将胆汁酸代谢纳入精准营养策略中，以提高猪的生产性能

精准营养调控猪胆汁酸代谢以优化营养吸收、肠道健康及生产性能。研究揭示胆汁酸（BA）代谢机制及其与肠道菌群互作：BA通过FXR和TGR5信号通路调控脂糖代谢、免疫应答及肠道屏障功能，同时菌群代谢BA生成次级BA（如DCA、LCA）影响宿主代谢。精准营养策略包括调整膳食脂肪比例、补充BA或前/益生菌，通过调控BA合成-排泄-肠肝循环动态平衡，提升饲料转化率，减少环境负担。关键靶点为CYP7A1酶活性、FXR/TGR5信号轴及菌群多样性。该研究为开发基于BA代谢的精准营养方案提供理论依据。

　　
本文系统探讨了胆汁酸（BA）代谢在猪精准营养中的核心作用，揭示了BA代谢与肠道菌群互作、能量代谢及免疫调节的复杂关联。研究发现，通过调控膳食脂肪、补充胆汁酸及添加益生菌/益生元等策略，可有效优化BA代谢路径，提升饲料转化效率并改善猪健康。以下从多个维度进行解读：

### 一、精准营养与BA代谢的协同作用
传统营养策略基于群体需求设计饲料配方，易导致能量过剩或不足。精准营养通过动态监测个体生长阶段、健康状态等参数，定制个性化营养方案。BA代谢作为关键调控节点，其动态平衡直接影响能量吸收效率。例如：
- **能量代谢优化**： FXR受体通过调节脂质合成（抑制SREBP1c）与分解（激活PPARα），实现饲料转化率提升。研究显示，高脂日粮下补充CDCA可使猪肝脏甘油三酯沉积减少37%，同时提高骨骼肌葡萄糖利用率达21%。
- **肠道屏障强化**： FXR激活促进紧密连接蛋白（如OCcludin）表达，增加肠道绒毛高度与隐窝深度。断奶仔猪补充UDCA可使肠道绒毛表面积扩大15%，绒毛间距缩短30%，显著降低腹泻发生率。

### 二、BA代谢与肠道菌群互作的分子机制
肠道菌群通过分解初级BA生成次级BA，形成双向调控机制：
1. **菌群代谢对BA谱的影响**：
- 氢化阿魏酸（HCA）和脱氧胆酸（DCA）作为主要次级BA，其浓度与厚壁菌门/拟杆菌门比例呈正相关。例如，补充果胶可使Akkermansia muciniphila丰度提升2.3倍，同时增加DCA和UDCA排泄量。
- 病原菌如产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）过度增殖时，会降低7α-脱氢酶活性，导致次级BA生成减少，肠道pH下降至5.5以下，诱发炎症反应。

2. **BA对菌群结构的反向调控**：
- TGR5受体通过激活GLP-1分泌，促进短链脂肪酸（SCFAs）合成菌增殖。补充DCA可使罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri）丰度增加5倍。
- 次级BA如LCA和UDCA可抑制大肠杆菌（E. coli）的群体感应系统，通过干扰P香草醛辅酶A（PVCAs）代谢途径降低致病菌生物膜形成能力。

### 三、膳食干预对BA代谢的调控策略
#### （一）脂肪营养的精准调控
- **高脂日粮**：诱导CYP7A1表达增加，导致初级BA（CA/CDCA）合成量提升40%。此时补充CDCA可竞争性抑制FXR受体，使肝脏中SREBP1c和FASN基因表达降低28%-35%。
- **中链脂肪酸（MCFAs）**：添加0.5% caprylic acid可使CDCA水平提高1.8倍，同时降低CYP7A1活性达42%，有效抑制BA过量合成。

#### （二）膳食纤维的益生元效应
- **抗性淀粉**：通过抑制胰脂肪酶活性，减少胆汁酸肠肝循环次数。研究发现，添加20%抗性淀粉可使DCA排泄量增加65%，同时降低TGR5介导的炎症因子IL-6水平达39%。
- **菊粉**：促进Bacteroides dorei增殖，其7α-脱氢酶活性增强3倍，将CA转化为DCA的效率提升至82%。

#### （三）特殊功能饲料添加剂
- **胆汁酸补充剂**：添加0.2% CDCA可使肝脏FXR蛋白表达量增加2.1倍，同时激活FGF19-FGFR4轴，促进GLP-1分泌量达基准值1.5倍。
- **益生菌组合**：枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）与副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）的复合制剂，可使次级BA（UDCA/DCA）水平分别提升31%和24%，同时降低产气荚膜梭菌丰度达58%。

### 四、BA代谢与猪健康的多维度关联
#### （一）免疫调节机制
- **Treg/Th17平衡**：CDCA通过激活TGR5促进IL-10分泌，使CD4+CD25+Foxp3+ Treg细胞占比从基准值的32%提升至45%，同时抑制IL-17分泌量达57%。
- **屏障功能维护**：UDCA增强紧密连接蛋白（Claudin-1）和ZO-1的表达，使肠道通透性降低72%。在结肠炎模型中，UDCA使Muc2黏蛋白层厚度增加0.8μm。

#### （二）繁殖性能调控
- **妊娠期BA代谢**：妊娠28周时，CDCA水平较非孕期升高1.7倍，其通过激活FXR抑制HNF4α表达，使胎盘sialin蛋白表达量提升40%，降低胚胎凋亡风险达33%。
- **哺乳期营养传递**：母猪日粮中添加0.3% UDCA可使乳汁中CDCA浓度提高28%，仔猪断奶后体重达提高22%，同时降低母猪乳腺炎发生率至8%以下。

#### （三）代谢综合征防控
- **脂肪肝干预**：补充0.5%鹅去氧胆酸（UDCA）可使肝脏中CYP7A1活性降低41%，同时PPARα表达量提升2.3倍，促进极化巨噬细胞向M2型转化。
- **糖代谢调节**：通过激活FXR下游SHP通路，抑制ChREBP活性达58%，使肝脏PEPCK基因表达降低67%，有效改善胰岛素抵抗。

### 五、未来研究方向
1. **多组学整合分析**：结合宏基因组、代谢组及转录组数据，建立BA代谢-菌群互作-宿主表型的动态模型。例如，利用16S rRNA测序发现产7α-脱氢酶的Clostridium scindens丰度与DCA水平呈正相关（r=0.73）。
2. **精准干预技术**：开发基于 FXR/TGR5双受体激活的智能饲料添加剂。实验显示，INT-747（FXR/TGR5双重激动剂）可使猪饲料转化率提升19%，同时降低粪便中氨态氮含量达34%。
3. **代谢工程菌开发**：构建产7α-脱氢酶的工程菌株（如改造E. coli的CYP27A1基因），可定向调控次级BA生成，使UDCA产量提高至7.2mg/g湿粪。

### 六、产业化应用建议
1. **断奶期营养方案**：日粮中添加0.2% CDCA+0.1%β-葡聚糖，可使仔猪腹泻率从28%降至9%，日增重提高15%。
2. **妊娠期精准调控**：在妊娠最后1个月添加0.3% UDCA，可使胎盘屏障通透性降低42%，胎儿畸形率下降至1.2%以下。
3. **环保型饲料开发**：通过调控BA代谢抑制胆固醇合成，可使猪粪胆固醇含量降低68%，减少环境排放量达25%。

该研究为建立"BA代谢-菌群互作-生产性能"的精准调控模型提供了理论依据，后续需开展多阶段临床试验验证其应用效果。特别是针对不同品系猪的FXR受体亚型差异（如杜洛克猪vs大白猪），可能需要定制化补充方案。