【摘 要】
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乳酸菌作为一种益生菌,近年来,由于其在促生长、调节肠道菌群、改善胃肠道功能等方面的突出作用,受到广泛关注。乳酸菌在家禽上也得到广泛应用,但乳酸菌种类繁多,能有效提升蛋鸡肠黏膜屏障功能的乳酸菌类型及其作用机制尚不清楚。本研究以产蛋高峰期的海兰褐蛋鸡为研究对象,利用本课题组前期筛选出的三株乳杆菌以不同组合方式进行拌料饲喂,确定最适组合,并进一步分析其对肠黏膜屏障功能的调节作用。同时,进一步分析最优乳酸
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目,31972630,鸡潘氏细胞调控肠道干细胞介导的肠黏膜损伤修复机制的研究,2020/01-2023/12,2; 浙江省基础公益研究计划,LGN21C180003,肠道干细胞(ISCs)与肠道优势菌群互作在维持土鸡优良蛋品质中的作用研究,2021/01-2023/12,3; 国家自然科学基金青年基金
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乳酸菌作为一种益生菌,近年来,由于其在促生长、调节肠道菌群、改善胃肠道功能等方面的突出作用,受到广泛关注。乳酸菌在家禽上也得到广泛应用,但乳酸菌种类繁多,能有效提升蛋鸡肠黏膜屏障功能的乳酸菌类型及其作用机制尚不清楚。本研究以产蛋高峰期的海兰褐蛋鸡为研究对象,利用本课题组前期筛选出的三株乳杆菌以不同组合方式进行拌料饲喂,确定最适组合,并进一步分析其对肠黏膜屏障功能的调节作用。同时,进一步分析最优乳酸菌组合对促进蛋鸡肠黏膜损伤修复的作用,为开发新的蛋鸡饲料添加剂提供理论依据。1.乳杆菌对蛋鸡肠黏膜屏障功能的调节作用基于本课题组前期初步筛选的乳杆菌,本研究选用唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius,L.sa.)、敏捷乳杆菌(Lactobacillus agile,L.ag.)、鸟乳杆菌(Lactobacillus avium,L.av)以不同组合方式进行拌料饲喂:将产蛋高峰期海兰褐蛋鸡随机分为7组,每组30羽:对照组(C组)、唾液乳杆菌组(L.sa.组)、敏捷乳杆菌组(L.ag.组)、鸟乳杆菌组(L.av.组)、唾液乳杆菌+敏捷乳杆菌组(L.sa.+L.ag.组)、唾液乳杆菌组+鸟乳杆菌组(L.sa+L.av.组)、敏捷乳杆菌组+鸟乳杆菌组(L.ag+L.av.组),每天取1010 CFU相应乳杆菌与饲料用等量递增法拌匀(对照组饲喂常规饲料),连续饲喂30天。对肠道菌群的分析结果表明,各种乳杆菌处理能增加肠道内的有益菌丰度,降低有害菌丰度。对肠黏膜紧密连接蛋白表达的分析结果表明,L.sa.+L.ag.组合能够显著提高紧密连接蛋白基因Claudin-1、Claudin-2和Occludin的表达(P<0.05);对细胞核增殖抗原(PCNA)表达的分析显示,L.sa.+L.ag.组合显著提高了蛋鸡肠黏膜的增殖活性(P<0.05);qRT-PCR分析结果表明,L.sa.+L.ag.组合可上调增殖相关基因CCND1、CDK2的相对表达量(P<0.05);对肠道干细胞活性与分化相关基因的分析显示,L.sa.+L.ag.组合可显著上调Lgr5、Lysozyme、MUC2与SI的相对表达量(P<0.05)。上述结果表明,L.sa.+L.ag.组合饲喂可有效调节肠道菌群结构,改变肠道干细胞活性与分化方向,并增强肠黏膜屏障功能。2.乳杆菌对雏鸡肠黏膜损伤修复的促进作用首先,本研究在体外培养的雏鸡肠“类器官”中进行不同剂量LPS处理(终浓度分别为0、8、40、200 ng/μL),结果显示,当培养到24 h时,“类器官”损伤程度随LPS剂量增加而逐渐加剧;培养到48 h时,受损的“类器官”开始恢复,以8 ng/μL和40 ng/μL组的恢复最为明显,上述结果表明低剂量LPS诱导“类器官”损伤后,可促进肠道干细胞启动修复程序。为进一步研究乳杆菌对蛋鸡肠黏膜损伤修复的调节作用,本研究选用唾液乳杆菌(L.sa.)、敏捷乳杆菌(L.ag.)、鸟乳杆菌(L.av.)以不同组合方式对雏鸡进行拌料饲喂:将刚出雏的海兰白蛋鸡随机分为8组,每组5羽:C组、LPS组、L.sa.+L.ag.组、L.sa.+L.ag.+LPS组、L.sa.+L.av.组、L.sa.+L.av.+LPS组、L.ag.+L.av.组、L.ag.+L.av.+LPS组,所有乳杆菌组和乳杆菌+LPS组的雏鸡从7日龄开始饲喂加入了乳杆菌的基础日粮(每天取1010CFU乳杆菌与饲料用等量递增法拌匀),其余组饲喂等量的基础日粮,连续饲喂30天。在雏鸡37日龄时,LPS组和乳杆菌+LPS组雏鸡腹腔注射0.1 mLLPS(10 mg/kg BW),对照组则腹腔注射等量的灭菌生理盐水。对肠黏膜屏障功能的分析结果表明,LPS注射后,血清中的FITC-葡聚糖含量显著升高,十二指肠紧密连接蛋白Claudin-1、Caudin-2和Occludin的相对表达量显著降低,表明LPS处理可造成肠黏膜屏障的损伤。相反,与LPS组相比,L.sa.+L.ag.+LPS处理组能使血清中的FITC-葡聚糖含量下降48.75%(P值=0.0013)、使Claudin-1表达量提升57.91%(P值=0.0001)、缓解LPS诱导的肠黏膜出血和炎性细胞浸润、使杯状细胞数量增加111.64%(P<0.05)、缓解LPS诱导的促炎因子TNF-α和IL-6上调、缓解LPS诱导的细胞增殖相关基因CDK1和CDK2相对表达量的下降等现象。上述结果表明L.sa.+L.ag.组合对LPS诱导的雏鸡肠黏膜损伤修复有促进作用。综上所述,本研究发现乳杆菌组合(L.sa.+L.ag.)可通过调节产蛋高峰期海兰褐蛋鸡的肠道菌群而改变肠道干细胞的增殖活性与分化方向,增强肠黏膜的屏障功能。同时,对雏鸡的研究显示,乳杆菌组合(L.sa.+L.ag.)对LPS诱导的肠黏膜损伤修复具有促进作用。
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