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本研究旨在探讨二甲酸钾(Potassium diformate,KDF)对断奶仔猪胃酸分泌及胃功能的影响及其作用机制。本试验选取28日龄断奶、体重为5-7kg仔猪(长×大)270头,按照公母比例一致的原则随机分为3组,每组6个重复,每个重复15头仔猪。以不添加任何抗生素和酸化剂的基础日粮为阴性对照,以基础日粮添加复合抗生素(硫酸粘杆菌素16.6mg/kg,吉他霉素45mg/kg,喹乙醇83mg/kg)的为阳性对照,以基础日粮添加1% KDF为试验组。分别通过短期(2周)和长期(5周)饲养试验研究KDF和抗生素对断奶仔猪胃功能及相关功能基因表达的影响。在此基础上,通过胃底粘膜的原代细胞培养,研究KDF对胃功能基因表达的影响。1.KDF短期处理对断奶仔猪胃功能及功能基因表达的影响1.1胃酸及胃蛋白酶活性KDF组与基础日粮组相比,断奶仔猪持续2周采食含1%KDF的日粮对仔猪的胃重及胃相对重量没有显著影响,对胃食糜中盐酸(HC1)浓度、乳酸浓度、总酸含量、pH值和胃粘膜中的胃蛋白酶活性没有显著影响；KDF组与抗生素组相比,两组的胃重、胃相对重量、胃食糜中HC1浓度、乳酸浓度、总酸含量、食糜pH值、胃粘膜中的胃蛋白酶活性无显著差异；抗生素组与基础日粮组相比,两组仔猪胃重、胃相对重量、胃食糜pH值、HC1、总酸含量,以及胃粘膜中的胃蛋白酶活性无显著差异,但抗生素组食糜中乳酸的含量显著高于基础日粮组(P=0.045)。1.2功能基因表达KDF组与基础日粮组相比,KDF组胃底粘膜组织中生长抑素(Somatostatin, SS) mRNA、生长素(ghrelin) mRNA、胆囊收缩素(Cholecystokinin, CCK) mRNA相对表达量显著低于基础日粮组(P=0.005,P<0.001,P<0.001)：H+-K+-ATPase mRNA相对表达量显著高于基础日粮组(P=0.002)。胃底粘膜组织中胃泌素(gsatrin) mRNA相对表达量两组之间无显著差异；KDF组与抗生素组相比,KDF组胃底粘膜中SS和ghrelin mRNA表达显著低于抗生素组(P=0.013,P=0.045),两组胃底粘膜gastrin,CCK和H+-K+-ATPase mRNA的表达无显著差异；抗生素组与基础日粮组相比,胃底粘膜组织中gastrin、ghrelin和CCK mRNA目对表达量显著低于基础日粮组(P=0.006,P=0.019, P< 0.001), H+-K+-ATPase mRNA相对表达量显著高于基础日粮组(P=0.006),但两组胃底粘膜中的SS mRNA无显著差异。仔猪胃粘膜中H+-K+-ATPase活性、gastrin和SS含量无显著的组间差异。2.KDF长期处理对断奶仔猪胃功能及功能基因表达的影响2.1胃酸及胃蛋白酶活性KDF组与基础日粮组相比,断奶仔猪持续5周采食含10g/kgKDF的日粮,对仔猪的胃重和胃食糜中总酸浓度无显著影响,但显著降低胃相对重量、胃食糜中HCl浓度和胃粘膜中的胃蛋白酶活性(P=0.050,P=0.016,P=0.001),显著升高胃食糜pH值和乳酸含量(P=0.018,P=0.001)：KDF组与抗生素组相比,KDF组断奶仔猪的胃重和胃食糜中乳酸含量显著高于抗生素组(P<0.001,P=0.006),KDF组胃相对重量、胃食糜中HCl浓度、总酸含量,以及胃食糜pH值、胃粘膜中的胃蛋白酶活性与抗生素组之间无显著差异；抗生素组与基础日粮组相比,抗生素组仔猪胃重、胃相对重、胃蛋白酶活性、胃液HCl浓度都显著低于基础日粮组(P=0.004,P=0.016,P<0.001,P=0.012),而胃食糜pH值、乳酸、总酸浓度与基础日粮组相比没有显著差异。2.2基因表达KDF组与基础日粮组相比,胃底粘膜gsatrin、H+-K+-ATPase mRNA相对表达量显著升高(P<0.001,P=0.005),SS和CCK mRNA显著下降(P=0.009,P=0.001),ghrelin mRNA无显著变化；KDF组与抗生素组相比,KDF组胃底粘膜SS、CCK和ghrelin mRNA的表达显著低于抗生素组(P=0.003,P=0.002,P=0.002),但gastrin和H+-K+-ATPase mRNA表达两组之间无显著差异；抗生素组和基础日粮组相比,胃底粘膜组织中ghrelin、gastrin和H+-K+- ATPase mRNA相对表达量显著高于基础日粮组(P=0.002,P<0.001,P=0.005),SS和CCK mRNA相对表达量和基础日粮组相比没有显著差异。2.3胃底粘膜中H+-K+-ATPase活性、gastrin和SS的含量KDF组与基础日粮组相比,仔猪胃粘膜中H+-K+-ATPase活性、gastrin蛋白浓度没有显著差异；但KDF显著提高了胃粘膜中SS的浓度(P=0.009)。KDF组与抗生素组相比,仔猪胃粘膜中H+-K+-ATPase活性、gastrin和SS含量没有显著差异。抗生素组与基础日粮组相比,仔猪胃粘膜中gastrin和SS含量都没有显著差异,但是抗生素显著降低了胃粘膜中H+-K+-ATPase活性(P=0.049)。3.体外试验分析KDF对仔猪胃功能基因表达的影响仔猪胃粘膜上皮细胞经含0、0.1、1.0和10 mg/ml KDF无血清培养4小时后收集细胞提取RNA,用相对定量RT-PCR法分析细胞中SS、gastrin、ghrelin. H+-K+-ATPase和GPR43 mRNA的相对表达量。实验通过5头猪的重复试验表明,1 mg/ml KDF显著提高胃粘膜上皮细胞gastrin (P=0.042)和GPR43 mRNA相对表达(P=0.049),10 mg/ml KDF显著提高了SS mRNA水平(P=0.009)和H+-K+-ATPase mRNA (P=0.028)相对表达量,而0.1～10 mg/ml KDF对胃粘膜上皮细胞的ghrelin mRNA相对表达量无显著影响。总结：(1)断奶仔猪日粮中添加KDF和混合抗生素添加剂均影响仔猪胃的发育和功能基因表达；(2)KDF可能通过甲酸介导影响仔猪胃粘膜上皮细胞中GPR43的表达,调节胃功能。