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断奶仔猪肠道结构和功能发育不成熟,易遭受各种病原菌感染,从而导致腹泻的发生,严重的可造成仔猪死亡,给养猪业带来巨大的经济损失。产肠毒素大肠杆菌(Enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC)是仔猪腹泻和死亡的主要原因,它可通过粘附肠上皮细胞并产生肠毒素,引起液体和电解质分泌不平衡,导致腹泻、肠道损伤以及生产性能降低。在全球“限抗禁抗”大背景下,寻找缓解仔猪腹泻和改善肠道屏障功能的有效措施具有重要意义。甘露寡糖(Manno-oligosaccharide,MOS)含有甘露聚糖和葡聚糖成分,是一种绿色、安全且具有改善动物生产性能和提高机体免疫的功能性低聚糖。目前,MOS主要来源于天然植物或酵母的细胞壁。虽然MOS被广泛应用于陆生动物与水生生物中,但是否能够缓解ETEC攻毒仔猪肠道屏障的炎性损伤鲜有报道。因此,本研究以ETEC攻毒仔猪为模型,探究MOS对仔猪肠道屏障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思路。试验选取32头21日龄、初始体重(6.48±0.14 kg)断奶仔猪,随机分为4组:CON组(基础饲粮,CON)、MOS组(基础饲粮添加3g/kg MOS)、ECON组(基础日粮饲+ETEC攻毒)、EMOS组(基础饲粮添加3 g/kg MOS+ETEC攻毒),正试期21天,第14~17天进行消化试验。第19-21天,连续3天对ECON和EMOS组通过使用流胃管灌胃100 m L含有1×10^10 CFU/m L ETEC的培养液进行攻毒,而对CON和MOS组采用相同的方法灌胃等量不含ETEC的培养液。于试验第22天早晨,断奶仔猪进行空腹称重,随后前腔静脉采血并麻醉屠宰取样,分别采集食糜和肠道组织样品用于肠道组织形态、功能基因表达、细胞凋亡等分析。结果如下:(1)ETEC攻毒显著降低仔猪的ADFI(P<0.05),饲粮中添加MOS对仔猪ADFI和ADG无显著影响(P>0.05),但显著降低ETEC攻毒仔猪腹泻率(P<0.05)。MOS对仔猪主要养分消化率无显著影响(P>0.05),但提高仔猪对粗蛋白质(CP)和总能(GE)的表观消化率(P<0.05);(2)MOS显著提高ETEC攻毒仔猪血清免疫球蛋白(Ig)A和Ig M浓度(P<0.05);降低血清炎性因子如肿瘤坏死因子(TNF-α)、IL-1β和IL-6浓度(P<0.05)。MOS降低ETEC攻毒仔猪血清D-乳酸含量和DAO活性(P<0.05),以及血清中谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)浓度(P<0.05)。;(3)ETEC攻毒导致仔猪肠道屏障损伤,表现为十二指肠和回肠绒毛高度与绒隐比(V/C)降低(P<0.05),饲粮添加MOS显著缓解ETEC攻毒对仔猪肠道绒毛的损伤(P<0.05);(4)ETEC攻毒降低十二指肠和回肠紧密连接蛋白ZO-1(P<0.05),以及十二指肠和空肠Claudin-1表达水平(P<0.05);饲粮中添加MOS显著提高了ETEC攻毒仔猪十二指肠和空肠Claudin-1表达水平(P<0.05)。(5)ETEC攻毒降低十二指肠黏膜蔗糖酶活性以及回肠黏膜乳糖酶和麦芽糖酶的活性(P<0.05),但饲粮添加MOS显著增强ETEC攻毒仔猪十二指肠蔗糖酶以及回肠麦芽糖酶和乳糖酶活性(P<0.05)。(6)ETEC攻毒显著增加十二指肠和回肠黏膜MDA含量,降低空肠和回肠黏膜中GSH-Px含量(P<0.05)。饲粮中添加MOS显著降低十二指肠和回肠黏膜中MDA含量(P<0.05),但提高了空肠和回肠黏膜中GSH-Px、SOD和CAT含量(P<0.05)。(7)ETEC攻毒导致空肠上皮细胞晚期凋亡率和总凋亡率显著升高(P<0.05);饲粮中添加MOS显著降低空肠上皮早期、晚期和总凋亡率(P<0.05),且显著降低仔猪肠道黏膜caspase 3、caspase 9和Bax表达水平(P<0.05)。(8)饲粮添加MOS提高了ETEC攻毒仔猪空肠黏膜SIg A阳性细胞丰度(P<0.05);显著降低十二指肠和空肠黏膜炎症因子TNF-α和IL-1β表达水平(P<0.05),以及十二指肠和空肠黏膜TLR4和NF-κB表达水平(P<0.05)。(9)ETEC攻毒降低十二指肠GLUT-2和CAT-1表达水平,以及回肠LAT-1表达水平(P<0.05);但饲粮中添加MOS对ETEC攻毒仔猪十二指肠和回肠GLUT-2表达水平(P<0.05),以及回肠LAT-1表达水平都有显著提高(P<0.05);此外,MOS显著提高空肠和回肠黏膜HO-1和Nrf2表达水平(P<0.05)。(10)ETEC攻毒显著增加仔猪盲肠中大肠杆菌丰度(P<0.05),但饲粮中添加MOS显著降低盲肠大肠杆菌丰度,并提高盲肠乙酸和丁酸含量(P<0.05)。综上所述,饲粮中添加MOS可缓解ETEC攻毒诱导的仔猪肠道屏障炎性损伤,其机制可能与MOS改善仔猪肠道黏膜形态结构和完整性、增强机体抗氧化和免疫机能,抑制炎性分子表达,降低肠上皮细胞凋亡及改善肠道菌群结构等有关。