肠道是一个复杂而庞大的生态系统,各种各样的微生物聚居其中。宿主与肠道微生物互相交换各自的代谢活性分子,通过肛肠循环、肠道屏障及其他组织与生理的联系相互影响,因此肠道菌群在维持宿主的健康上扮演至关重要的角色。早期断奶的仔猪由于断奶应激与肠道功能的不成熟性,容易发生腹泻。然而,仔猪在断奶过渡期肠道菌群的组分与演替尚未被深入研究。早期断奶仔猪容易出现断奶综合征,在饲料中以亚治疗剂量添加抗生素虽能明显改善断奶仔猪的健康状况,但是抗生素的长期滥用也导致环境中抗性细菌越来越多。通过环境及食物链的传递,这些抗性细菌及抗性基因可能转移至人体中,最终危害人类健康,因此寻找抗生素的替代品成为畜牧领域的研究热点。本论文首先研究了仔猪从断奶前10天至断奶后21天的肠道菌群组分及其演替过程,进而探索了益生菌Bacillus subtilis YK-1R能否替代抗生素改善断奶仔猪的健康状况,研究了该菌株对仔猪肠道菌群演替过程的影响。首先,我们收集了17头仔猪在断奶前10天、断奶当天、断奶后10天、断奶后21天的新鲜粪便样品,通过高通量测序方法测定了仔猪在这一时期肠道菌群结构变化。结果表明,在哺乳期仔猪肠道中主要以Fusobacterium,Lactobacillus,Bacteroides,Escherichia/Shigella和Megasphaera为代表,而在断奶后主要以Clostridium sensu stricto,Roseburia,Paraprevotella,Clostridium XIVa及Blautia为代表。菌群结构在这段时期内发生了快速显著的变化,但是在断奶后10天达到一个相对稳定的水平。断奶前10天到断奶后10天的转换期间,仔猪肠道菌群的alpha多样性持续显著上升。有16个属和12个操作分类单元(Operational taxonomic unit,OTU)出现在每个样品中,作为仔猪肠道的核心功能类群,它们在维持肠道健康方面可能发挥重要作用。对85个响应年龄与断奶的关键OTU的共变化网络分析发现,Fusobacterium与Lactobacillus显著正相关,且在哺乳期仔猪的肠道中占据优势,这两个OTU可能存在潜在的相互作用关系。其后,本研究通过两个实验研究了益生菌Bacillus subtilis YK-1R能否替代抗生素作为饲料添加剂改善仔猪的健康状况。在第一个实验中,选取21日龄断奶仔猪,在断奶后三天开始饲喂益生菌,持续饲喂28天,结果表明益生菌Bacillus subtilis YK-1R能够提高断奶仔猪的生长性能,降低腹泻率,调节肠道菌群结构。由于第一个实验样本量较小,同时为了探究益生菌Bacillus subtilis YK-1R与抗生素对哺乳期仔猪肠道菌群发展的影响,我们进行了第二个动物实验。在第二个实验中,从仔猪断奶前10天开始饲喂益生菌,仔猪在24日龄左右断奶,益生菌饲喂实验一直持续到断奶后21天。结果表明对照组、益生菌组、抗生素组的仔猪的生长性能、腹泻率都没有显著差异,同日龄的不同组间仔猪肠道菌群结构无显著差异。比较两次实验的对照组仔猪健康状态发现,可能由于第一个实验中的仔猪健康状态较差,因此益生菌表现出明显的益生作用;而第二个实验的仔猪健康状况较好,腹泻率总体很低,益生菌与抗生素对仔猪都没有明显的效用。因此,益生菌Bacillus subtilis YK-1R对断奶仔猪的作用仍需要进一步评价,如可以使用病原菌感染的断奶仔猪腹泻模型来评价益生菌的益生作用。综上所述,本研究探究了仔猪肠道菌群在断奶过渡期的发展过程,这有助于我们理解仔猪肠道菌群的构建过程。本研究还初步探索了益生菌Bacillus subtilis YK-1R对断奶仔猪的益生作用,以了解该益生菌是否可以代替抗生素改善早期断奶仔猪的健康状况。