微生物Muramidase对断奶仔猪生长和肠道健康的影响

《Italian Journal of Animal Science》：The influence of microbial muramidase on growth and gut health of weaned piglets

微生物木瓜酶通过降解细菌细胞壁肽聚糖减轻肠道炎症，促进断奶猪生长并减少抗生素使用，同时改变肠道菌群结构但不影响挥发性脂肪酸水平。

　　微生物来源的溶菌酶（MUR）在肠道中能够分解细菌的肽聚糖（PGN），从而减轻由PGN引发的黏膜炎症，促进肠道稳态。基于这一机制，研究假设通过在断奶猪的饲料中添加微生物MUR，能够改善其生长性能，同时提升肠道健康和微生物平衡。本研究采用96头断奶母猪（28天龄）进行实验，将其分为对照组（CTR）和实验组（TRT），其中TRT组的饲料中添加了65,000 LSU（荧光测定法）的微生物MUR。实验持续44天，期间每周评估体重、饲料摄入量、粪便评分以及抗生素使用情况。在第9天和第28天分别采集了16头猪的粪便样本，用于微生物分析和挥发性脂肪酸（VFA）浓度检测。

实验结果显示，TRT组在第28天的抗生素使用量显著低于CTR组（p<0.01），这表明MUR可能有助于减少疾病引发的抗生素需求。此外，TRT组的最终体重（d44）显著高于CTR组（p=0.01），平均日增重（d0–d44）也有所提高（p<0.05），同时饲料转化率（FCR）表现出改善趋势（p<0.05）。这些结果表明，MUR的添加在一定程度上促进了断奶猪的生长和营养利用效率。然而，微生物群分析显示，TRT组在第9天时α多样性（Chao1指数）显著降低（p=0.02），但在第28天未见显著差异。β多样性在两个时间点均存在显著差异（R2=0.05，p<0.05），表明TRT组和CTR组的肠道微生物结构发生了变化。通过LEfSe分析发现，TRT组在第9天和第28天时，Turicibacter和Colidextribacter的丰度显著降低（LDA>3，p<0.01）。尽管微生物群的组成发生了变化，但挥发性脂肪酸的浓度未受影响，这表明肠道微生物的发酵功能保持完整。

本研究的健康和生长性能评估显示，尽管实验期间发生了由副猪嗜血杆菌（APP）引起的呼吸道感染，但TRT组的抗生素使用量显著减少。APP是一种高传染性的革兰氏阴性菌，通常在断奶后的猪群中引发肺炎。尽管临床症状通常在12至16周龄的猪中出现，但断奶后的猪崽由于母源抗体水平下降，更容易被感染。在实验中，APP感染导致了较高的抗生素使用率，特别是在断奶后的前两周。然而，TRT组的抗生素使用量在d14–d21和d21–d28期间显著低于CTR组（p=0.03和p<0.01），这表明MUR可能在一定程度上降低了APP感染的严重性或频率。

研究还发现，TRT组的平均日增重在多个时间段内显著高于CTR组，包括d7–d14、d14–d21、d21–d28、d14–d28以及整个实验期间（d0–d44）。此外，TRT组的饲料摄入量在d14–d21、d21–d28和d14–d28期间显著增加（p=0.04、0.01和0.02），而整个实验期间的饲料转化率（FCR）也有所改善。这些结果表明，MUR的添加不仅有助于减少疾病引发的抗生素使用，还能提升猪的生长性能和饲料效率。

微生物群分析进一步揭示了MUR对肠道微生物结构的影响。TRT组在第9天时α多样性显著降低，而在第28天时未见显著差异。β多样性分析显示，TRT组和CTR组的肠道微生物结构在两个时间点均存在显著差异，这可能与MUR对特定微生物群落的影响有关。LEfSe分析表明，Turicibacter和Colidextribacter的丰度在TRT组中显著减少，而Peptococcus和Negativibacillus的丰度则有所增加。这些微生物的丰度变化可能反映了MUR对肠道微生物组成的调节作用。

尽管TRT组的微生物群组成发生了变化，但挥发性脂肪酸的浓度未见显著差异，这表明肠道微生物的发酵功能并未受到干扰。此外，粪便中的钙保护素浓度也未见显著变化，进一步支持了MUR对肠道炎症的减轻作用。这些结果表明，MUR可能通过减少肠道炎症，促进营养物质的吸收和利用，从而改善猪的生长性能。

研究还探讨了MUR可能的机制。MUR通过分解细菌的PGN，减少其对肠道黏膜的刺激，从而降低炎症反应。这一过程可能通过激活NOD2受体，进而影响免疫信号通路，如核因子κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路。虽然急性激活可能引发促炎反应，但持续的NOD2刺激在生理条件下有助于下调炎症信号，促进黏膜稳态。此外，MUR可能通过调节肠道微生物群，减少有害菌的丰度，同时增加有益菌的丰度，从而改善肠道健康。

本研究的局限性在于，实验期间发生了一次意外的APP感染，这可能导致了抗生素使用的增加，特别是在断奶后的早期阶段。尽管如此，研究结果仍然支持MUR作为非抗生素策略的潜力，用于支持断奶猪的生长和健康。未来的研究需要在更严格的卫生条件下进一步验证MUR的效果，并明确其对微生物途径和宿主反应的具体影响。此外，还需要进一步探讨MUR对肠道微生物群落的长期影响，以及其在不同饲养条件下的适用性。