论文部分内容阅读
断奶仔猪肠道发育不健全,功能不完善,极易遭受各种应激,诱导肠上皮细胞产生大量自由基,进而造成肠道粘膜屏障的氧化损伤,肠道通透性增加,机体对肠腔内毒素及病原体的易感性增强,从而导致机体养分代谢紊乱,动物生长性能下降。因此探寻减轻断奶仔猪肠道粘膜氧化损伤的有效措施对养猪生产十分必要。硒作为动物体内必需微量元素之一,是谷胱甘肽过氧化酶的活性成分。长期以来,以亚硒酸钠为代表的无机硒是畜禽主要的外源硒补充物,但其稳定性差、吸收低且环境污染大;与无机硒相比,以酵母硒(SeY)、硒蛋氨酸等为代表的有机硒具有安全、稳定、生物学利用率高等优势。目前关于酵母硒的研究主要集中在畜禽的生产应用及其抗氧化效果上,但是否具有缓解对断奶仔猪肠道屏障氧化损伤的作用鲜有见报道。因此,本研究通过腹腔注射Diquat构建断奶仔猪肠道氧化应激模型,探究酵母硒对氧化应激诱导断奶仔猪肠道屏障损伤的保护作用及其可能机制,同时为进一步探究缓解仔猪断奶应激的营养调控策略提供新的思路。试验选用32头21日龄断奶的“杜×长×大”三元杂交仔猪(7.30±0.14 kg),随机分为4组,即对照组(基础饲粮+0.9%生理盐水,CON)、酵母硒组(基础饲粮+0.5 mg/kg SeY,SSY)、对照应激组(基础饲粮+Diquat,DT)、酵母硒应激组(基础饲粮+0.5mg/kg SeY+Diquat,DSY),每组8个重复。试验共21 d,11-14 d进行消化试验,第16 d上午,对照应激组和酵母硒应激组同时进行腹腔注射Diquat(10 mg/kg体重)溶液(10 mg/m L),对照组和酵母硒组注射同等体积的无菌生理盐水。在试验第22 d早上,断奶仔猪进行空腹称重、前腔静脉采血和麻醉屠宰取样。采集肠道、肝脏和胸腺组织样品用于组织形态、相关功能基因表达、空肠上皮细胞凋亡、肠道紧密连接蛋白表达水平、抗氧化能力等分析。结果如下:(1)Diquat诱导氧化应激下,仔猪平均日增重(ADG),平均日采食量(ADFI)和21日末重显著降低(P<0.05),但饲粮添加SeY可显著改善断奶仔猪的ADG,ADFI和21日末重(P<0.05);(2)SeY显著提高仔猪粗蛋白(CP)、粗灰分(Ash)和总能(GE)的表观消化率(P<0.05),但对干物质(DM)和粗脂肪(EE)的表观消化率无影响(P>0.05);(3)正常条件下,SeY显著降低仔猪血清谷丙转氨酶(GPT)活性、白细胞介素-1β(IL-1β)含量,显著提高血清总蛋白(TP)、免疫球蛋白G(Ig G)和免疫球蛋白A(Ig A)含量(P<0.05);氧化应激下仔猪血清GPT和谷草转氨酶(GOT)活性显著升高(P<0.05),但饲粮添加SeY可显著降低血清GPT和GOT活性,降低炎性因子如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-1β和白细胞介素-6(IL-6)含量(P<0.05),显著提高血清TP、Ig G和Ig A含量(P<0.05);(4)正常条件下,SeY显著提高仔猪血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD),以及肝脏和胸腺GSH-Px活性,显著降低血清丙二醛(MDA)含量(P<0.05)。氧化应激下,仔猪血清、肝脏和胸腺MDA含量显著增加,肝脏和胸腺CAT和SOD活性显著降低(P<0.05);但饲粮添加SeY可显著降低仔猪血清、肝脏和胸腺MDA含量,提高血清GSH-Px、CAT和SOD,以及肝脏和胸腺SOD和CAT活性,提高血清和肝脏总抗氧化能力(T-AOC)(P<0.05);(5)氧化应激导致仔猪血清二胺氧化酶(DAO)活性显著增加(P<0.05),但饲粮添加SeY可显著降低血清DAO活性和D-乳酸含量(P<0.05);(6)氧化应激导致仔猪空肠和回肠绒毛高度降低,空肠紧密连接蛋白ZO-1的表达丰度减少,显著提高空肠上皮细胞的凋亡率(P<0.05);但饲粮添加SeY提高仔猪空肠和回肠的绒毛高度以及十二指肠、空肠和回肠绒隐比,降低十二指肠和回肠隐窝深度,增强空肠紧密连接蛋白ZO-1表达丰度,降低空肠上皮细胞的凋亡率(P<0.05);(7)氧化应激下仔猪十二指肠MDA含量显著上升,但饲粮添加SeY后,仔猪十二指肠、空肠和回肠T-AOC增强(P<0.05),空肠和回肠GSH-Px、十二指肠和回肠CAT活性显著提高,减少十二指肠、空肠和回肠MDA水平(P<0.05);(8)饲粮添加SeY显著下调氧化应激仔猪肠道促凋亡基因Caspase-3和上调抗凋亡基因Bcl-2以及紧密连接蛋白ZO-1的表达水平(P<0.05),上调养分吸收转运相关基因(SGLT1和GLUT2)及抗氧化信号相关分子(Nrf2和HO-1)表达水平(P<0.05)。此外,氧化应激上调肝脏和胸腺TLR4和NF-κB的表达,显著提高促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表达水平(P<0.05);但饲粮中添加酵母硒可显著降低TLR4、NF-κB及促炎因子表达水平,增加抗氧化关键信号分子Nrf2和HO-1表达水平(P<0.05)。上述研究结果表明,Diquat诱导的氧化应激导致仔猪生长性能、抗氧化能力下降并造成肠道屏障结构功能损伤,而饲粮添加SeY通过提高机体抗氧化能力、降低炎症反应和肠上皮细胞凋亡,从而维护肠道上皮屏障结构及功能完整性,缓解氧化应激对断奶仔猪造成的生产性能下降和肠道屏障氧化损伤。