本文關(guān)鍵詞：益生菌制劑對(duì)斷奶仔豬腸道黏膜屏障功能的影響及其機(jī)理的研究

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【摘要】：斷奶應(yīng)激會(huì)對(duì)仔豬生產(chǎn)性能及腸道健康產(chǎn)生不良影響,使仔豬出現(xiàn)腹瀉、生長(zhǎng)緩慢、抵抗力下降等問(wèn)題。生產(chǎn)中常以超量使用氧化鋅作為緩解措施,存在食品安全及生態(tài)環(huán)境污染等隱患。而益生菌制劑作為環(huán)保型添加劑在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本文從保護(hù)和改善仔豬腸道黏膜屏障功能的角度出發(fā),研究益生菌緩解仔豬斷奶應(yīng)激、改善腸道健康的作用及相關(guān)機(jī)理,為益生菌替代氧化鋅在仔豬生產(chǎn)中應(yīng)用提供一定的理論支持。本研究?jī)?nèi)容如下:試驗(yàn)一,酪酸梭菌與唾液乳酸菌對(duì)急性腹瀉大鼠腸道黏膜屏障功能的影響試驗(yàn)選取清潔級(jí)21d斷奶wistar大鼠(57.45±6.23 g)48只,隨機(jī)分在4個(gè)處理組:對(duì)照組(C1)、模型對(duì)照組(C2)、酪酸梭菌組(T1)、唾液乳酸菌組(T2)。每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)2只大鼠。試驗(yàn)期共9天,對(duì)照組(C1、C2)經(jīng)口灌服生理鹽水,試驗(yàn)組(T1、T2)分別灌服酪酸梭菌和唾液乳酸菌。第8天開(kāi)始除C1外,其余各組灌服番瀉葉制劑致瀉,記錄各組大鼠腹瀉情況。試驗(yàn)結(jié)束后采集大鼠血液及腸道樣品。結(jié)果表明:1)灌服番瀉葉后各組大鼠均出現(xiàn)腹瀉。與C1組相比,C2組稀便率、腹瀉指數(shù)、血清內(nèi)毒素及D-乳酸含量顯著提高(P0.01);而與C2組相比,T1、T2組腹瀉指數(shù)、血清內(nèi)毒素及D-乳酸含量均顯著降低(P0.01)。2)與C2組相比,T1、T2組隱窩深度顯著降低(P0.05),絨毛高度與隱窩深度的比值(絨腺比)顯著升高(P0.01),且T1組緊密連接Zonula Occludens-1蛋白(ZO-1)和Occludin蛋白mRNA水平的相對(duì)表達(dá)量顯著升高(P0.05)。3)C2組IL-10、IL-1βmRNA水平的相對(duì)表達(dá)量顯著高于C1組(P0.05);而與C2組相比,T1組IL-10 mRNA水平的相對(duì)表達(dá)量顯著降低(P0.01)。以上結(jié)果說(shuō)明,酪酸梭菌或唾液乳酸菌可在一定程度上緩解由番瀉葉引起的大鼠急性腹瀉,降低腸道通透性,改善回腸組織形態(tài);同時(shí)酪酸梭菌在緊密連接蛋白及黏膜細(xì)胞因子表達(dá)方面優(yōu)于唾液乳酸菌。試驗(yàn)二,酪酸梭菌對(duì)斷奶仔豬腸道黏膜屏障功能的影響及其機(jī)理的研究試驗(yàn)選用杜×長(zhǎng)×大三元雜交仔豬18只(5.35±1.33 kg),于21日齡斷奶,隨機(jī)分為三組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1頭豬分別飼喂基礎(chǔ)日糧(對(duì)照組,C組)、基礎(chǔ)日糧+500 mg/kg酪酸梭菌(酪酸梭菌組,T組)、基礎(chǔ)日糧+3 000 mg/kg氧化鋅(氧化鋅組,ZnO組),試驗(yàn)期共14天。結(jié)果表明:1)試驗(yàn)期內(nèi)各處理組仔豬之間生長(zhǎng)性能無(wú)顯著差異(P0.05);添加酪酸梭菌或氧化鋅后,斷奶仔豬腹瀉率明顯降低(P0.05),同時(shí)仔豬回腸隱窩深度顯著降低(P0.05)、回腸絨腺比顯著升高(P0.01);而T組與ZnO組斷奶仔豬在腹瀉率、回腸道組織形態(tài)上均無(wú)顯著差異(P0.05)。與C組相比,ZnO組仔豬空腸絨毛高度顯著升高(P0.05),回腸中性酸性杯狀細(xì)胞數(shù)量顯著增多(P0.05),同時(shí)ZnO組與T組仔豬回腸的總杯狀細(xì)胞數(shù)有增多的趨勢(shì)(P0.1)。2)試驗(yàn)第7天和第14天,T組與ZnO組仔豬血清內(nèi)毒素及D-乳酸含量均顯著低于C組(P0.05),T組與ZnO組之間無(wú)顯著差異(P0.05)。與C組相比,T組與ZnO組仔豬回腸與結(jié)腸Occludin mRNA水平的相對(duì)表達(dá)量均顯著升高(P0.05);T組與ZnO組在緊密連接表達(dá)量上均無(wú)顯著差異(P0.05)。與C組相比,酪酸梭菌或氧化鋅均顯著提高了斷奶仔豬回腸、結(jié)腸的緊密連接蛋白ZO-1與Occludin的蛋白水平表達(dá)量(P0.05)。3)與C組相比,添加氧化鋅或酪酸梭菌均顯著降低了仔豬回腸黏膜促炎性細(xì)胞因子IL-1β及結(jié)腸促炎性因子TNF-αmRNA水平的表達(dá)量(P0.05),顯著提高了結(jié)腸黏膜抗炎性因子TGF-β1的基因表達(dá)量(P0.05)。在回腸及結(jié)腸黏膜中,T組與ZnO組仔豬分泌型免疫球蛋白A(sIgA)的含量均顯著高于對(duì)照組(P0.05)。在以上指標(biāo)中,ZnO組與T組之間無(wú)顯著差異(P0.05)。4)與C組相比,T組仔豬回腸黏膜中TLR2、MyD88、NF-κB、TRAF6的mRNA水平的相對(duì)表達(dá)量均顯著提高(P0.05),而TAK1的表達(dá)量顯著降低(P0.05);T組與ZnO組仔豬在NF-κB、TAK1、p38MAPK的表達(dá)量上無(wú)顯著差異(P0.05),但酪酸梭菌顯著上調(diào)了TLR2、MyD88、TRAF6的基因表達(dá)(P0.05)。在結(jié)腸黏膜中,與C組相比,酪酸梭菌顯著上調(diào)了TLR2、NF-κB的基因表達(dá)量(P0.05),同時(shí)具有上調(diào)MyD88、TRAF6表達(dá)量的趨勢(shì)(P0.1)。T組與ZnO組仔豬在結(jié)腸黏膜TLR2、MyD88、NF-κB、TRAF6、TAK1、p38MAPK的基因表達(dá)量上均無(wú)顯著差異(P0.05)。5)在仔豬回腸黏膜中,所測(cè)得的微生物主要?dú)w屬于厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、變形菌門(Proteobacteria)及放線菌門(Actinobacteria)。三個(gè)處理組物種的豐富程度與組成的均勻程度均是C組T組ZnO組。Beta多樣性分析表明,T組生物群落聚類相對(duì)集中,各樣本之間距離相近;而C組與ZnO組各樣本之間相對(duì)離散,個(gè)體之間差異較大。各處理組在門水平之間無(wú)顯著差異。但與C組相比,ZnO組與T菌組顯著增加了梭菌科(Clostridiaceae)及鏈霉菌科(Streptomycetaceae)微生物的數(shù)量(P0.05);同時(shí)顯著降低了毛螺菌科(Lachnospiraceae)、擬桿菌科(Bacteroidaceae)及諾卡氏菌科(Nocardiaceae)微生物的數(shù)量(P0.05)。經(jīng)功能預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn),T組回腸黏膜微生物群落在細(xì)胞活性、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、基因復(fù)制與修復(fù)、代謝功能如外源物質(zhì)降解與代謝、碳水化合物及氨基酸代謝等功能上具有潛在價(jià)值;而ZnO組主要集中在代謝功能上,如脂類代謝、萜類和酮類化合物代謝、異源物質(zhì)代謝、氨基酸代謝等。綜合以上結(jié)果,斷奶仔豬飼糧中添加酪酸梭菌制劑可以顯著降低仔豬腹瀉率,改善腸黏膜組織形態(tài),降低腸黏膜通透性,上調(diào)緊密連接蛋白的表達(dá),其改善腸道功能的作用與高劑量氧化鋅無(wú)顯著差異;酪酸梭菌增強(qiáng)仔豬腸道黏膜屏障功能可能通過(guò)兩個(gè)途徑:一方面調(diào)控黏膜TLR/NF-κB免疫通路,刺激腸道免疫功能;另一方面穩(wěn)定和改善斷奶后仔豬回腸黏膜微生物區(qū)系,維護(hù)腸道微生態(tài)平衡。本試驗(yàn)結(jié)果表明,酪酸梭菌制劑可以替代高劑量氧化鋅緩解仔豬斷奶應(yīng)激,保障仔豬生產(chǎn)性能的正常發(fā)揮。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S828.5

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本文編號(hào)：1222042