茶树油提取物活性成分4-萜品醇对仔猪肠道氧化损伤的调节作用

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肠道不仅具有消化和吸收功能,同样也是仔猪体内重要的免疫器官。由于仔猪自身的免疫系统不完善,在仔猪阶段极易受到环境以及营养变化等因素的影响,诱导仔猪机体的氧化损伤。当仔猪受到氧化应激时,仔猪肠道也会受到氧化损伤。如何缓解仔猪的氧化损伤,提高仔猪的抗氧化功能和生长性能成为研究热点,课题组之前的研究证实茶树油具有一定的抗氧化功能并且可以提高仔猪的生长性能。而4-萜品醇(TER)为茶树油的主要成分,本研究拟通过体内和体外探究4-萜品醇对仔猪生长性能以及肠道氧化损伤的调节作用,为养殖生产中4-萜品醇的应用研发和缓解仔猪肠道损伤提供一定的理论参考。1.4-萜品醇对脂多糖诱导下仔猪生长性能及抗氧化功能的影响本试验选取28日龄仔猪40头公猪,随机分为5个组,每组8头猪,单栏饲养。组别设置分别为对照组(CON组,饲喂基础日粮)、脂多糖组(LPS组,饲喂基础日粮)、低、中、高剂量4-萜品醇组(LTP、MTP、HTP组,饲喂基础日粮+30、60、90mg/kg TER)。3周后,统计生长性能,LPS组和4-萜品醇组注射100 mg/kg LPS,对照组注射等体积生理盐水。注射6h后,每组随机挑选6头仔猪屠宰取样。试验结果表明,(1)MTP和HTP组仔猪末重、平均日增重和日采食量显著高于CON(P<0.01)。TER组的腹泻率低于CON组。(2)与CON组相比,LPS组血清中的CAT、GSH-Px活力和T-AOC显著降低,MDA含量升高(P<0.01)。MTP组的血清CAT活力和SOD活力显著高于LPS组(P<0.01),且MTP组和HTP组血清MDA含量显著低于MTP组(P<0.01)。(3)与LPS组和LTP组相比,CON组、MTP组和HTP组的十二指肠黏膜MDA含量显著降低(P<0.01)。与LPS组相比,CON组、LTP组和MTP组的空肠黏膜CAT和GSH-Px活力显著升高(P<0.05)。MTP组的空肠黏膜T-AOC显著高于LPS组(P<0.05)。与LPS组相比,CON组和4-萜品醇组的回肠CAT和GSH-Px活力显著提高(P<0.01),且MTP组和HTP组的回肠黏膜MDA含量显著低于LPS组(P<0.05)。(P>0.05)。(4)与CON组相比,LPS可以显著提高肠道中MDA含量(P<0.05),降低仔猪空肠和回肠中膜CAT和GSH-Px活力(P<0.05)。与LPS组相比,4-萜品醇可以显著提高空肠和回肠中CAT和GSH-Px活力(P<0.05),降低十二指肠和回肠黏膜中的MDA含量(P<0.05)。MTP组的空肠黏膜T-AOC显著高于LPS组(P<0.05)。(5)在线粒体形态中,与CON相比,LPS组线粒体有明显的变圆和肿胀。而与LPS组相比,LTP、MTP和HTP组的线粒体肿胀状态有所缓解。(6)MTP组的十二指肠黏膜Keap1、Nrf2以及HO-1基因表达量显著高于CON组、LPS组和LTP组(P<0.05)。与LPS组相比,MTP组和HTP组的十二指肠黏膜NQO1基因表达量显著升高(P<0.01)。MTP组的空肠黏膜和回肠黏膜中Nrf2和NQO1基因表达量显著高于LPS组(P<0.01)。(7)在蛋白表达水平上,与LPS组相比,LTP组和MTP组空肠黏膜中的Nrf2和Keap1蛋白表达水平显著提高(P<0.05)。在回肠黏膜中,与LPS组相比,CON组、MTP组和HTP组的Keap1和Nrf2蛋白水平显著升高(P<0.05)。与LPS组相比,HTP组的NQO1以及p-Nrf2蛋白水平表达量显著提高(P<0.05)。综上所述,在断奶仔猪饲粮中添加4-萜品醇,可以提高仔猪的平均日增重和采食量,降低仔猪料重比和腹泻率,提高仔猪的生长性能和肠道抗氧化功能,改善线粒体形态,进而缓解LPS导致的仔猪肠道的氧化损伤。2.4-萜品醇对IPI-2I细胞氧化损伤的调节作用本试验通过使用H2O2和4-萜品醇刺激IPI-2I细胞后,观察细胞活力变化,试验证实确定H2O2浓度为1000 μM并刺激6h建立氧化应激模型,并且4-萜品醇的浓度为0.01%刺激6h为最适的刺激浓度。试验设置对照组(CON组,DMEM),过氧化氢组(H2O2 组,1000μM H2O2+DMEM)、4-萜品醇组(TER 组,0.01%TER+DMEM)、4-萜品醇+过氧化氢组(HTE 组,1000 μM H2O2+0.01%TER+DMEM)刺激6h之后搜集细胞以及上清液进行检测,进一步研究4-萜品醇对IPI-21细胞氧化损伤的调节作用。试验结果表明,(1)与CON组相比,H2O2组细胞上清液中LDH活性显著升高(P<0.01),而HTE组与H2O2组相比细胞上清液中LDH活性显著降低(P<0.05)。(2)H2O2组细胞内的ROS水平与CON组相比显著升高(P<0.01),与H2O2组相比,HTE组的ROS含量显著降低(P<0.01)。(3)H2O2组与CON组相比CAT和GSH-Px活力显著降低,MDA含量显著提高(P<0.05)。与H2O2组相比,HTE组CAT和GSH-Px活性显著提高(P<0.05)。HTE组与H2O2组相比T-AOC显著升高(P<0.01)。(4)与H2O2组相比,CON组和HTE组的CAT基因表达显著升高(P<0.01)。(5)与CON组相比,H2O2组的Nrf2、Keap1和NQO1基因表达量显著降低(P<0.01)。与H2O2组相比,HTE组的Keap1和NQO1基因表达量显著提高(P<0.05)。(6)在蛋白表达水平上,H2O2组Nrf2以及细胞质中p-Nrf2蛋白含量显著高于CON组。而HTE组的Nrf2以及细胞质中p-Nrf2蛋白含量显著低于H2O2组。(7)与H2O2组相比,HTE组的晚期细胞凋亡百分比以及总凋亡百分比显著降低(P<0.01)。(8)与CON组相比,H2O2组和HTE组的caspase3、BCL-2和BAX基因表达量显著提高(P<0.05)。HTE组和H2O2组相比BCL-2/BAX基因表达量的比值显著提高(P<0.05)。由此可见,4-萜品醇对H2O2诱导IPI-2I细胞的细胞活力降低具有缓解作用,降低IPI-2I细胞凋亡百分比,降低H2O2诱导后的IPI-21细胞中ROS和MDA含量,提高细胞的抗氧化能力,缓解细胞受到的氧化损伤。综上所述,适量的茶树油提取物活性成分4-萜品醇可以提高仔猪的平均日增重和采食量,降低仔猪料重比和腹泻率,提高仔猪的生长性能和肠道抗氧化功能,降低仔猪肠道上皮细胞中ROS含量,提高肠道上皮细胞抗氧化能力,缓解仔猪肠道的氧化损伤。
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