摘要
致病性大肠杆菌(Escherichia coli，E.coli)是一种常见的病原菌，传染性和耐药性都较强，容易引发规模性大肠杆菌病(Colibacillosis)，对动物养殖业造成极大威胁。肠道微生物时刻影响着机体的健康，而使用益生菌通常能给动物健康带来积极的影响。因此，在严格限制抗生素使用的背景下，利用益生菌调节机体健康状态并抵抗细菌感染性疾病成为了应用性研究的热门方向。本研究旨在获得有应用价值的益生菌，并探索益生菌对雏鸡抵抗大肠杆菌感染的影响，为微生态制剂的开发提供理论依据。具体内容如下： (1)通过发酵液牛津杯试验、共培养抑菌试验和大肠杆菌(XT-13)黏附抑制试验初步探究了三株益生菌的体外抑菌效果，这三株菌分别为植物乳杆菌ZN-3(Lactobacillus plantarum ZN-3，ZN-3)、鼠李糖乳杆菌QC(Lactobacillus rhamnosus QC，QC)和丁酸梭菌HYCB(Clostridium butyricum HYCB，HYCB)。结果表明，各益生菌发酵液上清的抑菌效果良好，且大肠杆菌分别与这三株益生菌共培养时增殖也明显被抑制。另外，三者的等比例混合菌X可显著降低XT-13对DF-1细胞(Chicken embryo fibroblasts， DF-1)的黏附率，即这三株益生菌存在协同作用。 (2)为了探究益生菌对雏鸡感染大肠杆菌后的保护效果，并获得保护效果最佳的益生菌或其组合，本研究中连续30天给7日龄SPF雏鸡分别灌服ZN-3(3×108CFU/mL)、QC(3×108CFU/mL)、HYCB(3×108CFU/mL)和三者的等比例混合菌X，并在第26天至第30天内每天口服感染1次大肠杆菌XT-13(2×1010CFU/mL)，记录整个过程中雏鸡的体重变化和感染XT-13后的存活率，评价保护效果。结果表明，混合益生菌的保护效果良好，而且对雏鸡的增重效果优于单独益生菌；另根据保护试验的感染病程，在感染XT-13后第8天剖检雏鸡，记录剖检结果，制作组织切片分析病理变化，并应用免疫组化方法检测肝脏和肠道的载菌差异。结果表明，混合益生菌X可以减轻雏鸡感染XT-13后脏器组织的病理损伤，降低肝脏和大肠的载菌量，对降低全身感染风险和死亡率有重要意义。 (3)为进一步了解混合益生菌X对雏鸡生长状况和感染XT-13后免疫相关指标的影响，本研究对灌服了X后的雏鸡体重和肠绒毛指标进行了测量和比较分析，发现X提高了回肠绒毛长度和隐窝深度的比值以及大肠肠腺深度，雏鸡增重现象明显。同时，本研究还分别在雏鸡感染XT-13后第4、8和14天检测血清中IL-10(Interleukin-10)和IL-17(Interleukin-17)的水平以及肝脏中禽防御素AvBD1(Aviandefensing-β1，DEF-β1)的含量，同时使用第14天的血清进行XT-13的血清存活试验，初步评估机体的免疫水平。结果表明，混合益生菌X可以调节机体血清IL-10和IL-17水平和肝脏DEF-β1的含量，并提高血清杀菌水平，降低了雏鸡的发病风险和死亡率。即混合益生菌X可以调节宿主的免疫反应，帮助宿主抵抗感染并恢复健康。 (4)为了进一步评估获得的混合菌X对禽大肠杆菌病的广谱保护力，本研究还评估了X对临床菌株O78血清型大肠杆菌AV006感染雏鸡的保护力。结果表明，X提高了雏鸡的存活率，即对O78型禽大肠杆菌病也具有良好的保护力，拥有更广阔的应用前景，适合作为微生态制剂的开发材料。 (5)为了更加深入地了解这3株益生菌的特点和价值，本研究对它们的基因组进行了二代测序和生物信息学分析。结果表明，总体上3株益生菌在代谢活动和产生抗菌物质方面各有特点，其中值得关注的是，ZN-3预测到多种植物乳杆菌素，拥有完整抗氧化物质(类胡萝卜素)的一系列连串酶系，还能合成维生素B6、维生素B12和多种必需氨基酸等营养物质；HYCB预测到产氢气、形成芽胞、CRISPR系统和套索肽合成基因簇。本研究中益生菌基因组的这些特点揭示了它们的潜在开发价值。
NETL