约氏乳杆菌BS15对亚临床坏死性肠炎肉鸡脂质代谢和肠道菌群的影响

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本论文以肉鸡为研究对象,旨在研究日粮中添加约氏乳杆菌BS15对亚临床坏死性肠炎(SNE)肉鸡脂质代谢和肠道菌群的影响。试验选用1日龄科宝500雄性健雏180只,随机平均分为3组:空白对照组(NC组),造模组(SNE组),约氏乳杆菌BS15预防组(BS15组)。肉鸡共饲养28天。BS15组饲喂添加活菌数为1.0×10~9 cfu/m L的约氏乳杆菌BS15全菌液拌料。15日龄时,SNE组和BS15组肉鸡均灌胃相同剂量的球虫卵囊(20,000个堆型艾美尔球虫卵囊和5,000个巨型艾美尔球虫卵囊/m L),同时NC组肉鸡灌胃相同剂量的无菌磷酸缓冲生理盐水(PBS)。18-22日龄,SNE组和BS15组肉鸡连续灌胃1.0m L/只活菌数为2.2×10~8 cfu/m L的产气荚膜梭菌,同时NC组肉鸡灌胃相同剂量的无菌液体巯基乙酸盐肉汤。取各组28日龄肉鸡样本进行检测,试验结果如下:1.相较于NC组,SNE组肉鸡平均日增重显著降低(P<0.05),料重比显著升高(P<0.05)。与SNE组相比,BS15组肉鸡的平均日增重显著增加(P<0.05)。2.通过血清生化检测发现,与NC组肉鸡相比,SNE组肉鸡血清中丙氨酸转氨酶和天冬氨酸转氨酶的浓度都显著增高(P<0.05),血清总胆固醇含量显著增高(P<0.05),血清高密度脂蛋白胆固醇含量显著降低(P<0.05);而与SNE组相比,BS15组肉鸡血清中丙氨酸转氨酶浓度显著降低(P<0.05),血清总胆固醇含量显著降低(P<0.05)。3.与NC组肉鸡相比,SNE组肉鸡的腹脂率显著增高(P<0.05),而BS15组相较于SNE组,其腹脂率显著降低(P<0.05)。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测肉鸡腹部脂肪组织中脂质代谢相关酶基因的表达量,发现相较于NC组,SNE组肉鸡腹脂中的过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)和甘油三酯脂酶(ATGL)基因的表达量显著降低(P<0.05),脂蛋白脂酶(LPL)基因表达量显著增加(P<0.05)。相较于SNE组,BS15组肉鸡腹脂中的PPARγ和ATGL基因的表达量均显著增加(P<0.05)。4.高通量转录组测序(RNA-seq)技术检测肉鸡肝脏内脂质代谢相关基因的表达情况,发现本试验共获得经过滤得到的407846912个clean reads,平均每个样品clean reads数为45316324个。与NC组相比,SNE组肉鸡肝脏中共有385个基因差异表达(P<0.05),其中共有268个基因表达上调、117个基因表达下调。经差异表达基因的GO分析,发现差异基因共富集到的通路条目数是658条,其中涉及参与脂质代谢调节的生物学过程主要包括脂质转运、胆固醇生物合成、类固醇代谢、磷脂合成和甘油三酯分解等。通过差异基因KEGG分析,共富集61条信号通路,其中涉及脂质代谢相关通路有12条,包括类固醇生物合成、胰岛素信号通路、脂肪细胞因子信号通路、PPAR信号通路等。而BS15组肉鸡肝脏中共有126个基因与SNE组相比发生差异表达(P<0.05),包括有60个表达上调基因、66个表达下调基因。经GO分析和KEGG分析,分别检测富集到442条通路和56条通路,其中发现有11种与脂质代谢相关的通路,包括花生四烯酸代谢、PPAR信号通路、甘油磷脂代谢、脂肪细胞因子信号通路、甘油脂代谢等。5.肠道发育和消化检测发现,与NC组相比,SNE组肉鸡空肠中的胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和表皮生长因子(EGF)蛋白水平显著降低(P<0.05),回肠中IGF-1蛋白水平显著降低(P<0.05),而BS15组肉鸡空、回肠中IGF-1和EGF蛋白水平相较于SNE组有显著上升(P<0.05)。对比NC组,SNE组空肠中的淀粉酶和胰蛋白酶活性显著降低(P<0.05),其回肠中脂肪酶活性显著降低(P<0.05)。BS15组比SNE组空肠中淀粉酶和胰蛋白酶活性显著增高(P<0.05),且回肠中脂肪酶活性显著增高(P<0.05)。6.qRT-PCR技术检测肉鸡空、回肠内容物中特定菌群发现,在空肠中,相较于NC组,SNE组链球菌属和梭菌类群I的含量显著增加(P<0.05),梭菌类群XIVa的含量显著降低(P<0.05)。与SNE组相比,BS15组肉鸡空肠中乳杆菌属和梭菌类群XIVa含量显著增加(P<0.05),且BS15组链球菌属的含量显著低于SNE组(P<0.05)。在回肠中,SNE组的肠杆菌科相较于NC组含量显著增加(P<0.05),拟杆菌门、乳杆菌属、梭菌类群IV、梭菌类群XIVa在SNE组中的含量均显著低于NC组(P<0.05)。而相较于SNE组,拟杆菌门、乳杆菌属、梭菌类群IV在BS15组中的含量均显著增高(P<0.05),且BS15组中链球菌属的含量显著低于SNE组(P<0.05)。综上所述,日粮中添加约氏乳杆菌BS15具有预防肉鸡亚临床坏死性肠炎的作用,其主要作用机理表现为改善腹部脂肪沉积和肝脏的脂质代谢紊乱,促进肠道发育和消化,维持肠道菌群趋于稳态。
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