楊曉斌 李瑞國(guó) 妥 強(qiáng) 石柏灌 楊慧超 高巧仙 李榮林 辛國(guó)省*

(1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，銀川 750021;2.寧夏飼料工程技術(shù)研究中心，銀川 750021;3.寧夏大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，銀川 750021;4.寧夏昊標(biāo)檢測(cè)服務(wù)研究院，銀川 750021;5.佩蒂動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)科技股份有限公司，溫州 325405)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人類生活水平的提高和人口老齡化問題的加劇等，寵物犬的需求大幅度增加。傳統(tǒng)的犬糧可能會(huì)造成寵物犬肥胖、糖尿病、結(jié)石等代謝疾病的頻繁發(fā)生，嚴(yán)重威脅犬的健康。因此，功能性食品開發(fā)對(duì)犬的生長(zhǎng)、健康以及養(yǎng)殖有著重要的意義。殼寡糖(chitooligosaccharide,COS)，學(xué)名為寡糖，又名葡萄糖胺寡糖，由2～10個(gè)氨基葡糖通過β-1,4-糖苷鍵連接而成的低聚糖[1]。由自然界中廣泛存在于節(jié)肢動(dòng)物和昆蟲的外骨骼以及真菌細(xì)胞壁中的甲殼素[2]、幾丁質(zhì)[3]與殼聚糖[4]不同程度地脫乙酰和水解得到。COS具有水溶性、無(wú)細(xì)胞毒性、易被腸道吸收等特點(diǎn)[5]。Walsh等[6]研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加COS能顯著提升仔豬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率并顯著提高腸道乳酸菌的數(shù)量，并顯著降低大腸桿菌的數(shù)量。蘇維發(fā)等[7]研究發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)育肥豬飼糧中添加COS能顯著增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能。齊敬宇等[8]研究發(fā)現(xiàn)，COS可抑制脂多糖誘導(dǎo)奶牛外周血單個(gè)核細(xì)胞的抗氧化酶活性。溫佳穎等[9]研究發(fā)現(xiàn)，COS對(duì)腸道致病菌有良好的抑制作用。Osho等[10]研究表明，添加1 g/kg的COS能提高地塞米松脅迫下肉雞的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率和抗氧化能力。Zhang等[11]研究發(fā)現(xiàn)，泥鰍飼料中添加COS能顯著提高血清抗氧化酶與腸道消化酶的活性且添加量由1 g/kg增加到5 g/kg時(shí)腸道蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性呈先增后降的趨勢(shì)。除此之外，COS還具有抗菌[12]、抗腫瘤[13]、抗炎[2]等多種生物學(xué)活性。在醫(yī)學(xué)[14]、食品[15]、農(nóng)業(yè)[16]等領(lǐng)域中得到了較為廣泛應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)COS在寵物上的相關(guān)研究報(bào)道較為罕見。因此，本研究基于COS的良好應(yīng)用前景，以1～2歲成年雄性泰迪為對(duì)象，旨在探究不同添加量下的COS對(duì)成年犬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、免疫力與抗氧化能力的影響及對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)作用，評(píng)價(jià)其對(duì)寵物犬的益生作用，確定COS的適宜添加量，為COS在犬功能性食品的科學(xué)應(yīng)用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

COS，聚合度為2～10，分子質(zhì)量≤2 000 Da，脫乙酰度90%，純度80%。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選用1～2歲、體重[(5.64±0.26 ) kg]相近的成年雄性泰迪試驗(yàn)犬18只(犬只來自寵物犬養(yǎng)殖場(chǎng))，采用單因子完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，隨機(jī)分為3組，每組6個(gè)重復(fù)，其中對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，不添加COS，COS1組在每千克基礎(chǔ)飼糧中添加1 g的COS，COS5組在每千克基礎(chǔ)飼糧中添加5 g的COS。試驗(yàn)期45 d，其中預(yù)試期15 d，正試期30 d。

1.3 試驗(yàn)飼糧

參照NRC(2006)[17]犬貓營(yíng)養(yǎng)需要、成年犬維持營(yíng)養(yǎng)需要量配制基礎(chǔ)飼糧，其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) %

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)犬采用單籠飼養(yǎng)，自由飲水。試驗(yàn)開始前對(duì)犬籠全面清洗、消毒，對(duì)試驗(yàn)犬按常規(guī)程序進(jìn)行防疫、驅(qū)蟲。試驗(yàn)期間定期對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)所進(jìn)行清掃，消毒。于每天08：00、16：00進(jìn)行飼喂，飼喂量按年輕成年試驗(yàn)犬每日維持代謝能需要[ME(MJ/d)=140×BW0.75/239]確定。

1.5 樣品采集

1.5.1 糞樣采集

試驗(yàn)結(jié)束前7 d采用全糞法收集糞樣。挑揀毛發(fā)及雜物，將每天收集的糞便樣本稱重后，取總量的10%，裝入自封袋中，加10%的硫酸混勻后置于-20 ℃冰箱冷凍保存。待糞樣收集完成后，將7 d的糞樣混勻，于105 ℃烘干，冷卻后粉碎，過40目篩，裝入樣品袋保存，待測(cè)。

1.5.2 血樣采集

試驗(yàn)最后1 d采用臂前靜脈采血。用不含抗凝劑的5 mL采血管采集血樣4 mL，2份。室溫靜置30 min，將采血管放入離心機(jī)內(nèi)，4 ℃條件下3 000 r/min離心15 min，取上清裝于1.5 mL離心管，保存于-80 ℃?zhèn)溆谩?/p>

1.5.3 腸道內(nèi)容物等樣品采樣

在試驗(yàn)最后1 d，用無(wú)菌直腸棉拭子經(jīng)生理鹽水濕潤(rùn)后旋轉(zhuǎn)插入肛門，收集糞便，插入無(wú)菌凍存管內(nèi)，放入液氮罐中保存，用于腸道菌群結(jié)構(gòu)檢測(cè)。

1.6 指標(biāo)測(cè)定

1.6.1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的測(cè)定

測(cè)定指標(biāo)包括干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、鈣(Ca)和磷(P)，其含量按照楊勝[18]主編的《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》中的方法進(jìn)行測(cè)定。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的計(jì)算公式如下:

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率(%)=[(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝入量-營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排出量)/營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝入量]×100。

1.6.2 血清生化指標(biāo)的測(cè)定

將制備的血清送于寧夏迪安樂嘉醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中心(有限公司)進(jìn)行血清生化指標(biāo)的測(cè)定，主要指標(biāo)包括干擾素-γ(IFN-γ)、葡萄糖(GLU)、總膽固醇(TC)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、球蛋白(GLB)、白蛋白(ALB)與總蛋白(TP)的含量。

1.6.3 血清抗氧化指標(biāo)的測(cè)定

將制備好的血清送往寧夏昊標(biāo)檢測(cè)服務(wù)研究院，進(jìn)行血清抗氧化指標(biāo)的測(cè)定。指標(biāo)包括總抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活性以及丙二醛(MDA)的含量。

1.6.4 腸道菌群的測(cè)定

將凍存管中的糞樣置于干冰中，送于北京諾禾致源生物信息科技有限公司進(jìn)行16SrDNA V3～V4區(qū)測(cè)序和生物信息學(xué)分析。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用Excel 2021軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)初步整理，采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分(one-way ANOVA)，并進(jìn)行Duncan氏法多重比較，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 COS對(duì)犬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表2可知，與對(duì)照組相比，飼糧中添加1 g/kg的COS對(duì)各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率均無(wú)顯著影響(P>0.05)，添加5 g/kg的COS顯著增加了犬對(duì)EE的表觀消化率(P<0.05)，對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率無(wú)顯著影響(P>0.05)。

表2 COS對(duì)犬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響Table 2 Effects of COS on apparent digestibility of nutrients of dogs %

2.2 COS對(duì)犬血清抗氧化能力的影響

由3表可知，與對(duì)照組相比，飼糧中添加COS顯著提高了血清T-AOC(P<0.05)且COS5組顯著高于COS1組(P<0.05)，其中COS1組較對(duì)照組提升了23.48%，COS5組較對(duì)照組提高了37.95%，COS5組較COS1組提高了18.35%；飼糧中添加COS對(duì)血清GSH-Px與SOD活性及MDA的含量沒有顯著影響(P>0.05)。

表3 COS對(duì)犬血清抗氧化能力的影響Table 3 Effects of COS on serum antioxidant capacity of dogs

2.3 COS對(duì)犬血清生化指標(biāo)的影響

由表4可知，與對(duì)照組相，飼糧中添加1 g/kg的COS對(duì)犬血清生化指標(biāo)均無(wú)顯著影響(P>0.05)，添加5 g/kg的COS顯著增加了犬血清總蛋白的含量(P<0.05)，對(duì)其他血清生化指標(biāo)無(wú)顯著影響(P>0.05)。

表4 COS對(duì)犬血清生化指標(biāo)的影響Table 4 Effects of COS on serum biochemical indices of dogs

2.4 COS對(duì)犬腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響

2.4.1 測(cè)序數(shù)據(jù)的處理、序列聚類及物種注釋情況

基于Illumina Nova測(cè)序平臺(tái)測(cè)序，構(gòu)建PCR-free文庫(kù)，然后進(jìn)行雙末端(paired-end)測(cè)序。通過對(duì)reads拼接，平均每個(gè)樣品測(cè)得102 703條tags，經(jīng)過質(zhì)控，平均得到98 209條有效數(shù)據(jù)，質(zhì)控有效數(shù)據(jù)量達(dá)65 074，質(zhì)控有效率達(dá)63.39%，結(jié)果如表5所示。以97%的一致性(identity)將序列聚類成為操作分類單元(OTUs)，共得到1 393個(gè)OTUs，然后對(duì)OTUs序列與Silva138數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行物種注釋。注釋結(jié)果中，共有671個(gè)(48.17%)OTUs注釋到屬水平。

表5 測(cè)序數(shù)據(jù)預(yù)處理Table 5 Preprocessing of sequencing data

2.4.2 Alpha多樣性指數(shù)

對(duì)不同樣本在97%一致性閾值下的Alpha多樣性分析指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。由表6可知，各組糞便菌群測(cè)序覆蓋均在0.999以上，說明得到的OTUs序列對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果具有代表性。各組間Observed species、Chao1、ACE、Shannon、Simpson指數(shù)差異不顯著(P>0.05)，說明飼糧中添加COS對(duì)犬腸道菌群組成的物種豐富度和物種多樣性無(wú)顯著影響。

表6 Alpha多樣性指數(shù)Table 6 Alpha diversity indexes

2.4.3 物種多樣性曲線

以抽取的測(cè)序數(shù)據(jù)量與對(duì)應(yīng)的物種(OTUs)數(shù)來構(gòu)建組別稀釋曲線圖，如圖1所示。以O(shè)TUs的排序編號(hào)與OTUs中的相對(duì)豐度繪制成等級(jí)聚類曲線，如圖2所示。由圖1可知，各組在測(cè)序量為1 000時(shí)出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折，曲線均趨于平緩，說明測(cè)序深度已滿足試驗(yàn)需求。由圖2可知，各組OTUs中的相對(duì)豐度在10-4以下時(shí)，曲線趨于平緩，說明測(cè)序數(shù)據(jù)量已趨于合理，物種分布比較均勻。

2.4.4 物種分布情況

2.4.4.1 門水平糞便菌群結(jié)構(gòu)組分分析

選取各組在門水平上相對(duì)豐度排名前10的物種，生成物種相對(duì)豐度柱形累加圖。如圖3所示，本試驗(yàn)條件下，犬糞便菌群相對(duì)豐度前10的菌群由梭桿菌門(Fusobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、放線菌門(Actinobacteria)、變形菌門(Proteobacteria)、未鑒定菌門(unidentified_Bacteria)、脫氧桿菌門(Deferribacteres)、螺旋體門(Spirochaetota)、酸桿菌門(Acidobacteriota)、綠灣菌門(Chloroflexis)組成。由表7可知，相對(duì)豐度大于1%的優(yōu)勢(shì)菌群有5個(gè)：梭桿菌門、厚壁菌門、擬桿菌門、放線菌門、變形菌門。占主導(dǎo)地位的物種有梭桿菌門、厚壁菌門、擬桿菌門，占前10物種總體的90%以上。在門水平，與對(duì)照組相比，添加COS均顯著降低了犬腸道放線菌門的相對(duì)豐度(P<0.05)且COS5組顯著低于COS1組(P<0.05)；此外，添加5 g/kg的COS顯著提高了厚壁菌門的相對(duì)豐度(P<0.05)。對(duì)照組與試驗(yàn)組之間綠灣菌門的相對(duì)豐度差異不顯著(P>0.05)，但COS1組顯著低于COS5組(P<0.05)，相對(duì)于COS5組降低了83.33%。

表7 門水平相對(duì)豐度Table 7 Relative abundance of phylum levels %

橫坐標(biāo)為從某個(gè)樣本中隨機(jī)抽取的測(cè)序條數(shù)，縱坐標(biāo)為基于該測(cè)序條數(shù)能構(gòu)建的OTUs數(shù)量，用來反映測(cè)序深度情況，不同組用不同顏色的曲線表示。The horizontal coordinate is the number of sequencing lines randomly selected from a sample,and the vertical coordinate is the number of OTUs that can be constructed based on the number of sequencing lines to reflect the sequencing depth.Different groups are represented by curves of different colors.圖1 稀釋曲線Fig.1 Rarefaction curve

2.4.4.2 屬水平糞便菌群結(jié)構(gòu)組分分析

選取各組在屬水平上相對(duì)豐度排名前10的物種，生成物種相對(duì)豐度柱形累加圖。如圖4所示，犬糞便中屬水平相對(duì)豐度前10的菌群有：梭菌屬(Fusobacterium)、擬桿菌屬(Bacteroides)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、艱難梭菌屬(Peptoclostridium)、擬普氏菌屬(Alloprevotella)、布勞特氏菌屬(Blautia)、普氏菌屬(Prevotella)、考拉桿菌屬(Phascolarctobacterium)、副桿菌屬(Parabacteroides)、柯林斯氏菌屬(Collinsella)。由表8可知，占主導(dǎo)地位的主要有梭菌屬、擬桿菌屬，占前10物種的50%左右。在屬水平，與對(duì)照組相比，添加COS均顯著降低了犬腸道擬桿菌屬和柯林斯氏菌屬相對(duì)豐度(P<0.05)且柯林斯氏菌屬相對(duì)豐度在COS5組顯著低于COS1組(P<0.05)。其中COS1組擬桿菌屬相對(duì)豐度較對(duì)照組降低了37.93%，COS5組較對(duì)照組降低了35.42%，COS1組柯林斯氏菌屬相對(duì)豐度較對(duì)照組降低了55.50%，COS5組較對(duì)照組降低了97.25%且COS5組相較于COS1組降低了93.81%。

表8 屬水平相對(duì)豐度Table 8 Relative abundance of genus levels %

橫坐標(biāo)為按OTUs豐度排序的序號(hào)，縱坐標(biāo)為對(duì)應(yīng)的OTUs的相對(duì)豐度，用來反映樣本中物種的豐富度和均勻度，不同的組用不同的顏色的折線表示。The horizontal coordinate is the serial number sorted by OTUs abundance,and the vertical coordinate is the relative abundance of corresponding OTUs,which is used to reflect the richness and evenness of species in the sample.Different groups are indicated by broken lines of different colors.圖2 等級(jí)聚類曲線Fig.2 Rank abundance curve

Fusobacteriota:梭桿菌門；Firmicutes:厚壁菌門；Bacteroidota:擬桿菌門；Actinobacteriota:放線菌門；Proteobacteria:變形菌門；Unidentified_Bacteria:未鑒定菌門；Deferribacteres:脫氧桿菌門；Spirochaetota:螺旋體門；Acidobacteriota:酸桿菌門；Chloroflexi:綠灣菌門；Others:其他。圖3 門水平物種相對(duì)豐度Fig.3 Relative abundance of phylum level species

Fusobacterium:梭菌屬；Bacteroides:擬桿菌屬；Lactobacillus:乳桿菌屬；Peptoclostridium:艱難梭菌屬；Alloprevotella:擬普氏菌屬；Blautia:布勞特氏菌屬；Prevotella:普氏菌屬；Phascolarctobacterium:考拉桿菌屬；Parabacteroides:副桿菌屬；Collinsella:柯林斯氏菌屬；Others:其他。圖4 屬水平物種相對(duì)豐度Fig.4 Relative abundance of genus level species

3 討 論

3.1 COS對(duì)犬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率是反映動(dòng)物對(duì)飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的重要指標(biāo)[19]，能反映營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收狀況，也可反映飼糧營(yíng)養(yǎng)是否平衡[20]。Huang等[21]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加COS能夠顯著提高肉雞干物質(zhì)、鈣、磷、粗蛋白質(zhì)和所有氨基酸的回腸表觀消化率。Harikrishnan等[22]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加COS具有提升鰱魚消化酶活性的作用。本研究發(fā)現(xiàn)，添加5 g/kg的COS對(duì)犬粗脂肪表觀消化率有顯著的提升效果，說明犬飼糧中添加5 g/kg COS對(duì)犬脂質(zhì)代謝有很好的改善作用。除此之外，犬飼糧中添加COS對(duì)干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、鈣和磷表觀消化率作用在統(tǒng)計(jì)學(xué)上雖然沒有達(dá)到顯著差異，但均較對(duì)照組有一定程度的增加，并且對(duì)干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和磷的表觀消化率的作用隨COS添加量的增加呈現(xiàn)有規(guī)律的增強(qiáng)趨勢(shì)。這可能與COS刺激犬胃、腸黏膜促進(jìn)消化酶的分泌作用，進(jìn)而促進(jìn)了犬對(duì)各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收有關(guān)。

3.2 COS對(duì)犬血清抗氧化能力的影響

動(dòng)物機(jī)體抗氧化能力與機(jī)體的健康有著密切的聯(lián)系。Xie等[23]研究表明，妊娠豬飼糧中添加COS可以顯著提高妊娠母豬血漿SOD的活性。Osho等[10]研究表明，地塞米松脅迫下雄性肉雞飼糧中添加1 g/kg的COS能顯著增加血漿中SOD與GSH-Px的活性。Chang等[24]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加COS能顯著降低黃羽肉雞肌肉中MDA含量并增加肌肉SOD和GSH-Px的活性。Qi等[25]研究發(fā)現(xiàn)，COS能夠增加硫代乙酰胺誘導(dǎo)的肝性腦病(HE)Wistar大鼠肝臟組織中GSH-Px表達(dá)并降低MDA含量。Zhang等[11]研究發(fā)現(xiàn)，泥鰍飼料中添加1與5 g/kg的COS均能顯著增加泥鰍血清SOD、GSH-Px的活性。在本試驗(yàn)中，飼糧中添加COS顯著增加了犬血清T-AOC，并且5 g/kg組顯著高于1 g/kg組。在機(jī)體防御體系中，T-AOC的作用主要是維持內(nèi)環(huán)境活性氧的動(dòng)態(tài)平衡，清除過高的活性氧，使機(jī)體處于氧化還原相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，代表體內(nèi)酶類和非酶類抗氧化物的總體水平，能全面反映動(dòng)物機(jī)體的抗氧化狀態(tài)[26]。有研究表明，COS清除自由基的能力會(huì)隨著COS添加量的提高而增強(qiáng)，可能是由于COS分子中的銨根離子提供的單電子是清除自由基的根源。而飼糧中添加COS對(duì)犬血清SOD、GSH-Px活性及MDA的含量無(wú)顯著影響，說明COS對(duì)機(jī)體抗氧化功能的影響作用可能與COS添加量以及試驗(yàn)動(dòng)物有關(guān)。

3.3 COS對(duì)犬血清生化指標(biāo)的影響

血清生化指標(biāo)可以反映動(dòng)物機(jī)體的免疫功能與健康狀況[27]。Katiyar等[28]研究發(fā)現(xiàn)，COS能降低糖尿病小鼠血清低密度脂蛋白、葡萄糖、膽固醇和甘油三酯含量。Xu等[29]在建立的小鼠肉瘤180腫瘤模型中，使用100 mg/kg COS能顯著提高小鼠血清中IFN-γ的含量。本研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加5 g/kg的COS顯著增加了犬血清總蛋白的含量，對(duì)血清其他指標(biāo)均無(wú)顯著影響。血清總蛋白作為機(jī)體蛋白質(zhì)代謝的重要指標(biāo)，為白蛋白和球蛋白的總和[30]。本研究結(jié)果中，雖然各組之間血清白蛋白和球蛋白含量差異未達(dá)到顯著水平，添加COS血清白蛋白和球蛋白含量均有所提高，這可能與COS提高了犬對(duì)蛋白質(zhì)的消化率有關(guān)，并且球蛋白與機(jī)體的免疫密切相關(guān)，這說明COS一定程度上提升了犬的代謝功能和免疫力。連國(guó)琦等[31]研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)江香豬飼糧添加0.5%的COS能顯著提升血漿堿性磷酸酶的活性，對(duì)其他血清生化參數(shù)均無(wú)顯著影響。這說明COS對(duì)動(dòng)物機(jī)體生化指標(biāo)的影響也與COS的添加量和試驗(yàn)動(dòng)物有密切關(guān)系。

3.4 COS對(duì)犬腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響

腸道菌群能夠調(diào)節(jié)動(dòng)物機(jī)體代謝、免疫等功能，影響機(jī)體的生長(zhǎng)及健康狀況。腸道菌群結(jié)構(gòu)受到宿主遺傳、飲食、生活環(huán)境、年齡、健康狀況、藥物等影響[32]。腸道菌群的結(jié)構(gòu)和數(shù)量在一定范圍處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。腸道菌群異常改變可能會(huì)導(dǎo)致肥胖、糖尿病和自身免疫性疾病以及神經(jīng)精神疾病[33]。對(duì)糞便菌群分析可以準(zhǔn)確地反映腸道菌群的變化。本試驗(yàn)通過高通量測(cè)序技術(shù)，對(duì)18只泰迪犬新鮮糞便菌群測(cè)序分析。結(jié)果顯示，各組菌群豐富度Observed species、Chao1、ACE指數(shù)與菌群多樣性Shannon、Simpson指數(shù)均無(wú)顯著差異，說明添加COS對(duì)犬的腸道菌群結(jié)構(gòu)豐富度、多樣性沒有顯著效果。

本試驗(yàn)從門、屬2個(gè)水平對(duì)飼糧中添加COS的犬腸道菌群結(jié)構(gòu)與多樣性的變化進(jìn)行了分析。在門水平，犬腸道中的優(yōu)勢(shì)菌門有梭桿菌門、厚壁菌門、擬桿菌門、放線菌門與變形菌門，這與陸江等[34]的研究結(jié)果相同。本研究發(fā)現(xiàn)，添加5 g/kg的COS顯著增加了厚壁菌門的相對(duì)豐度。厚壁菌門是人與多種哺乳動(dòng)物中的優(yōu)勢(shì)菌門，與機(jī)體腸道屏障的保護(hù)功能有關(guān)[35]。Fábrega等[36]報(bào)道，厚壁菌門的比例與胃腸道炎癥呈負(fù)相關(guān)。Wang等[37]報(bào)道，COS對(duì)腸道健康有積極作用，能有效保護(hù)炎性腸病(IBD)的腸道屏障。因此，犬飼糧中添加5 g/kg的COS能增加犬的腸道抗炎和腸道保護(hù)作用。也有研究發(fā)現(xiàn)，厚壁菌門相對(duì)豐度與動(dòng)物腸道中脂肪、蛋白質(zhì)的消化有關(guān)，具有促進(jìn)飼糧營(yíng)養(yǎng)消化吸收的作用[38]。這與本試驗(yàn)中添加不同水平的COS促進(jìn)了犬對(duì)粗蛋白質(zhì)、粗脂肪的表觀消化率的結(jié)果一致。在屬水平，犬飼糧中添加COS顯著降低了犬腸道中柯林斯氏菌屬的相對(duì)豐度。Astbury等[39]報(bào)道，柯林斯氏菌屬與非酒精性脂肪肝、肥胖和動(dòng)脈粥樣硬化有關(guān)，并且表明該微生物屬中存在的一些途徑可能影響宿主的脂質(zhì)代謝。這表明飼糧中添加COS可能有降低犬非酒精性脂肪肝、肥胖和動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，飼糧中添加COS對(duì)犬腸道放線菌門、綠灣菌門與擬桿菌屬的作用可能與COS增強(qiáng)犬代謝、改善犬腸道內(nèi)環(huán)境的作用有關(guān)。

4 結(jié) 論

COS可作為犬飼糧的補(bǔ)充劑，能一定程度上改善犬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、提升犬的抗氧化功能和免疫力，對(duì)腸道菌群的結(jié)構(gòu)也有積極的調(diào)節(jié)作用，并且這些積極的作用隨著COS添加量的增加均呈現(xiàn)增強(qiáng)趨勢(shì)。本試驗(yàn)條件下，5 g/kg的COS添加量?jī)?yōu)于1 g/kg。然而，關(guān)于COS在犬上的最適添加量還需進(jìn)一步確定。