纤维源和粗蛋白水平对保育猪生长性能和粪便微生物菌群的影响

何 颖（编译）

（重庆工商大学长江上游经济研究中心，重庆 404100；焦作禾丰饲料有限公司，河南 焦作 454150）

仔猪断奶后腹泻（PWD）是一种通常发生在仔猪断奶后2 周的疾病，可以通过对猪只反复排泄松散的水样粪便进行诊断。这种疾病致使猪只生长缓慢、脱水、营养物质消化率降低，严重情况下可能会出现猪只死亡，给生猪产业带来重大的经济损失。近年来，针对各种PWD 缓解剂和促生长添加剂（例如药物锌制剂和抗菌物质）都颁布了限制和禁令，因为它们在商业生产环境中阻碍了猪只健康及生产性能和对环境产生污染。

由于仔猪体内蛋白水解酶不足，很难消化某些植物性蛋白。因此，在保育料中加入高可消化蛋白源，相应日粮粗蛋白（CP）水平普遍范围是21%～25%，这已成为一种公认的做法。但并不是所有的日粮蛋白都能被猪只消化吸收掉，摄入的蛋白中有20%～40%被排出小肠，导致大肠中未消化的蛋白质作为细菌发酵的底物，增加了氨、胺、支链脂肪酸、酚类和吲哚等复合物的产生。这些复合物对猪只微生物区系有毒性作用，影响微生物多样性。促使猪胃肠道共生的菌群数量减少已被视作造成PWD 最重要的风险因素之一。产肠毒素大肠杆菌（E. coli）菌株能够发酵未被小肠消化掉的蛋白质，因此，调节日粮CP水平被认为是降低仔猪腹泻率的一种方法。多项研究表明降低日粮中CP 水平，将提高猪粪便的黏稠性，并减轻了猪只面对E. coli感染时产生PWD 的严重程度。

在保育日粮中可用添加纤维来改善PWD，而在断奶后日粮中优先考虑添加不可溶纤维来提高食糜通过率，并阻止有害菌定植。纤维素是最丰富的不可溶纤维源，因为它是植物细胞壁上主要的结构多糖，可作为猪粪便的一种亲水疏松剂。粗麦麸和燕麦壳被归类为含有高不可溶纤维量的饲料原料。在日粮中添加1.5%纯化纤维素可以降低刚断奶仔猪腹泻的发生率，这是因为纤维素的添加可能阻断了病原菌的黏附位点。当用大肠杆菌K88+感染试验猪，再饲喂含4%粗麦麸的日粮时能有效降低腹泻发生率，这是因为粗麦麸降低了大肠杆菌黏附肠道的能力。

通过调整日粮成分以降低粗蛋白，并加入不可溶纤维，被认为是一种稳定微生物菌群的方法。这种方法能够促进胃肠道中共生菌和病原菌间的平衡，使二者趋于正常化，从而降低肠道对疾病的敏感性，提高猪只的生产性能。因此，本试验旨在研究不同日粮粗蛋白水平下，添加或者不添加不可溶纤维源对保育猪生长性能和粪便干物质含量的影响。

1 材料和方法

曼哈顿堪萨斯州立大学动物保护和使用委员会机构批准了本试验中的使用协议。本研究在曼哈顿堪萨斯州立大学的隔离早期断奶保育猪舍里进行。每个圈舍有一个4 孔的干式自动喂料器以及一个杯式饮水器，用以猪只自由采食和饮水。

2 动物和日粮

共选用了360 头阉公猪（初始体重5.0±0.1 kg）用于为期45 d 的生长试验。仔猪在大约21 日龄时断奶，随后被转移至试验舍，随机分配到不同圈舍。每5 头猪一个圈栏，每9 个圈栏分配到同一组处理日粮，一共有8 组处理日粮。各组处理日粮被平均分配在2 个完全相同的猪舍中，其中猪舍一有4 组重复的处理日粮，猪舍二有4 组重复。日粮处理设计为2×4 因子试验，主效应为粗蛋白和纤维源，粗蛋白水平包括21%和18%，纤维源包括无纤维、4%粗麦麸、1.85%燕麦壳和1.55%纤维素。21% CP 日粮含有1.40%标准回肠可消化赖氨酸（SID Lys）被用于阶段1，含1.35% SID Lys 被用于阶段2，而18% CP 日粮含有1.25% SID Lys 被同时用于阶段1 和阶段2（表1 和表2）。根据Millet 等人（2018）按照SID Lys 可消化CP 水平6.35%的最大比值来配制日粮，维持用以非必需氨基酸合成可接受的含氮量。因此，18%CP 日粮中降低SID Lys 是用以维持Lys 可消化CP 比值。采用饲料级氨基酸配制所有日粮，获得相近的必需SID 氨基酸与SID Lys 比值。

在试验开始之前，分析粗麦麸、燕麦壳和纤维素的ADF、NDF、不可溶纤维、可溶纤维和总日粮纤维含量。分别使用Ankom 技术的方法12 和13 分析样品ADF、NDF 含量。使用Ankom 日粮纤维分析仪测定不可溶和可溶日粮纤维含量。用可溶和不可溶日粮纤维之和计算总日粮纤维（表1）。

表1 原料的分析化学纤维组成 %

配制燕麦壳日粮和纤维素日粮，其含有的不可溶纤维总量与4%粗麦麸日粮相同。与对照日粮相比，在高CP 日粮和低CP 日粮中添加特定纤维源，增加了日粮中不可溶纤维含量1.4 个百分点。本研究选择添加4%粗麦麸是基于前人研究工作，Molist 等 人（2010，2011）指出4%粗麦麸对于保育猪生产性能没有负效应，而过高纤维日粮能够负面影响能量和营养素利用。处理日粮分为2 个阶段提供：阶段1 为断奶后0—10 d，阶段2 为断奶后10—24 d（表2 和表3）。从断奶后24—45 d均饲喂含19.9% CP 和7.5%不可溶纤维的处理日粮。饲料配方中使用的原料营养值及其SID系数均来自NRC（2012）。日粮中均未添加抗生素或者药理学浓度锌制剂。

表2 阶段1 日粮成分（饲料干物质计算）

表3 阶段2 日粮成分（饲料干物质计算）

所有处理日粮均在位于曼哈顿堪萨斯州立大学的Tom Avery 家禽研究农场中配制生产，属于玉米-豆粕型基础日粮。试验日粮中含有的粗麦麸、燕麦壳和纤维素的平均粒径分别为1 041、1 168和101 μm。 选 取ANSI ／ ASAE S319.2 法测定粒径大小，并采用Kalivoda 等人（2017）推荐的流动剂和振动筛Ro-tap 13。第一阶段饲喂颗粒料，第二阶段饲喂粉料。试验结束后饲喂的相同日粮采用颗粒料。在试验日粮打包阶段收集所有日粮样品，每组处理日粮中每三袋饲料抽取一袋采集亚样本，合并成一个均质样本。在进行二次抽样并提交分析，测定干物质、CP、ADF、粗纤维和NDF 含量之前，样品被保存在-20℃。

在试验第10、17、24 和45 天称量猪和喂料器，测定平均日增重（ADG）、平均日饲料采食量（ADFI）和料重比（G ∶F）。在试验第10、17、24 和45 天，通过直肠触诊从每个圈舍中选取3 头相同的猪采集粪样。粪样采集后装入干净、独立的拉链储存袋，被存放于-20℃直到用于粪便干物质分析。将不同时间收集的每一个圈舍粪样混合一起，在高温热风箱中55℃烘干48 h。按照以下方法测定粪便干物质含量：（样品烘干48 h 重量-坩埚重量）/（最初湿样重量-坩埚重量）×100%。

采用2×4 析因排列的完全随机设计分析试验数据。以圈栏作为试验单元，从R 中lme4 函数包使用lmer 函数计算。在模型说明中，猪舍作为随机效应，处理日粮作为固定效应。测定主效应CP 水平和纤维源，以及二者互作效应。采用重复测量陈述法和猪舍的随机效应，分析粪样干物质含量。处理间差异显著用P＜0.05 表示，略微差异用0.05 ＜P＜0.10 表示。

3 微生物群落分析

在试验第24 和45 天采集粪样并储存于-20℃，用于之后的微生物群落分析。使用Omega Mag Bind Soil 96 孔试剂盒提取DNA。我们做了以下修改：简而言之，在前人Yu和Morrison（2004）以及Paz 等人（2018）所述的纯化步骤之前加入一个沉淀步骤。

采用凝胶电泳评估提取的DNA 质量，得到的DNA 保存于-20℃，以供进一步分析。根据前人Kozich 等人（2013）所述，采用针对V4 片段特异性的通用条码引物，扩增16s rRNA 的V4 片段，设置25 个反应。PCR 反应试剂的准备中，包含0.625 单位Terra PCR Direct Polymerase Mix、1×Terra PCR Direct Buffer、0.4 uM indexed primers 和20-50 ng DNA。在96 孔基因扩增仪中进行扩增，设置条件如 下：98 ℃，2 min；98 ℃，30 s，25 个循环；58℃，30 s；68℃，45 s；68 ℃，4 min（延伸阶段）。根据NGS 标准化96 孔试剂盒使用手册，在加入洗脱缓冲液之前额外增加5 min 高速旋转，对扩增子进行标准化处理。得到的扩增子混合并通过Denovix 荧光高敏试验测定其浓度。使用Agilent BioAnalyzer 2000进一步分析准备好的序列文库。所有文库均采用250 bp 配对末端测序策略进行测序，根据操作说明使用Illumina Miseq 平 台 和V2500 循 环测序试剂盒。测序运行包括8 个负对照，以及一个阳性对照用以确保合适的测序深度和读取阈值。本研究中没有删减微生物样本。

使用DADA2 软件对测序输出生成的fastq 文件进行后续分析。与运算分类单元（OTU）法相比，使用该软件的目的是为了减少假阳性序列。因此，使用扩增子序列突变体（ASV）而不是OTU。所有分析步骤使用R 语言（v1.1.463）中系统分析包v1.26.1 进行操作。筛除掉低质量读值（Q 得分≥30）。结合相同序列来识别“唯一”的序列，并通过测定误码率来评估读值质量。组装正向和反向读值来生成序列。进行质量过滤来移除掉带有模糊碱基、错误序列长度、嵌合体的片段。采用SILVA 参考比对数据库v138 进行分类，采用MOTHUR(v.1.42.1)生成系统进化树。将生成的系统进化树、序列表、印射文件和分类表合并在一起生成一个“系统分类对象”，用于后续分析。另外，使用阴性对照来去除掉可能由试剂引发的污染。因此，按照前人所述使用decontam 文件包来移除掉这些“污染”。同样的，使用一个来自已知模拟群的阳性对照，据此输入识别读值丰度。再将任何被鉴定为小于459 读值的片段移除掉。最后，移除掉43 或更少样本中识别的ASVs，以确保去掉虚假的分类单元。

使用R 语言扩展包“vegan”中所发现的adonis 函数进行数据分析。使用加权UniFrac 矩阵进行PERMANOVA 分析，该矩阵确定了影响微生物群落结构的因素。用于PERMANOVA 的模型包括CP、纤维含量、处理和采样时间的主效应。在R 语言中，使用观察的ASVs 和Chao1 值来研究α 多样性。另外，秩和检验用于评估所有的统计学差异性。采用本杰明误差校正法的DESeq2 区分不同日粮CP 含量之间存在的差异性ASVs。所有显著性均用P＜0.05 表示。

4 结果

4.1 生长性能

在整个45 d 生长性能研究中，并未观察到CP 和纤维源之间有相互作用（表4）。与饲喂18% CP 日粮处理组相比，给仔猪饲喂21% CP日粮能够提高第0 ～10 天ADG、第10 天 体 重（BW） 和G ∶F（P＜0.05）。 在 第10 ～24 天 观察日粮CP 水平相似的影响，与饲喂21% CP 日粮处理组仔猪相比，饲喂18% CP 日粮降低仔猪ADG（P=0.020）， 且G ∶F 更 差（P=0.023）。在试验阶段1 和阶段2，并未观察到任何纤维源之间存在仔猪生长性能差异的证据。

表4 纤维源和粗蛋白（CP）对保育猪生产性能的影响

在整个试验阶段（0 ～24 d），与饲喂18% CP 日粮仔猪相比，饲喂21% CP 日粮能够提高仔猪ADG和G ∶F（P＜0.05）。同时能够提高仔猪生长性能，表现在第24 天BW 更重（P=0.002）。第24 ～45 天饲喂相同处理后日粮，未发现先前饲喂的任何CP 水平或者纤维源在生长标准上存在差异。从全程来看（0 ～45 d），与饲喂18% CP 日粮仔猪相比，饲喂21% CP 日粮在试验结束时提高了仔猪ADG 和末重（P＜0.05）。纤维源对保育猪生长性能无显著影响。

对于粪便干物质（DM）百分比，并未发现CP 水平和纤维源之间相互作用（表5）。与那些饲喂无纤维日粮处理组相比，饲喂纤维素日粮处理组的仔猪在第10 天和24 天时粪便DM 增加（P＜0.006）。在第45 天时，从0 ～24 d 饲喂21%或18% CP 处理组的仔猪之间，以及饲喂不同纤维源处理组的仔猪粪便DM 之间，均未发现显著差异。

表5 保育猪日粮中纤维源和粗蛋白（CP）对粪便干物质的影响

4.2 粪便微生物分析

经过质量过滤，得到144 个样本数据，含有6 493 511 个读值和平均每个样品45 093 个读值。这些读值被分为405 个ASV。仅对第24 天样本进行进一步分析，因为在这之后所有仔猪饲喂相同处理日粮。值得注意的是，在第24 天和第45 天收集的粪便样品之间存在显著差异（P＜0.001）。此外，所有处理组都使用主坐标分析（PCoA），使用加权UniFrac 矩阵显示第24 天和第45 天之间差异。

为了确保读取深度不会影响微生物菌群变化，细化读值以确保后续α 多样性分析的深度均匀。研究第24 天粪便微生物菌落结构的差异性，用以了解日粮中CP 和纤维含量的差异影响。采用α 多样性指标（包括ASVs 和Chao1），评估第24 天不同日粮处理组之间微生物菌群组成变化，并未发现CP 和纤维含量有差异影响（图1）。为了进一步分析，所有样品使用R 语言中“transform sample counts”函数进行分配。

图1 第24 天不同日粮处理组之间微生物菌群组成变化

为了研究整体差异，使用加权UniFrac 矩阵测定第24 天日粮中纤维和CP 含量是否对微生物菌落结构差异性造成影响（图2），并未观察到二者之间存在差异性影响。使用加权UniFrac 矩阵运行PERMANOVA，表明在CP 含量之间存在显著差异（P=0.023），但纤维含量与处理之间并无显著差异（分别为P=0.352 和P=0.672）。

图2 第24 天不同日粮处理组之间微生物菌群组成变化（使用加权UniFrac 矩阵）

考虑到粪便微生物菌群组成随着CP 含量变化而变化，进一步评估18% 和21% CP 日粮之间ASVs 差异。使用R 语言中提供的DESeq2 功能包确定出5 个不同ASVs。通过热图观察两个CP 含量之间的差异（图3）。简而言之，AVS48 梭菌科在18% CP 日粮处理中表现出更高丰度，而在21% CP日粮中表现出较低的类群丰度。同样，ASV53 克里斯滕森菌科在18%和21% CP 日粮之间也表现出相似的关系。但ASV28 乳酸杆菌却在21% CP 相关日粮中表现出更高丰度，在18% CP 日粮处理中丰度较低。

图3 通过热图观察两个CP 含量日粮之间微生物丰度的差异

5 讨论

饲喂添加单体必需氨基酸的低蛋白日粮能减少猪只腹泻频率、减轻严重程度。给饲喂低蛋白日粮的猪只攻毒一种能引发PWD 的大肠杆菌菌株——K88。粪便中干物质含量增加是由于未消化营养物质进入大肠的总量降低。大肠中高水平未消化营养素将作为微生物发酵底物，促进病原微生物繁衍。低蛋白日粮提高短链脂肪酸的产生，这有助于共生微生物菌群建立，同时也减少了与某些致病性感染相关的炎症反应。在无抗日粮或低锌低铜日粮中，目前降低日粮粗蛋白水平是减少仔猪腹泻率唯一有效方法。在本研究中，使用粪便干物质来评估处理对仔猪腹泻发生的影响。在试验第17 天时，与饲喂21% CP 日粮处理相比，饲喂18% CP 日粮仔猪的粪便干物质百分比更高（分别为21.1%和23.9%）。为了验证这些研究结果，Heo 等人（2009）发现与饲喂25.6% CP 日粮猪只相比，饲喂17.5% CP 日粮猪只的粪便干物质含量增加。

研究发现降低日粮CP 水平对保育猪生长性能的影响有好有坏。在本研究中，与饲喂21% CP 日粮仔猪相比，饲喂18% CP 且低SID Lys 日粮的仔猪在整个试验阶段的ADG 和D:F 不断降低，末重降低了0.7 kg。本研究结果与Wellock 等人（2006）研究结果一致，该作者发现当日粮粗蛋白水平从23%降低到18%时，猪只生长性能下降，但两个处理之间SID Lys 水平有差异。Nyachoti 等 人（2006） 和Opapeju等人（2008）采用21%～17% CP并添加单体氨基酸日粮饲喂猪只。Nyachoti 等人（2006）在所有处理日粮中维持1.40% SID Lys 水平不变，而Opapeju 等人（2008）维持1.35% SID Lys 水平。Nyachoti 等人（2006）发现饲喂小于等于19% CP日粮能降低猪只生长性能，Opapeju等人（2008）也发现降低日粮CP水平会降低猪只生长性能。降低日粮CP 可能会受到下一个限制性氨基酸的未知需要限制，这些氨基酸要么是必不可少的，要么是可有可无的。相比之下，Reynoso 等人（2004）研究结果发现日粮CP水平从21.2%降低到18.4%，并不会降低猪只生长性能。Le Bellego和Noblet（2002） 以 及Heo 等 人（2008）分别在体重12 kg 和6.1 kg仔猪上发现相似的结果，即CP 水平对生长性能没有影响。Htoo 等人（2007）评估CP 含量时发现，分别设置20% CP 为低蛋白日粮，24%CP 为高蛋白日粮，二者在生长性能上没有差异。上述通过降低日粮CP 的比较研究呈现出相反结果，可能是因为仔猪断奶日龄、初始体重差异，以及日粮CP 含量被分类为高低不同，或者是不同处理日粮的SID Lys 是否平衡。本研究中，在所有日粮中SID 必需氨基酸：SID Lys 比值相似的情况下，饲喂18%CP 日粮降低仔猪生长性能被认为是由于SID Lys 缺乏所导致的。根据Millet 等人（2018）建议，日粮配制为SID Lys ∶可消化CP 最大水平6.35%，以维持合成非必需氨基酸所需氮的可接受量，因此降低18% CP 日粮中SID Lys 含量，以维持SID Lys ∶可消化CP 比值。

本研究在试验第24 ～45 天饲喂同一种足量CP 水平日粮，以保证生长最优。第一阶段饲喂18% CP和饲喂21% CP 日粮的仔猪在第二阶段生长性能相似。前人研究表明，在饲喂一段时间粗蛋白和氨基酸缺乏日粮之后，再饲喂足量CP 和氨基酸日粮能使猪之前的生长降低在断奶后立即得到补偿。Stein 和Kil（2006）的研究结果支持这个结论，仔猪断奶后饲喂2 周低蛋白日粮，之后在下一阶段饲喂足量CP 日粮时，可以达到相似的整体生长性能。相比之下，我们试验的猪只并未获得补偿效应，而饲喂18% CP 日粮猪只的全程ADG 更低，从而导致试验结束时末重降低。

植物碳水化合物分为单糖、双糖、寡糖以及多糖，其中非淀粉多糖（NSP）和木质素是植物细胞壁的主要成分，也被定义为膳食纤维。纤维的定义是在猪消化系统中未被酶水解的任何植物碳水化合物。膳食纤维根据其溶解特性被进一步分类为可溶性纤维和不可溶性纤维。断奶后日粮中可溶性NSP 的主要作用是增加肠道黏性，随着食糜的通过速率的降低，延长食糜在肠道中的停留时间，进而增加有害微生物定植。可溶性纤维和不可溶性纤维的差异可能是由于二者之间物理化学性质的不同。不溶性纤维不易发酵，产生的挥发性脂肪酸较少。因此能够增加粪便容积并降低通过速率，阻止有害菌定植和增殖。可在断奶后的保育日粮中选择使用不可溶纤维来减少PWD 发生率，然而如果在断奶后直接饲喂可溶性纤维，可能会增加肠道的感染风险。

本研究以4%粗麦麸日粮为标准，配制相同不可溶纤维含量的日粮（日粮中添加燕麦壳含量为1.85%，添加纤维素含量为1.55%）。从前人〔基于Molist 等人（2010，2011）研究结果〕研究中选择粗麦麸含量4%作为标准，发现其对保育猪生长性能没有负面影响，并能减少猪只由感染大肠杆菌所引发的胃肠道紊乱现象。纤维素作为亲水性的粪便填充剂，是一种主要的不溶性纤维源。Molist 等人（2010）认为粗麦麸可阻断大肠杆菌对肠道上皮的黏附，与饲喂无燕麦壳日粮的断奶仔猪相比，饲喂燕麦壳日粮能降低仔猪腹泻发生率。Jha 和Berrocoso（2015）将麦麸和燕麦壳视作为主要的不溶性纤维源。

断奶后日粮中的高水平纤维被认为会导致消化率和采食量降低，纤维来源、类型、木质化程度和添加水平差异是造成所观察到反应不一致的原因。Mateos 等人（2006）推荐6 ～12 kg 仔猪饲喂6% NDF；Pascoal 等人（2012）给仔猪饲喂含11% NDF 的日粮并不会降低其生长性能。本研究中，添加纤维和提供不可溶NSP 的纤维源在整个45 d 试验期对生长标准并没有任何影响。Molist 等人（2010）研究支持这些结论，添加4%粗麦麸对感染大肠杆菌猪只的生长并不会有任何改善或者负面影响。Pascoal 等人（2012）也发现当日粮粗纤维平衡时，即日粮分别添加1.5%纯化纤维素、3%大豆皮或者9%柑橘渣，对猪生长性能没有影响。本研究中，不溶性纤维在第一阶段的添加范围为6.4%～5.8%，第二阶段添加范围为8.5%～8.0%。与Pascoal 等人（2012）相比，本研究中不溶性纤维含量似乎更低。Kim 等人（2008）给未攻毒的断奶仔猪饲喂添加2%燕麦壳的大米或小麦的基础日粮，发现添加燕麦壳并不会影响生长性能。与我们结果相反，Gerritsen 等人（2012）以5%麦麸和10%燕麦壳的形式给猪饲喂15%不溶性纤维日粮，与饲喂高可消化蛋白日粮和标准谷物日粮猪只相比，能提高采食量和饲料效率。Chen 等人（2020）在一项研究中分别以1%木质纤维素和1%菊粉作为不溶性纤维源和可溶性纤维源，在仔猪断奶后和保育阶段后2 周内立即单独以及联合饲喂。该作者的结论是，不溶性纤维对于断奶后直接饲喂有益，能够改善生长性能。有趣的是，在保育后期饲喂两种纤维组合日粮能提高猪生长性能，这被认为是因为仔猪对营养物消化率和微生物功能提高。但还需要进一步研究来确定不溶性纤维添加水平，以引起一致的生长性能结果。

虽然纤维源不会影响生长性能，但是在试验阶段0 ～24 d，不溶性纤维源或者纤维添加水平可能会影响猪粪便干物质含量。这是因为与饲喂无纤维日粮相比，饲喂纤维素日粮会增加猪粪便干物质含量。根据Jha 和Berrocoso（2015），粗麦麸含有7.2%纤维素，燕麦壳含有8.2%纤维素。因此，本研究中粪便干物质含量的提高可能归因于纤维素的作用，而不是不溶性纤维。与粗麦麸和燕麦壳日粮相比，给猪只饲喂纤维素日粮含有的纤维素水平更高。Chen 等人（2020）发现饲喂1%木质素日粮的仔猪断奶后前两周腹泻率降低，而饲喂不溶性纤维源的猪只回肠中有益菌乳酸杆菌增加。Pascoal 等人（2012）报道了相似结果：给猪饲喂1.5%纯化纤维素日粮能够改进肠道微生物，从而降低腹泻率。

日粮是肠道微生物组成的主要驱动因素，在调节宿主生理和代谢方面发挥着重要作用。在Zhang 等人（2020）综述中，就预判了断奶仔猪更容易因饲料中不可消化蛋白含量增加而使肠道微生物发生变化，这可能对健康不利，因为断奶仔猪肠道中细菌组成仍在发育阶段。在本研究中，拟通过研究不同处理组之间肠道微生物组成差异，是否可以检测出引起PWD 的微生物结构变化的物质。利用α和β 多样性测定方法研究不同处理组间微生物菌落结构差异，并采用加权UniFrac 矩阵，发现在试验第24 天时不同CP 日粮处理组间存在显著差异（P=0.023）。在研究菌群丰度时，不同处理组之间（CP 含量或纤维含量）差异不显著。Zhang等人（2020）综述中的各项研究表明，当提供高蛋白水平日粮时，会增加微生物丰度和多样性。然而，在本研究中并未看到相同结论。同样，该综述作者认为微生物菌落的丰度和多样性越高，对菌落就越有益，也越具有保护性。但是，他们后来也声称应该谨慎地解读这些结果。

为了观察不同CP 含量处理组之间的差异，研究了不同ASVs以检测18% 和21% CP 日粮相关微生物组成差异，确定了5 个不同ASVs，其中80% 与梭状芽胞杆菌相关。当CP 含量为18%时，ASV48 梭菌科和ASV53 克里斯滕森菌科的丰度较高。有趣的是，日粮中CP 含量为18%且不含纤维源时，ASV48 梭菌科丰度高。如前所述，我们确实发现了低CP 和高纤维饲喂仔猪表现出粪便评分降低的相互作用。这可能表明存在与我们所鉴定差异菌落相关的反应。不幸的是，我们虽然确实看到了这些菌落类群之间的差异，但还不能进一步分类每个梭状芽胞杆菌类群的种属是什么。Alou 等人（2018）报道称梭菌属是人类肠道中最具代表性的类群之一。因此在本研究中，我们并不能进一步说明ASV48 梭菌科是有益还是有害，以及它在饲料不同CP 含量中的作用。

另外，我们发现ASV228 乳酸杆菌科在21% CP 相关日粮中丰度更高。有趣的是，Pieper 等人（2012）指出降低CP 对乳酸杆菌数量没有影响。因此，乳酸杆菌被视作有益菌，反过来能够保护肠道阻止病原体过度生长。然而，本研究中我们在低CP 处理组中看到了相反效应，ASV228 乳酸杆菌科在18% CP 中丰度降低。总之，在研究微生物组成时，日粮CP 水平条件的影响似乎不一致。

综上所述，降低饲料粗蛋白水平会降低仔猪生长性能，然而在试验处理阶段我们发现降低粗蛋白对粪便干物质的改善很小。保育料中不可溶纤维来源或者添加水平对生长性能没有影响。但是与饲喂无纤维日粮或者粗麦麸日粮相比，保育料中添加纤维素能够提高粪便干物质含量。微生物分析表明，CP 水平处理间存在差异，梭状芽胞杆菌丰度较高。然而，由于无法进一步分类，便无法进一步得出这些分类菌落是有益还是有害。

原 文 题 目：《Effect of fiber source and crude protein level on nursery pig performance and fecal microbial communities》

https://academic.oup.com/jas/article-abstract/99/12/skab343/6427793?login=false

原文作者：Kelsey L. Batson,Alison C. Neujahr, Thomas Burkey,Samodha C. Fernando, Mike D.Tokach, Jason C. Woodworth, Robert D. Goodband, Joel M. DeRouchey,Jordan T. Gebhardt and Hilda I.Calderón