无乳链球菌通过抑制酪氨酸激酶/信号转导及转录激活因子和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路影响奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白的合成

本试验旨在研究无乳链球菌(GBS)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)乳蛋白合成的影响机理。试验用不同浓度GBS[感染复数(MOI)分别为100、50、10]感染BMECs 1、2、4、6、8、12、18、24 h,每个时间点都设立相应的空白对照,采用乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒、扫描电镜以及流式细胞术等方法检测GBS对BMECs活性、形态及凋亡的影响;采用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)和Western blot检测β-酪蛋白及乳蛋白合成相关基因的mRNA和蛋白表达量。结果表明:1)GBS对BMECs的毒性作用具有明显的时间、剂量依赖性,即随着感染时间的延长、细菌浓度的升高,LDH释放量显著或极显著高于对照组(P<0.05或P<0.01);GBS感染后细胞形态发生显著变化,感染6 h时,细胞结构断裂,感染8 h时,细胞形态结构受到严重破坏;感染2 h时,BMECs发生了显著的凋亡(P<0.05);感染6 h时,BMECs发生极显著的凋亡(P<0.01)。2)感染6 h时,GBS导致BMECs中β-酪蛋白以及正调控乳蛋白表达基因酪氨酸激酶2(JAK2)、信号转换及转录激活因子5a(STAT5a)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、核糖体蛋白S6(sRPS6)、催乳素受体(PRLR)、est结构域转录因子5(ELF5)mRNA表达量极显著下降(P<0.01);负调控基因真核翻译起始因子4E结合蛋白1(EIF4EBP1)mRNA表达量极显著上升(P<0.01);GBS导致BM ECs中β-酪蛋白、STAT5a、磷酸化-信号转导及转录激活因子5a(p-STAT5a)、mTOR、磷酸化-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)、AKT1蛋白表达量极显著下降(P<0.01),而磷酸化-丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(p-AKT1)蛋白表达完全受到抑制。在感染8 h时,GBS完全抑制了β-酪蛋白、STAT5a、p-STAT5a、mTOR、p-mTOR、AKT1、p-AKT1的蛋白表达。由此可见,GBS能够损伤BM ECs的形态结构,促进细胞凋亡,降低细胞活性,从而影响细胞的正常生理功能,此外,GBS抑制BMECs乳蛋白的合成,主要通过抑制JAK/STAT、mTOR信号通路发挥作用。

茶皂素对反刍动物瘤胃发酵的影响研究进展

植物源活性物质中的皂苷对动物机体具有促生长、抗氧化和提高免疫力等多种作用,同时可以调控反刍动物瘤胃微生物发酵模式。研究表明茶皂素通过影响瘤胃微生物区系结构,改善瘤胃微生物发酵,提高饲料蛋白质利用率,降低甲烷产量,进而改善动物生产性能和提高产品品质,因而可被用作天然饲料添加剂。笔者全面综述了茶皂素对反刍动物瘤胃微生物区系、瘤胃发酵的影响研究进展,并结合自己所在研究团队研究成果,分析了茶皂素作为瘤胃发酵天然调控剂解决现实问题的途径。另外笔者根据研究现状,提出了茶皂素新的研究方向和前景。

采用Illumina MiSeq测序技术分析葡萄籽原花青素对奶牛体外瘤胃发酵产甲烷菌区系的影响

本研究旨在基于Illumina MiSeq测序技术分析葡萄籽原花青素对奶牛体外瘤胃发酵产甲烷菌区系的影响。试验分为6组,以500 g精粗比为40∶60的全混合日粮为发酵底物,分别添加0(对照)、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g/kg的葡萄籽原花青素。体外发酵24 h后提取各发酵液总DNA,采用Illumina MiSeq PE300高通量测序平台进行测序。结果表明:1)与对照组相比,添加0.1、0.2 g/kg葡萄籽原花青素降低了产甲烷菌的分类操作单元(OTUs)数量,添加0.3、0.4、0.5 g/kg葡萄籽原花青素增加了产甲烷菌的OTUs数量,但差异并不显著(P>0.05);葡萄籽原花青素添加量对Chao1指数和Shannon指数均无显著影响(P>0.05),即对产甲烷菌的多样性没有显著影响。2)在门水平上,与对照组相比,添加0.3、0.4、0.5 g/kg葡萄籽原花青素显著降低了广古菌门的丰度(P<0.05)。在科水平上,与对照组相比,甲烷杆菌科的丰度随着葡萄籽原花青素添加量的增加有降低的趋势,且在添加量为0.4 g/kg时丰度显著降低(P<0.05); Methanomassiliicoccaceae的丰度随着葡萄籽原花青素添加量的增加而增加,且当添加量为0.3、0.4 g/kg时显著增加(P<0.05)。在属水平上,与对照组相比,甲烷短杆菌属的丰度随着葡萄籽原花青素添加量的增加而降低,且当添加量为0.4 g/kg时显著降低(P<0.05),当添加量为0.5 g/kg时有回升的趋势,但是仍低于对照组;甲烷杆菌属的丰度随着葡萄籽原花青素添加量的增加而降低,且当添加量为0.4、0.5 g/kg时显著降低了该属的丰度(P<0.05); Candidatus_Methanoplasma的丰度随着葡萄籽原花青素添加量的增加有上升趋势,且当添加量为0.3、0.4 g/kg时显著增加了该属的丰度(P<0.05);甲烷球形菌属的丰度随着葡萄籽原花青素添加量的增加而降低,且当添加量为0.3、0.4、0.5 g/kg时显著降低了该属的丰度(P<0.05)。由此可知,添加葡萄籽原花青素在门、科、属水平上均对奶牛体外瘤胃产甲烷菌区系有一定的影响。

茶皂素的生物学活性及其在动物生产中的应用研究进展

茶皂素是一种植物源活性物质,在饲料工业中的应用前景十分可观。笔者全面综述了茶皂素的理化特性,抗菌、免疫、抗氧化、降血压及对心脑血管的保护等生物学功能以及对动物生长性能和产品品质的影响。同时结合已有的研究成果综合阐述其作为饲料添加剂的可行性,对其未来的前景进行了展望。

青贮饲料添加剂的研究进展

青贮饲料添加剂是作用于青贮饲料的一类微生物添加剂,主要是通过调节青贮料内微生物区系,调控青贮发酵过程,促进乳酸菌繁殖从而提高乳酸的产量,并促进粗纤维与多糖转化,最终达到改善青贮饲料品质的目的。促进型添加剂是近年来开始大量研究且应用广泛的青贮饲料添加剂。主要阐述了布氏乳杆菌、乳酸菌、纤维素酶、绿汁发酵液等的特性以及对青贮饲料中的影响,旨在扩大青贮饲料原料来源的同时改善青贮饲料的品质。

茶皂素对瘤胃微生物发酵及原虫数量的影响

为研究茶皂素对西门塔尔牛瘤胃微生物发酵及原虫数量的影响,采用4×4拉丁方试验设计,其中茶皂素浓度分为对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组,每头每天分别为0、6、12、18 g,共4期,每期20天,并在试验第20天进行采样。测定瘤胃液p H、挥发性脂肪酸浓度、氨态氮浓度及原虫计数。结果表明:茶皂素对瘤胃挥发性脂肪酸中乙酸和丙酸的比例影响差异显著(P<0.05),第Ⅳ周期由对照组(3.79±0.13)减小到(3.30±0.17)。高、中、低剂量组原虫数量都显著(P<0.05)低于对照组。综上所述,茶皂素对瘤胃中原虫有明显的抑制作用,并影响瘤胃发酵。

葡萄籽原花青素生物学功能及其在畜禽生产上应用的研究进展

原花青素是一类广泛存在于植物界的多酚化合物的总称,其中以葡萄籽的含量最为丰富。研究表明,葡萄籽原花青素(GSP)有多种生物学活性。笔者综述了GSP的清除自由基、抗氧化、抗肿瘤、降血脂等生物学功能研究及其在畜禽生产上的应用研究进展,提出了将GSP作为新型饲料添加剂以提高动物的免疫力、肉品品质和抗应激作用,为GSP进一步开发和利用提供参考。