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仔猪良好的生长发育一直是生猪健康养殖的基础。但仔猪早期断奶易引发断奶应激,诱发肠道菌群紊乱、肠道屏障受损以及肠道炎症,导致仔猪腹泻,甚至造成死亡,严重危害生猪的健康养殖。近几十年以来,仔猪断奶应激、肠道炎症和腹泻一直是困扰养猪从业者的难题,也是畜牧学者的重要科研选题。我国传统中草药类植物提取物,因具有多种生物学功效成为保障仔猪健康的研究热点。其中,杜仲是我国特有的孑遗植物,杜仲叶提取物(Extract Eucommia ulmoides Oliver leaf,EEUO)已被列入饲料添加剂目录,绿原酸(Chlorogenic acid,CGA)是EEUO的主要活性成分之一。本课题利用添加EEUO饲喂仔猪试验、仔猪肠道炎症试验、小鼠试验以及细胞试验,围绕EEUO和CGA缓解仔猪肠道炎症的作用机制,开展了以下研究:试验一:选取21日龄断奶仔猪36头,进行为期28天的饲喂试验。结果表明,EEUO处理组仔猪体重,平均日增重显著高于对照组(P<0.05),FCR显著优于对照组(P<0.05);另外,饲喂EEUO改善了仔猪的抗炎、抗氧化能力,以及肠道屏障完整性。提示饲料中添加1000 mg/kg EEUO能促进仔猪生长,可能是其发挥抗氧化和抗炎功能而实现的。试验二:选取21日龄断奶仔猪54头,利用腹腔注射80μg/kg的LPS构建仔猪肠道炎症模型。结果表明,与对照组相比,LPS处理显著增加了(IL-6、IL-1β、TNF-α)的转录表达(P<0.05),而添加EEUO能显著降低上述基因的转录表达(P<0.05),还显著增加了IL-10的转录表达(P<0.05)。EEUO处理还增加了自噬相关基因ATG5(P<0.01)和ATG7(P<0.01)、降低P62和NF-κB p65的表达量(P<0.05)。揭示EEUO改善LPS诱导的仔猪肠道炎症,可能是由于抑制了NF-κB信号通路、下调炎症小体NLRP3及其下游相关基因的表达以及激活自噬途径缓解仔猪肠道炎症反应。试验三:在肠道炎症模型试验中,对仔猪的结肠食糜微生物组成及SCFAs和胆汁酸开展研究。结果表明,与对照组比较,LPS处理组增加了致病菌Rikenellaceae_RC9_gut_group(P=0.09)、降低了有益菌Prevotellaceae_NK3B31_group的相对丰度(P=0.088)。而添加EEUO逆转了LPS处理对肠道菌群的负面影响,另外还增加了有益菌属Clostridia_UCG-014(P=0.077)的相对丰度。SCFAs结果表明,与对照组比较,LPS组显著降低了乙酸和丁酸的水平(P<0.05),而添加EEUO后,显著提高了丁酸的水平(P<0.05)。色谱联用质谱(LC-MS/MS)结果表明,与对照组比较,LPS组仔猪结肠食糜中石胆酸(LCA)和次级胆汁酸(SBA)的水平显著降低(P<0.05),而添加EEUO后,LCA和SBA的水平得到提高。提示添加EEUO改善仔猪的肠道菌群及其代谢产物丁酸和SBA的水平发挥抗炎作用。试验四:利用DSS构建的小鼠溃疡性结肠炎模型开展研究。DAI评分升高、体重减少、结肠长度缩短表明成功构建了小鼠结肠炎模型。而补充CGA能降低DAI评分、抑制体重减少和结肠长度缩短。与对照组相比,DSS组显著增加促炎细胞因子(IL-1β、IL-6和TNF-α)的转录表达(P<0.01),而添加CGA后降低了上述基因的表达量(P<0.01),还促进了抗炎因子IL-10和抗氧化相关基因(CAT、GPX1、GPX2和SOD1)的转录表达(P<0.01)。说明CGA能发挥抗炎和抗氧化功能缓解DSS诱导的小鼠结肠炎。试验五:对小鼠结肠炎模型试验中结肠食糜的微生物组成开展研究。结果发现,与对照组比较,DSS处理小鼠结肠有害菌属Turicibacter(P<0.01)和Romboutsia(P<0.05)的相对丰度明显增加,而有益菌属Alistipes(P<0.05)的相对丰度显著降低,添加CGA逆转了DSS处理对小鼠肠道菌群的负面影响。SCFAs结果表明,与DSS组比较,添加CGA显著提高了丁酸的含量(P<0.05)。说明CGA能改善肠道菌群及其代谢产物丁酸的水平缓解小鼠肠道炎症反应。试验六:对CGA缓解IPEC-J2细胞炎症反应的机制进行探究。结果发现,与对照组比较,LPS组显著提高了P62的转录表达(P<0.05),而CGA补充能降低P62的转录表达,增加ATG5、ATG7以及LC3B的转录表达激活自噬(P<0.05)。另外,CGA补充还提高了ZO-1和Occludin的转录表达(P<0.05)。自噬抑制剂3-MA抑制自噬后,与LPS组比较,CGA+LPS组能显著降低IL-1β、IL-6、TLR-4以及NF-κB基因的转录表达(P<0.05);同时,CGA+3-MA+LPS组也降低了上述基因的表达量,但与LPS组比较差异不显著(P>0.05)。揭示CGA能够激活自噬和抑制NF-κB信号通路缓解LPS诱导的IPEC-J2细胞炎症反应。综上所述,本研究证实饲料添加剂EEUO和CGA缓解仔猪肠道炎症反应的作用机制,包括抑制NF-κB信号通路,激活自噬途径、调节肠道菌群及其代谢产物丁酸和SBA。本研究为未来畜禽领域新型饲料添加剂的开发和应用提供了指导意义。