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益生菌是一种可以替代抗生素的安全的饲料添加剂,添加到饲料中能够预防疾病并促进机体生长。鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)是目前研究最多的益生菌,它能够产生短链脂肪酸、促进肠道健康和提高免疫力,被广泛应用于预防和治疗人类的腹泻、龋齿等病症。本研究通过体外实验证明鼠李糖乳杆菌GG(LGG)能够耐受胃肠道的理化环境在肠道中定植,抑制大肠杆菌黏附上皮细胞和一些病原微生物的生长。以肉鸡作为实验动物进行LGG的体内饲喂实验,结果显示LGG对鸡的生长性能、免疫球蛋白、肠道菌群和抗细菌感染有显著作用,确认LGG作为饲料添加剂具有良好的应用价值,可以减少抗生素的使用。主要实验内容如下:1.鼠李糖乳杆菌体外益生性能的评估本研究中,LGG在人工胃酸和肠液中培养2 h的存活率为100%,在0.3%的胆盐中培养24 h的存活率为76.5%。本研究测定了 LGG的发酵上清液、全菌裂解液、全菌液和菌体对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和肠炎沙门氏菌的抑制能力。结果表明,LGG的发酵上清液、全菌裂解液、和全菌液对四种致病菌都表现出良好的抑菌效果,而LGG的菌体没有抑菌效果。其中LGG的全菌裂解液和全菌液对肠炎沙门氏菌的抑菌圈直径最大,抑菌圈直径为20 mm。另外在黏附实验中,LGG对人直肠腺癌细胞(Caco-2细胞)的黏附效率为19%;进一步验证LGG对大肠杆菌黏附抑制作用,LGG通过竞争、排斥和置换作用将大肠杆菌的黏附效率降低65.4%、26.3%和34.6%。LGG定植于肠道可以减少大肠杆菌黏附上皮细胞的空间,形成物理屏障;LGG产生的乳酸可以形成化学屏障,抑制大肠杆菌的黏附,另外通过抑菌实验也表明LGG可以直接抑制大肠杆菌增殖。2.鼠李糖乳杆菌对肉鸡的益生性能评估80只1日龄罗斯308肉鸡随机分为试验组(饲喂LGG)和对照组(饲喂普通日粮组),每组40只。试验组每天通过饲料添加饲喂108 CFU/只的LGG,持续3周。饲喂的第2周,试验组鸡的平均日增重为19±2.6g,显著高于对照组(P<0.05);饲喂的第3周,试验组鸡的平均体重为423.7±3.6 g,显著高于对照组(P<0.05)。试验鸡的血清中免疫球蛋白IgA、IgG和IgM浓度分别为84.4±12.4μg/mL、726.7±80.1μg/mL和58.1±5.9μg/mL,显著高于对照组(P<0.05)。饲喂LGG3周后,试验鸡的回肠肠绒毛的长度和肠绒毛长度与隐窝深度的比值高于对照组,肠隐窝的深度有下降的趋势(P>0.05)。饲喂LGG3周后,采集鸡的盲肠内容物进行16S rRNA测序,试验组鸡的肠道菌群OTU的数量为170种,比对照组多9种,菌群多样性的增加可以提高机体的免疫力和促进营养物质的分解和吸收。试验组鸡的盲肠中瘤胃菌科相对丰度比对照组有上升趋势(P>0.05),乳杆菌科在饲喂LGG鸡的盲肠中的相对丰度显著高于对照组(P<0.05)。瘤胃菌属可以促进饲料中纤维素的吸收,乳酸菌属可以产生抑菌物质和促消化酶。为了探究LGG对鸡先天性免疫的影响,通过荧光定量PCR方法检测脾脏、肝脏和盲肠中免疫相关基因的表达水平。饲喂108 CFU的LGG3周后,鸡的脾脏中的免疫相关基因MHCⅡ-α MyD88和NF-κB的表达量分别上调5.9倍、2.6倍和2.3倍(P<0.05)。下游的促炎因子IL-6和IL-8在脾脏中的表达水平上调6.7倍和5.1倍(P<0.05)。饲喂3周后,进行大肠杆菌攻毒实验。试验组鸡的存活率为66.7%高于对照组(16.7%)。试验组鸡的心脏、肺和肾脏中大肠杆菌的数量显著低于对照组(P<0.05)。在感染的第1天和第3天,试验组鸡的肾脏中TLR4的表达量分别上调了 11.8倍和15.5倍,MHC Ⅱ-α、MyD88和NF-κB的表达量同时出现上调。下游的炎性因子IL-1β、IL-6、IL-8和IFN-α的表达量显著上调(P<0.05)。以上结果说明在大肠杆菌感染过程中LGG可以刺激机体中TLR4的表达从而诱导下游的促炎因子的表达,增强炎症反应抵抗病原菌感染。综上所述,饲喂LGG可以提高鸡的生长性能、血清中免疫球蛋白的浓度、增加肠道菌群多样性和部分有益菌的相对丰度,提高机体抗E.coli抗大肠杆菌感染的能力。