不同蛋白质水平饲粮对肥胖犬身体指标及肠道菌群结构等的影响

本文比较不同蛋白质水平饲粮对肥胖犬粪便SCFAs浓度及肠道菌群结构的影响，探究高蛋白质饲粮对肥胖犬减重的可能新机制，为宠物减肥产品开发提供新的思路与方法。

1、材料与方法

1.1试验动物：肥胖型拉布拉多猎犬，(5+1)岁，雄性。肥胖型拉布拉多猎犬标准：通过双能X线骨密度检测仪检测体脂率，体脂率>34%者视为肥胖。

1.2试验设计：选取30只肥胖型拉布拉多猎犬，随机等分为3组：低蛋白质组(LP组)、中蛋白质组(MP组)和高蛋白质组(HP组)。

所有犬均以商品化成年犬粮进行15 d适应性饲喂。然后LP组、MP组和HP组分别饲喂含20.58%(低蛋白质饲粮)、27.77%(中蛋白质饲粮)和39.04%(高蛋白质饲粮)粗蛋白质的饲粮，试验期为45 d。整个试验过程中，所有犬均单笼饲养，每天09：00及16：00各喂食1次，进食时间为5 min，并且所有犬每天均在宠物训练场自由活动15 min左右。试验饲粮组成及营养水平见表1。

2、结果

2.1不同蛋白质水平饲粮对肥胖犬体重及体脂率的影响

从表2可以看出，试验开始时各组犬的体重及体脂率均无显著差异(P>0.05) ；试验结束时HP组犬体重及体脂率均低于MP组和LP组(P<0.05)，同时MP组也显著低于LP组(P<0.05)。与试验开始时相比，试验结束时HP组犬的体重(P=0.047)及体脂率(P=0.012)显著降低，LP组和MP组的体重及体脂率则无显著变化(P>0.05)。

2.2不同蛋白质水平饲粮对肥胖犬血清生化指标的影响

由表3可知，试验开始时各组犬的血清生化指标均无显著差异(P>0.05)；试验结束时HP组犬的血清TG、TC及LDL含量均显著低于MP组和LP组(P<0.05)，同时MP组也显著低于LP组(P<0.05) ，其他血清生化指标在3组间无显著差异(P>0.05)。与试验开始时相比，HP组犬血清LDL含量极显著降低(P=0.00l)，血清TG含量显著降低(P=0.041) ，血清UN含量极显著升高(P=0.002)，MP组和LP组各血清生化指标则无显著变化(P>0.05)。

2.3不同蛋白质水平饲粮对肥胖犬粪便中SCFAS浓度的影响

由图1可知，试验结束时HP组粪便中乙酸浓度极显著低于试验开始时(P<0.01)，且极显著低于同期LP组和MP组(P<0.0l，图1-a)；无论是试验开始时还是结束时，各组间丙酸浓度均无显著变化(P>0.05，图1-b)；试验结束时HP组粪便中丁酸浓度显著高于试验开始时(P<0.05)，且显著低于同期LP组和MP组(P<0.05，图1-c)；试验结束时HP组粪便中总SCFAs浓度显著低于试验开始时(P<0.05)，且显著低于同期LP组和MP组(P<0.05，图1-d)。

体脂率与粪便中总SCFAs(r=0.389)和乙酸浓度(r=0.752)呈正相关关系(图1-e、图1-f)，与粪便中丁酸浓度呈负相关关系(r=-0.395，图1-g)。

2.4不同蛋白质水平饲粮对肥胖犬肠道菌群多样性的影响

观察物种数、Chaol指数及Simpson指数是反映肠道菌群a多样性的主要指标。

肠道菌群观察物种数、Chaol指数无论是组内试验开始与结束时比较还是同期组间比较均无显著差异(P>0.05，图2-a、图2-b)；试验结束时HP组肠道菌群Simpson指数显著高于试验开始时以及同期LP组和MP组(P<0.05，图2-c)。PCoA是反映肠道菌群β多样性的指标，可直观显示不同组间微生物进化上的相似性及差异性，距离越近相似性越高，距离越远差异性越大。试验开始时，3组样本间距离较近，主坐标成分1(PCol)可以解释最大51.48%数据变化，说明各组犬肠道菌群在试验开始具有相似性(图2-d)；试验结束时，HP组样本远离LP组和MP组样本，说明HP组肠道菌群与LP组、MP组有差异(图2-e)。

2.5不同蛋白质水平饲粮对肥胖犬肠道菌群组成的影响及差异菌属分析

各组犬肠道优势菌群主要分布在5个门，分别是厚壁菌门、拟杆菌门，梭杆菌门、变形菌门和放线菌门(图3-a)。试验结束时，与LP组、MP组比较，HP组拟杆菌门相对丰度显著降低(P<0.05，图3-c)，厚壁菌门相对丰度显著升高(P<0.05，图3-d)，拟杆菌门/厚壁菌门比值显著降低(P<0.05，图3-e)。在科水平，梭杆菌科、拟杆菌科、普雷沃菌科等相对丰度较高，为各组犬肠道优势菌群(图3-b)。

在属水平，HP组梭菌属、瘤胃球菌属、普拉梭菌属及漫游球菌属相对丰度极显著高于LP组(P<0.01，图4-a) ，梭菌属、多尔氏菌属、瘤胃球菌属、普拉梭菌属及拟杆菌属相对丰度极显著高于MP组(P<0.01，图4-b)；MP组普拉梭菌属、别样棒菌属及普雷沃菌群相对丰度，极显著高于LP组(P<0.0l，图4-c)。

2.6肠道菌群基因功能预测分析

从图5可以看出，在KEGG通路第3层级，HP组黄酮和黄酮醇生物合成、色氨酸代谢、柠檬烯和蒎烯降解、二嚦英降解、阿特拉津降解、二甲苯降解及胰岛素信号通路等7个通路上调[线性判别分析(LDA)值>2.5]，MP组仅叶酸合成通路上调，LP组鞘糖脂生物合成-乳糖和新内酯系列、碳水化合物消化吸收、靶向分类：G蛋白偶联受体及矿物质吸收等4个通路上调。

3、结论

高蛋白质饲粮可改善肥胖犬肠道菌群结构及短链脂肪酸代谢，有减重降脂作用。