摘要
自20世纪90年代初,抗生素作为生长促进剂在我国畜牧生产中得到广泛的使用,未被吸收的抗生素随着尿液或粪便排出体外,通过食物链可能最终会进入到人体内,导致人体抗药性增加。因此,寻找绿色环保的替抗饲料添加剂成为当务之急。酵母培养物经过工艺发酵,含有丰富的营养物质和代谢产物,能够促进动物生长和增强动物免疫力,而且不会产生耐药性。研究表明,酵母培养物可以促进动物肠道健康,然而,对于致病菌诱导的仔猪肠道环境紊乱以及肠道炎症是否有作用以及具体机制尚不知晓。因此,我们选用鼠伤寒沙门氏菌感染仔猪模拟肠道炎症,探究酵母培养物对沙门氏菌感染仔猪生长性能以及肠道炎症的影响及其机制。 1 酵母培养物对沙门氏菌感染仔猪的生长性能和血液相关指标的影响 实验选取24头三元杂交(杜×长×大)雄性仔猪,随机分成4组,分别为对照组(Con),鼠伤寒沙门氏菌组(ST),沙门氏菌+低剂量酵母培养物组(0.2%YFP)和沙门氏菌+高剂量酵母培养物组(0.4%YFP)。实验周期为35 d,其中前21 d正常饲喂,第22天进行第一次口服5 mL 109 CFU/mL的鼠伤寒沙门氏菌,第29天进行第二次攻菌,第35天处死并采样,收集屠宰时的血液。测量猪沙门氏菌感染前后的的体温,记录体重和每天的采食量。结果发现,与对照组相比,正常饲喂状态下日粮添加酵母培养物猪平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料肉比(F:G)均无显著性差异。攻菌后日粮添加0.4%YFP可以显著提高仔猪的平均日增重(P lt; 0.05),显著降低料肉比(P lt; 0.05)。攻菌后日粮添加0.4%YFP使血液中的CORT、T4、ALT、AST、LDH、CHOL、LDLC、IL-1β和IL-6的浓度显著降低(Plt;0.05)。以上结果表明酵母培养物可以显著提高沙门氏菌感染条件下仔猪的生长性能,提高仔猪的免疫力。 2 酵母培养物对沙门氏菌感染仔猪十二指肠健康的影响 采样时采集相同位置(幽门远端约10 cm处)十二指肠样品作为组织样,用于观察十二指肠形态;另外采集相同位置(幽门远端约15 cm处)作为分子样,用于检测紧密连接和炎症相关的基因和蛋白表达。结果发现,日粮添加0.2%YFP和0.4%YFP都可以升高十二指肠的绒毛高度和绒毛高度与隐窝深度的比值(Plt;0.05)。日粮添加0.4%YFP显著增加了十二指肠中紧密连接蛋白occludin的表达(Plt;0.05)。日粮添加0.4%YFP 显著影响了十二指肠上皮细胞凋亡相关分子的表达(P lt; 0.05)。日粮添加0.4%YFP 显著降低十二指肠中促炎细胞因子和 TLR4 通路上相关分子的表达(P lt;0.05),并显著提高了抗炎细胞因子的表达(Plt;0.05)。日粮添加0.2%和0.4%YFP均能显著降低MAPK相关蛋白的磷酸化水平(Plt;0.05),抑制MAPK通路的激活。以上结果表明日粮中添加酵母培养物可以缓解沙门氏菌感染后猪肠道炎症并减少肠上皮细胞的凋亡,维持肠道完整性和黏膜屏障功能,从而维持了肠道健康。添加剂量为0.4%的组显示出更好的缓解炎症的作用。 3 酵母培养物对沙门氏菌感染仔猪结肠微生物组成和结肠炎症的影响 根据前面的结果,本章实验我们只分析了0.4%这一个剂量组。采集相同位置(结肠远端约10 cm处)结肠作为组织样,用于观察结肠形态;另外采集相同位置(结肠远端约15 cm处)作为分子样,并收集内容物,用于检测相关基因和蛋白的表达;结肠内容物用于微生物测序观察微生物组成的变化及检测短链脂肪酸的含量。结果发现,日粮添加YFP的结肠中杯状细胞数量增加,较少炎症细胞浸润,隐窝完整(Plt;0.05)。日粮添加YFP显著降低了结肠中促炎细胞因子IL-1β、IL-6、IL-18、TNFα和IFNγ等的表达(Plt;0.05),显著增加了紧密连接蛋白ZO-1和Occludin的表达(Plt;0.05)。日粮添加 YFP 显著增加了产短链脂肪酸菌,从而增加了短链脂肪酸的浓度,增加PPARγ的活性,抑制了Nos2的活性,显著减少了肠腔中硝酸盐的含量(P lt; 0.05)。此外,日粮添加酵母培养物使结肠上皮细胞中无氧糖酵解相关的基因表达水平显著降低(Plt;0.05),减少了结肠上皮细胞中乳酸的生成,最终显著减少了肠道中兼性厌氧菌变形菌门的数量。以上结果表明,肠道发生炎症时,结肠上皮细胞的代谢模式偏向无氧糖酵解,硝酸盐和乳酸等代谢产物进入到肠腔中,使兼性厌氧菌数量增加。日粮添加酵母培养物使结肠上皮细胞的代谢恢复正常,从而减少了变形菌门等兼性厌氧菌的增殖。