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目前有关酶解大豆蛋白(Enzymatic soybean,ESB)对断奶仔猪生长性能和肠道健康的影响及可能机制研究十分缺乏。因此,研究通过动物实验评估了ESB替代鱼粉、奶粉或同时替代鱼粉和奶粉时对断奶仔猪生长性能、养分消化率、免疫性能、短链脂肪酸、肠道微生物和血浆代谢物影响,并结合相关性分析解释了肠道微生物-血浆代谢物-宿主互作关系;进一步从细胞水平揭示酶解大豆蛋白效应物质(Enzymatic soybean bioactive substances,ESBS)缓解肠道炎症损伤的可能机制,最终为断奶仔猪饲粮中动物蛋白源的替代提供新思路及理论依据。试验一、酶解大豆蛋白替代饲粮中鱼粉和奶粉对断奶仔猪生长及肠道健康的影响试验旨在考察ESB替代饲粮中奶粉、鱼粉或同时替代奶粉和鱼粉对断奶仔猪生长性能、养分消化率、免疫功能、短链脂肪酸、肠道微生物和血浆代谢物的影响。采用完全随机区组设计将128头断奶仔猪(断奶日龄为21±2 d,初始体重为6.95±0.46 kg)随机分配到4个处理组中,每个处理8个重复,每个重复4头仔猪(公母各半)。分别饲喂各组仔猪以下饲粮:(1)CON:以奶粉和鱼粉作为优质蛋白源的对照组饲粮;(2)ESB plus FM:以ESB替代奶粉的处理日粮;(3)ESB plus MK:以ESB替代鱼粉的处理饲粮;(4)ESB:以ESB同时替代奶粉和鱼粉的处理饲粮。结果表明,各处理组仔猪的生长性能无显著差异;与CON组相比,ESB替代奶粉(ESB plus FM组)或同时替代奶粉和鱼粉(ESB组)仔猪腹泻指数显著升高,干物质、总能或粗蛋白消化率显著降低(P<0.01);但ESB替代鱼粉不会显著影响仔猪腹泻指数及养分消化率;通过高通量16S r RNA基因组测序,发现饲粮添加ESB可改善菌群α多样性;LEf Se分析进一步显示,ESB plus FM和ESB组仔猪粪便中含有更多病原菌,如g_Peptococcus、g_Veillonella和g_Helicobacter,但这些现象在ESB替代鱼粉组仔猪中未见发生。为了解释ESB替代奶粉后仔猪血液代谢变化规律,试验基于超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱质谱(UHPLC-QE/MS)技术对CON组和ESB plus FM组仔猪血浆进行非靶向代谢组学分析,发现ESB替代奶粉后升高了血浆DG(18:2(9Z,12Z)/18:2(9Z,12Z)/0:0)、DG(18:2(9Z,12Z)/18:2(9Z,12Z)/0:0、亚油肉碱、二十四碳六烯酸、木脂素、吲哚酚和对甲酚硫酸盐浓度,降低了1-甲基烟酰胺,月桂酸,鞘磷脂,十五烷酸和十七烷酸等代谢物浓度;经分析发现,这些代谢物变化可能不利于仔猪肝脏及肠道功能发挥;Lyso PC(18:2(9Z,12Z))、去氧胆酸和PC(22:2(13Z,16Z)/15:0)分别与炎症相关病原菌Clostridium_sensu_stricto_1、Campylobacter和Fournierella呈正相关,提示ESB影响断奶仔猪肠道健康主要与菌群结构改变有关。另外,ESB plus FM组仔猪血浆尿素氮(Blood urea nitrogen,BUN)水平显著高于CON组仔猪(P<0.01),表明ESB可能使仔猪蛋白质周转代谢失调,进一步对仔猪生长和健康产生不利影响。综上,用ESB替代饲粮中奶粉或同时替代奶粉和鱼粉显著提高仔猪腹泻指数,这可能与养分消化率降低、病原菌显著富集及相关代谢物的产生有关;然而,用ESB替代饲粮中鱼粉不会显著影响仔猪生长和肠道健康的相关指标,暗示ESB具有替代断奶仔猪饲粮中鱼粉的潜力。试验二、酶解大豆蛋白效应物质缓解猪肠上皮IPEC-J2细胞炎症损伤的机制研究通过试验一结果表明,ESB能替代部分动物蛋白(鱼粉)而不影响肠道健康,且能显著降低仔猪血浆HPT浓度,暗示ESB可能具有一定的生物活性调节功能。前人研究表明,ESB中生物活性物质主要集中在1000 Da以下,故本试验通过分离纯化ESB蛋白(<1000 Da),采用产肠毒素大肠杆菌(Enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC)感染猪肠上皮IPEC-J2细胞炎症模型,考察ESB效应物质(Enzymatic soybean bioactive substances,ESBS)对猪肠道细胞炎症损伤的缓解效应。试验分为三个处理组,即对照组(-ETEC/-ESBS组)、ETEC感染组(+ETEC/-ESBS组)和ESB处理组(+ETEC/+ESBS组),每组设6个重复,每个重复1个孔。结果显示,用10倍感染复数的ETEC感染IPEC-J2细胞6 h后,炎症基因IL-6、TNF-α显著上调,抗氧化基因Nrf2、NQO1、GSH-px以及屏障基因ZO-1、Claudin-1、Occludin显著下调,说明ETEC感染导致的炎症损伤了猪肠上皮细胞的功能发挥;而用5 mg/m L ESBS预处理IPEC-J2细胞4 h则能抑制炎症基因上调,增强抗氧化和屏障基因表达,提示ESBS在缓解猪肠上皮细胞炎症损伤中可能具有重要作用。综上所述,在本试验条件下,ESB替代饲粮中的鱼粉不会显著影响断奶仔猪生长及肠道健康相关指标,暗示其可能具有替代鱼粉的潜力;ESB替代饲粮中的奶粉或同时替代奶粉和鱼粉升高仔猪腹泻指数可能与肠道微生物紊乱及相关代谢物产生有关;5 mg/m L ESBS可改善ETEC诱导的猪肠上皮细胞炎性损伤。