喷施复合益生菌可提高哺乳期仔猪生长性能和免疫力，调节肠道菌群和血液代谢物

环境微生物暴露是影响新生儿早期肠道菌群建立的一个重要因素，补充益生菌已被证明可以促进仔猪的发育和健康。先前研究表明，益生菌可提高仔猪生长性能、降低腹泻率、增强免疫功能，但不同研究得出的推论仍存在较大争议。众所周知，益生菌的效果存在特异性，很大程度上取决于应用的益生菌菌株和剂量。另一方面，宿主相关的生理和环境因素也会影响益生菌的健康促进作用。因此，有必要对候选益生菌在畜牧业中的具体效果进行评价。因此，本研究评估了在母猪产房及仔猪生活环境中喷洒复合益生菌发酵液（CPFL；由Lacticaseibacillus casei Zhang, Lactiplantibacillus plantarum P-8和Lacticaseibacillus rhamnosus Probio-M9等比例组成，浓度为1×10⁹ CFU/mL）对仔猪早期生长性能和免疫力的影响。共纳入68头仔猪，随机分为益生菌组（32头）和对照组（36头），益生菌组从出生前2天到产后第7天每天喷施CPFL两次。试验期间记录仔猪出生重、断奶重和腹泻率等指标，分别于0、7和14日龄收集产房内的环境样本、以及在0、3、7、14和21日龄收集仔猪的粪便和血液样本。对环境和粪便样本进行宏基因组测序，用LC-MS测定仔猪血清代谢物。

图1 试验期间益生菌和对照组仔猪肠道活性代谢物潜在变化

结果表明，喷洒CPFL重塑了产房环境菌群组成，显著增加了仔猪的日增重和断奶重（P<0.001），有效调节了仔猪免疫反应（IgA、IgG和IL-10水平增加；IFN-γ水平减少；P<0.05）。喷洒CPFL会改变仔猪的肠道菌群结构以及多样性，增加了一些潜在有益菌的丰度（如Bacteroides uniformis、Butyricimonas virosa、Parabacteroides distasonis和Phascolarctobacterium succinatutens），降低了Escherichia coli丰度（P<0.05），改善了仔猪肠道菌群编码的碳水化合物代谢潜力。此外，喷洒CPFL还显著改变了仔猪肠道菌群衍生代谢物和多种血清代谢物水平（如B族维生素、维生素E、中/长链脂肪酸等；P<0.05）。进一步多组学关联分析发现Sutterella sp.与IgG正相关，烟酸和吡哆胺与Escherichia coli负相关；壬二酸、癸二酸和谷氨酸与仔猪体重正相关；血清IgA和IgG水平与Alistipes sp. CAG 514、十七烷酸和十四烷酸显著正相关，而核黄素和维生素E水平与IFN-γ显著负相关。

图2 益生菌发酵液提高仔猪生长性能和免疫功能的潜在机制

总之，本研究表明通过喷洒复合益生菌发酵液对仔猪进行早期干预，可以有效地重塑产房环境微生物组成，显著提高仔猪的生长性能和免疫功能，其有益效果可能与调节肠道菌群和代谢物水平有关。本研究为学术界和养猪业提供了有趣和实用的信息，扩展了益生菌在畜牧业中的知识和应用。

该研究于2022年12月16日发表在中科院1区期刊Science China-Life Sciences （IF=10.372），第一作者：博士研究生黄卫强、马腾、硕士研究生刘逸群；通讯作者：张和平教授。

原文链接：https://doi.org/10.1007/s11427-022-2229-1