ruminococcaceae和unclassified Erysipelotrichaceae的丰度。2）抗生素干预改变了微生物对碳水化合物和含氮化合物的代谢。抗生素显著降低了回肠乳酸以及盲肠短链脂肪酸的浓度，但增加了回肠和盲肠生物胺的浓度；相关性分析发现微生物与微生物代谢存在一定的相关性。该研究结果扩展了早期饲用抗生素对哺乳仔猪肠道微生物组成和代谢调节的认知，不仅为单胃动物氮营养素高效利用和生产中配制合理的日粮提供理论依据，同时为开发重要的抗生素替代品提供研究基础。

文章来源：Miao Yu, Chunlong Mu, Chuanjian Zhang, Yuxiang Yang, Yong Su and Weiyun Zhu. Marked response in microbial community and metabolism in the ileum and cecum of suckling piglets after early antibiotics exposure. Frontiers in Microbiology. 2018. 9:1166