不同来源淀粉对断奶马驹大肠菌群多样性的影响及调控机制的研究

Horses are hindgut(caecum and colon) fermenters.Here carbohydrates are fermented by microbes.The utilization rate of forage and horse health were impacted by the development of the large intestine and microbial community diversity.In particular, weaned foals have poorly developed large intestine development and low microbial community diversity.So reduced of roughage intake and increased of concentrate supplementis.The proportion of starch in the diet was higher because of concentrate supplementis intake. But after intake the high strach diets,how the starch content, the molecular structure ratio of amylose and amylopectin and the ratio of starch and fiber in ileum of weaned foal?How the regulatory mechanism of microbial community diversity in large intestine?Weaned foal were used as the animal model in this project.The effects of starch content, the molecular structure ratio of amylose and amylopectin and the ratio of starch and fiber in ileum of weaned foal. And effects of microbial community diversity,pH,SAFC contents and lactic acid content in large intestine.To reveal the mechanism of different starch sources regulating the microbial community diversity in large intestine of weaned foal .

大肠（盲肠和结肠）是马属动物碳水化合物饲料消化的主要场所，以微生物发酵为主。大肠发育情况及微生物多样性直接影响饲草料利用率和马匹健康。特别是断奶马驹，大肠发育不完善，菌群多样性低。因此，粗饲料摄入量相对较降低。精料补充料补喂量增加，导致日粮中淀粉比例相对较高。但是，高淀粉日粮摄入后，到达大肠的淀粉含量、直链淀粉与支链淀粉的比例及淀粉与纤维的比例是多少？对大肠菌群多样性的调控机制是什么？本项目以断奶马驹为试验动物模型，探究日粮中玉米淀粉、燕麦淀粉及大麦淀粉对断奶马驹回肠淀粉含量、直链淀粉与支链淀粉分子结构比例及淀粉与纤维比例的影响，及对大肠菌群多样性和内容物中pH、SAFC及乳酸含量的影响，揭示不同来源淀粉对马驹大肠菌群多样性调控的机制问题。

谷物是单胃动物主要碳水化合物来源之一，研究谷物在胃肠道不同部位的消化，对探究胃肠道发育、细菌多样性及胃肠道健康具有重要的意义。本项目主要研究内容包括：（1）补喂不同来源谷物淀粉对断奶马驹生长发育、营养物质消化代谢和胃肠道发育、组织结构及相关基因表达量的影响；（2）补喂不同来源谷物淀粉对断奶马驹胃肠道菌群多样性、pH及VFA浓度的影响；（3）补喂不同来源谷物淀粉对断奶马驹血糖代谢、淀粉消化及相关酶活力和血液生化指标的影响。研究结果表明：（1）以2 g淀粉/kg BW计算补喂不同来源的谷物，补喂玉米和大麦能够显著促进断奶马驹体重的增加和小肠、盲肠及结肠的增重；促进心、肺、脾和肾的发育；提高营养物质表观消化率；（2）不同来源谷物对断奶马驹胃肠道中细菌多样性、丰度及功能等具有显著性影响。补喂玉米能够显著或极显著增加马驹盲肠中厚壁菌门、放线菌门和蓝藻菌门的丰度，丰富马驹早来乳杆菌、马乳杆菌等数量，提高微生物化能异养、发酵等作用功能。补喂大麦能够极显著增加拟杆菌门的丰度，有效促进伶俐瘤胃球菌的数量；（3）发现了燕麦能够显著降低马驹空肠的pH，提高回肠丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和总挥发性脂肪酸的浓度；（4）发现了补喂玉米和燕麦能够极显著提高血液中葡萄糖的浓度和胰高血糖素的水平；显著或极显著降低乳酸浓度和胰岛素水平。且补喂大麦能够显著增加胰岛素/葡萄糖的比值，增加胰岛素的敏感性；（5）发现补喂燕麦能够显著提高胃黏膜中GLUT1基因相对表达量；补喂玉米能够极显著提高小肠黏膜中SGLT1基因相对表达量，补喂大麦能够显著提高GLUT1基因相对表达量，但对生长相关基因无显著影响；补喂大麦能够极显著提高盲肠黏膜中EGF和IGF-1R基因相对表达量；补喂玉米和大麦能够极显著促进结肠黏膜中EGF基因相对表达量，补喂玉米能够极显著提高IGF-1R基因相对表达量。本项目研究结果丰富了马属动物谷物代谢、调控的理论，揭示不同来源淀粉对马驹大肠菌群多样性调控的作用问题，为马属动物谷物日粮的科学配方提供了理论基础。