课题来源：本项目来源于广东省农业科学院院长基金项目（项目名称：不同直链/支链淀粉日粮对育肥猪肠道微生物和臭气排放的调控，项目号：201802B）。

    （1）技术背景：我国是养猪大国，其产值占畜牧业总产值的三分之二。但近年来，养猪过程中产生的粪污臭气的污染问题日益凸显，并严重制约了养猪业的可持续发展和人类的健康。据2010年《第一次全国污染源普查公报》显示，畜禽养殖业排放的粪污已成为我国最主要的农业面源污染源之一：畜禽养殖排放的氨氮量达102.48万t，占全国总排放量的21.7%。消化道微生物的组成结构以及代谢活动在臭气产生和减少过程中发挥至关重要的作用，因此通过营养手段来调控宿主动物肠道自身固有微生物的营养代谢，从源头上减少养猪业臭气物质的产生，对探索生猪生态健康养殖和环境友好型畜牧生产方式具有重要的科学意义。

    （2）研究目的与意义：本项目重点关注猪的育肥阶段，系统研究猪粪样中主要微生物和代谢物的动态变化规律，有助于增加对直链淀粉调控猪肠道微生物组成和代谢的认识；同时通过多组学联合的手段，系统研究直链淀粉调控结肠微生物及其代谢的作用机制，研究结果为直链淀粉在养猪生产中合理应用，维护宿主肠道健康而提供重要理论依据。

    （3）主要论点与论据：通过本研究，发现饲喂含有高直链的豌豆淀粉显著增加了育肥猪的平均日增重和后肠的长度，降低了料重比，改变了育肥猪肠道微生物区系和肠道代谢特征，主要表现为含有高直链的豌豆淀粉日粮增加了Lactobacillus和一些产SCFAs和抗炎症细菌的丰度，而降低了潜在致病菌Escherichia-Shigella的相对丰度。同时，豌豆淀粉饲粮可通过改变育肥猪肠道微生物的发酵模式，使肠道微生物偏向于碳水化合物型发酵，产生对肠道有益的代谢物，如有机酸和长链脂肪酸的浓度，而减少微生物对含氮化合物的腐败发酵，从而减少氨态氮、生物胺和酚类物质等物质的产生。此外，高直链的豌豆淀粉显著下调了育肥猪结肠黏膜TLR4-MyD88-NF-κB信号通路和促炎细胞因子IFN-γ的表达水平，降低了促炎细胞因子IL-8的浓度，上调了抗炎因子IL-10和屏障功能相关基因ZO-1和Claudin-2的基因表达水平，增加了SIgA、IgG和IL-10的浓度。此外，豌豆淀粉日粮增加了血清中免疫球蛋白IgA和IL-10的浓度，降低了IL-8和IFN-γ的浓度。同时这些变化与结肠食糜中微生物区系以及细菌代谢物浓度的变化息息相关。

    （4）创见与创新：项目重点关注猪的育肥阶段，系统研究猪粪样中主要微生物和代谢物的动态变化规律，有助于增加对直链淀粉调控猪肠道微生物组成和代谢的认识；同时通过多组学联合的手段，系统研究直链淀粉调控结肠微生物及其代谢的作用机制，预期结果为直链淀粉在养猪生产中合理应用以及体内调控减少臭气物质的排放提供重要理论依据。

    （5）社会经济效益及存在问题：经过在体试验结果发现，项目的研究成果的推广应用能够减少养猪场臭气物质的产生，有效减少养殖场畜禽疫病的发生，降低养殖场除臭设备的使用，显著降低生产成本，提高养殖的生态效益，保障养殖业的健康可持续发展，社会和经济效益显著，对探索生猪生态健康养殖和环境友好型畜牧生产方式具有重要的科学意义。