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。

壳聚糖螯合锌对大肠杆菌K88攻毒仔猪盲肠形态、微生物组成、代谢产物以及炎症反应的影响

[目的]本试验旨在探究壳聚糖螯合锌对大肠杆菌K88攻毒仔猪盲肠微生物组成、代谢产物及炎症反应的影响。[方法]试验选取48头21日龄体重平均为6.21 kg的断奶仔猪,随机均分为4组:对照组(CON),饲喂基础饲粮;氧化锌组(ZnO),基础日粮中添加氧化锌(锌终含量1600 mg·kg^(-1));壳聚糖螯合锌组(CS-Zn),在基础日粮中添加壳聚糖螯合锌(锌终含量100 mg·kg^(-1),壳聚糖终含量766 mg·kg^(-1));壳聚糖组(CS),在基础日粮中添加壳聚糖,壳聚糖含量与壳聚糖螯合锌组相等。在试验15 d时,每组随机选取6头仔猪,每头口服10^(10) CFU的大肠杆菌K88培养液进行攻毒,攻毒48 h后屠宰、取样,测定仔猪盲肠形态、盲肠食糜微生物组成和短链脂肪酸浓度以及盲肠黏膜中细胞因子浓度。[结果]与对照组相比,氧化锌和壳聚糖螯合锌处理均显著降低了仔猪盲肠隐窝深度,壳聚糖螯合锌组和壳聚糖组仔猪盲肠形态病理评分也显著降低。与对照组相比,饲粮中添加壳聚糖螯合锌和壳聚糖也均显著降低了仔猪盲肠微生物中变形菌门的相对丰度(P<0.05)。并且,壳聚糖螯合锌处理上调了乳杆菌属和普氏菌属9的相对丰度,下调了链球菌属和布劳特氏菌属的相对丰度。此外,与对照组相比,壳聚糖螯合锌组仔猪盲肠中乙酸、丁酸、总短链脂肪酸和乳酸含量显著上升,盲肠内容物的pH值显著降低,而壳聚糖螯合锌和壳聚糖组中丁酸、总短链脂肪酸和乳酸含量无显著差异。同时,壳聚糖螯合锌处理显著降低了盲肠黏膜中髓过氧化物酶(MPO)、白细胞介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和干扰素γ(INF-γ)水平。[结论]日粮中添加壳聚糖螯合锌可以改善断奶仔猪盲肠微生物组成,提高盲肠食糜中乳酸和短链脂肪酸浓度,降低盲肠黏膜中炎症因子浓度,有助于缓解大肠杆菌攻毒引起的肠道炎症反应。

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。