早期低聚半乳糖干预对哺乳仔猪回肠形态、功能发育相关基因及回肠菌群的影响

[目的]本文旨在探讨早期低聚半乳糖干预对哺乳仔猪回肠形态结构、功能发育相关基因及回肠菌群的影响。[方法]将6窝(每窝10头)新生仔猪,每窝分2组,即每窝5头分别为对照组、试验组,2组仔猪平均体质量相同。出生后1~7 d,试验组仔猪每天分2次灌喂低聚半乳糖水溶液,低聚半乳糖的有效灌喂量为1 g·kg-1·d-1,对照组仔猪灌喂相同剂量的生理盐水,观察至21日龄断奶。[结果]在8日龄时与对照组仔猪相比,早期低聚半乳糖干预显著提高8日龄回肠黏膜中IGF-1R、VEGFA、Muc2和β-defensin基因的相对表达量,并显著提高回肠食糜中总菌和乳酸杆菌的数量。在21日龄,与对照组仔猪相比,早期低聚半乳糖干预显著提高IGF-1和β-defensin基因的相对表达量以及屏障蛋白Occludin的相对表达量,显著提高了试验组仔猪回肠的绒毛隐窝比、蔗糖酶活性,显著增加回肠食糜中乳酸杆菌的数量,并显著降低隐窝中的增殖细胞核抗原阳性细胞数。[结论]早期低聚半乳糖干预可改善回肠肠道形态结构,提高回肠对碳水化合物的消化与吸收能力,促进回肠肠道发育,调节回肠肠道菌群组成,并在一定程度上提高回肠肠道屏障功能。

日粮添加壳聚糖螯合锌对大肠杆菌攻毒断奶大鼠回肠形态结构及屏障功能的影响

[目的]本试验旨在探讨壳聚糖螯合锌对大肠杆菌攻毒断奶大鼠回肠形态结构、屏障功能和炎症反应的影响。[方法]选用48只断奶SD大鼠(初始平均体重55.65 g),分为4组:空白对照组(N-CON)、攻毒对照组(CON)、硫酸锌组(ZnSO4)和壳聚糖螯合锌组(CS-Zn)。正式试验开始,N-CON和CON组大鼠饲喂基础日粮,ZnSO4组大鼠饲喂添加含50 mg·kg-1 Zn的硫酸锌日粮,CS-Zn组大鼠饲喂添加640 mg·kg-1壳聚糖螯合锌颗粒(锌含量50 mg·kg-1)的日粮。试验期为14 d,试验第9~12天,CON、ZnSO4和CS-Zn组每天灌胃4 mL总菌数量为1×1010 CFU·mL^(-1)的大肠杆菌菌液。[结果]与N-CON组相比,CON组大鼠回肠绒毛高度以及绒毛高度/隐窝深度显著降低,隐窝深度以及髓过氧化物酶(MPO)活性显著增加,炎症因子TNF-α、IL-6和IL^(-1)β水平显著增加,IL^(-1)0浓度显著降低。而与CON组相比,CS-Zn组大鼠绒毛高度以及绒毛高度/隐窝深度显著上升,隐窝深度显著降低;肠黏膜紧密连接蛋白基因ZO-1、Occludin、Claudin-1表达量显著上升,组织MPO活性显著降低,促炎因子TNF-α和IL-6水平显著降低,抑炎因子IL^(-1)0水平显著升高,TLR-4信号通路相关分子基因MyD88、IRAK1、TRAF6表达量明显下调,MyD88蛋白表达量显著下降;有益菌Lactobacillus的数量显著上升。[结论]壳聚糖螯合锌可显著改善大肠杆菌攻毒大鼠的回肠形态结构,并且可通过上调有益菌含量及抑制TLR-4信号通路,降低炎症细胞因子水平,降低炎症反应,保护肠黏膜屏障功能。

低聚半乳糖对脂多糖刺激哺乳仔猪盲肠微生物区系、肠道炎症和屏障功能的影响

本试验旨在研究低聚半乳糖(GOS)对脂多糖(LPS)刺激的哺乳仔猪盲肠微生物区系、肠道炎症和屏障功能的影响。选取18头初始体重[(1.57±0.05)kg]相近的新生哺乳仔猪,随机分为对照组、LPS刺激组和GOS添加组,每组6头。GOS添加组的仔猪每天灌喂1 g/kg BW的GOS溶液,对照组和LPS刺激组的仔猪灌喂等量无菌生理盐水。第14天,LPS刺激组和GOS添加组的仔猪腹腔注射80μg/kg BW的LPS溶液,对照组的仔猪腹腔注射等量无菌生理盐水。所有仔猪在腹腔注射LPS溶液或无菌生理盐水2 h后屠宰取样。结果表明:1)与LPS刺激组相比,GOS添加组的Shannon指数有升高的趋势(P=0.051);在门水平上,GOS添加组盲肠食糜中厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度显著提高(P<0.05);在属水平上,GOS添加组盲肠食糜中粪杆菌真核菌群([Eubacterium]_coprostanoligenes_group)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)、普氏菌属2(Prevotella_2)、毛螺菌科NK4A136群(Lachnospiraceae_NK4A136_group)和粪杆菌属(Faecalibacterium)的相对丰度显著或极显著提高(P<0.05或P<0.01)。2)与LPS刺激组相比,GOS添加组仔猪盲肠食糜中乙酸、丙酸、丁酸和总短链脂肪酸含量显著或极显著提高(P<0.05或P<0.01),盲肠食糜pH显著降低(P<0.05)。3)与LPS刺激组相比,GOS添加组盲肠黏膜中白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量显著降低(P<0.05)。4)与LPS刺激组相比,GOS添加组盲肠黏膜中闭合蛋白-1(claudin-1)的蛋白表达水平显著提高(P<0.05),闭合小环蛋白-1(ZO-1)的蛋白表达水平有提高的趋势(P=0.075)。由此可见,早期GOS干预可以调节LPS刺激的哺乳仔猪的盲肠菌群结构,提高盲肠食糜中短链脂肪酸含量,并可以缓解LPS造成的肠道炎症反应和维持肠道屏障功能。

低聚半乳糖对断奶仔猪回肠形态、消化吸收功能及菌群结构的影响

为研究低聚半乳糖(GOS)对断奶仔猪回肠形态、消化吸收功能及菌群结构的影响,选取12头21日龄、体重为(6.55±0.05)kg的"杜长大"三元杂交断奶仔猪,随机均分为对照组和试验组,每组6个重复,对照组饲喂教槽料,试验组饲喂添加2%GOS的教槽料,28日龄屠宰取样。结果显示:与对照组相比,试验组仔猪回肠的绒毛高度和绒毛隐窝比极显著增加(P<0.01),回肠黏膜蔗糖酶活性有增加的趋势(P=0.091),回肠黏膜Na^+依赖性单糖转运体1(SGLT1)的基因表达量极显著升高(P<0.01);模式识别受体Toll样受体2(TLR2)和促炎因子白介素-1β(IL-1β)的基因表达量显著下降(P<0.05),抑炎因子白介素10(IL-10)的表达量极显著增加(P<0.01);闭合蛋白(Occludin)的相对表达量显著增加(P<0.05);同时,回肠食糜中微生物多样性和乳酸杆菌的相对丰度显著提高(P<0.05)。结果表明:断奶仔猪日粮中添加2%GOS可以提高回肠对糖类物质的消化吸收能力及单糖转运体基因的表达,有利于维持回肠的屏障功能,增加肠道菌群丰富度,改善肠道微生物组成,从而有助于降低仔猪的断奶应激综合征,为GOS应用于断奶仔猪日粮提供一定的理论基础。

壳聚糖螯合锌对大肠杆菌攻毒断奶大鼠回肠菌群结构及代谢产物的影响

本试验旨在研究日粮中添加壳聚糖螯合锌(chitosan-chelated zinc,CS-Zn)对大肠杆菌攻毒断奶大鼠回肠微生物及代谢产物的影响。试验选用24只断奶SD大鼠,随机分为对照组和试验组,对照组饲喂基础日粮,试验组饲喂基础日粮+640 mg/kg壳聚糖螯合锌(含锌50 mg/kg)。试验期为14 d,试验第10~12 d,所有大鼠每天灌胃总菌数为1010 CFU/只的大肠杆菌菌液,连续灌胃3 d。试验结束采集回肠食糜进行16S rRNA高通量测序分析结果显示,与对照组相比,试验组大鼠回肠微生物α多样性Shannon和Simposon指数显著降低(P<0.05);厚壁菌门相对丰度显著增加(P<0.05),拟杆菌门、变形菌门、放线菌门和疣微菌门的丰度显著降低(P<0.05);Romboutsia属和苏黎世杆菌属(Turicibacter)丰度显著增加(P<0.05),脱硫弧菌属(Desulfovibrio)和狭义梭菌属(Clostridium sensu stricto)丰度显著降低(P<0.05);同时,试验组丙酸、丁酸和乳酸的浓度显著上升(P<0.05)。研究表明,壳聚糖螯合锌主要通过上调有益菌的丰度,下调促炎菌脱硫弧菌属的丰度来调节肠道菌群结构,进而促进微生物代谢产物短链脂肪酸和乳酸的生成。