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仔猪的断奶伴随着仔猪肠道炎症的发生,这些炎症在仔猪尚未发育完全的肠道中形成了一系列的负面反应如肠绒毛损伤、肠粘膜层破坏等,严重影响仔猪肠道的消化吸收功能,导致仔猪生长迟滞、腹泻甚至死亡,给养猪业带来巨大的经济损失。因此,寻求能够减轻由于断奶造成的肠道炎症反应,促进断奶仔猪生长的非抗生素类的功能性活性物质,成为了新的科学热点问题。β-胡萝卜素作为一种天然活性物质,具有抗氧化、增强免疫力、促进细胞紧密连接以及激活肠道黏膜免疫等多种功能,因此本研究选取β-胡萝卜素作为肠细胞炎症的保护剂,分别从机体以及细胞水平探讨β-胡萝卜素对肠细胞炎症的保护作用及其机制。选取30头28日龄的“军牧一号”断奶仔猪,随机分为两组开展动物试验。每两周称重并采集血液,检测血清中免疫以及炎症相关因子含量,6周饲养试验结束后屠宰,收集肠道样本,使用荧光定量PCR法检测肠道抗体分泌、促炎细胞因子相关基因表达量。研究发现,试验进行2周后,添加β-胡萝卜素的试验组断奶仔猪平均日增重显著高于对照组(p<0.05),料重比显著低于对照组(p<0.05);试验组血清中IL-4含量显著高于对照组(p<0.05),促炎细胞因子IL-1β、IL-6、IFN-γ、TNF-α含量显著低于对照组(p<0.05)。试验进行4-6周后,添加β-胡萝卜素的试验组,生长性能均无明显变化,断奶仔猪血清IgA含量均显著高于对照组(p<0.05),IL-2含量显著高于对照组(p<0.05),NO含量均显著低于对照组(p<0.05)。饲喂6周后试验结果表明饲喂β-胡萝卜素还能显著提高断奶仔猪空肠绒毛高度以及空肠免疫球蛋白分泌相关基因CCL25、IgA SC相对表达量,显著降低回肠促炎细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α以及NF-κb信号通路基因的相对表达量(p<0.05)。选取IPEC-J2(仔猪空肠上皮细胞系)为研究对象,建立β-胡萝卜素对LPS诱导IPEC-J2细胞炎症的保护模型,采用细胞活力、细胞凋亡、NO含量等指标检验β-胡萝卜素对LPS诱导IPEC-J2细胞炎症的保护作用。并通过与维生素E、维生素A和PDTC进行的对比试验,研究β-胡萝卜素抗炎保护作用与其抗氧化、维生素A源功能以及NF-κb蛋白的联系。最后构建MyD88转染IPEC-J2细胞系,验证β-胡萝卜素对TLR4/MyD88/NF-κb信号通路的调控作用。结果表明,本试验建立了β-胡萝卜素对IPEC-J2细胞炎症的保护模型,并通过细胞活力、细胞凋亡、NO测定结果验证了β-胡萝卜素对IPEC-J2细胞炎症的保护作用。β-胡萝卜素与等抗氧化能力的维生素E均能显著降低LPS应激IPEC-J2细胞的ROS含量,并能显著提高IPEC-J2细胞抗氧化酶相关基因超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)基因的相对表达量(p<0.05),但两者之间差异不显著(p>0.05)。维生素E、维生素A均能抑制LPS诱导的IPEC-J2细胞的促炎细胞因子表达,但效果均显著低于β-胡萝卜素(p<0.05)。PDTC能够显著降低NF-κb基因的表达,其抑制效果显著高于β-胡萝卜素,当PDTC与β-胡萝卜素共同处理细胞时,β-胡萝卜素对LPS诱导的IPEC-J2细胞促炎细胞因子的表达抑制效果并不显著。β-胡萝卜素对LPS诱导的MyD88转染IPEC-J2细胞炎症效果的保护作用在细胞活力、炎性细胞因子表达以及NF-κb蛋白的表达上均不明显。综合以上结果可知,断奶后饲喂β-胡萝卜素能够促进断奶仔猪生长、增强仔猪免疫力,减轻断奶造成的肠道炎症反应。β-胡萝卜素预处理能够降低LPS诱导的IPEC-J2细胞炎症损伤,对肠道细胞炎症具有保护作用。同时,等抗氧化能力的维生素E以及2倍β-胡萝卜素浓度的维生素A对细胞炎症的保护效果均低于β-胡萝卜素,并且当TLR4/MyD88/NF-κb信号通路遭到抑制时,β-胡萝卜素对细胞炎症的保护作用效果并不明显,说明β-胡萝卜素可能通过调节TLR4/MyD88/NF-κb信号通路保护肠道细胞炎症。