鞣花酸与小檗碱联用对早期断奶仔猪腹泻和肠道微生物的影响

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早期断奶是集约化猪场提高母猪利用率的有效手段并得到广泛应用。断奶应激诱发早期断奶仔猪肠道炎症损伤和肠道菌群失调,进而导致腹泻等一系列健康问题。鞣花酸(Ellagic acid,EA)和小檗碱(Berberine,BBR)具有调控肠道菌群、缓解断奶应激的效果,但两者联合使用的效果还没有研究。为了探究在断奶仔猪日粮中联合添加EA和BBR防治仔猪腹泻的效果和机制,将63头21日龄的杜长大三元早期断奶仔猪随机分为3组(每组3个栏位,每个栏位7头猪):对照组饲喂基础日粮,EA+BBR组饲喂添加20 mg/kg BW的EA和BBR等比例混合的基础日粮,FEA+BBR组在饲喂基础日粮的基础上每隔一天移植EA+BBR组的粪便菌群悬液,试验为期14天,在第15天每组随机选择7头仔猪进行屠宰采样。通过测定空肠组织形态学、肠道紧密连接蛋白表达量、氧化应激相关指标含量、肠道微生物16S rDNA扩增子测序、空肠和结肠内容物中的短链脂肪酸(Short chain fatty acids,SCFAs)含量等指标,探究EA与BBR联用对早期断奶仔猪腹泻和肠道微生物的影响。主要结果如下:(1)与Ctrl组相比,EA+BBR组和FEA+BBR组显著增加了断奶后第7天到第14天仔猪的ADG和ADFI(P<0.05);腹泻率统计结果表明EA+BBR组(P<0.01)和FEA+BBR组(P<0.05)显著降低断奶后第14天的仔猪粪便评分。(2)空肠组织形态学检测发现,与Ctrl组相比,EA+BBR组和FEA+BBR组的隐窝深度显著降低(P<0.05),绒毛高度与隐窝深度的比值显著增加(P<0.05)。蛋白质印迹检测结果表明,EA+BBR组和FEA+BBR组能显著恢复空肠组织中紧密连接蛋白Occludin的表达量(P<0.05),但是Claudin-1的表达量没有显著差异。(3)与Ctrl组相比,EA+BBR组和FEA+BBR组增加断奶仔猪空肠抗氧化指数,包括 T-AOC(P<0.01)、CAT(P<0.01)和 GSH/GSSG(P<0.01),但显著降低了空肠组织中的氧化代谢物MDA(P<0.05)。(4)16S rDNA扩增子测序结果显示,Ctrl组、EA+BBR组和FEA+BBR组之间肠道微生物组成差别比较大,其中FEA+BBR组的肠道菌群结构更接近于EA+BBR组。Alpha多样性分析的结果表明:EA+BBR组与Ctrl组的菌群丰度指数Chao1、ACE差异显著(P<0.05)。在门水平上,与Ctrl组相比,EA+BBR组和FEA+BBR 组增加了 Firmicutes 和 Bacteroidetes 的相对丰度,降低了 Euryarchaeota的相对丰度(P<0.05)。在属水平上,EA+BBR增加了Lactobacillus(P<0.05)、Ruminococcus等有益菌的相对丰度。(5)与Ctrl组相比,EA+BBR和FEA+BBR两组断奶仔猪肠道内容物中乙酸、丙酸和丁酸浓度均呈增加趋势。EA+BBR组显著增加了结肠内容物和空肠内容物的丙酸浓度(P<0.05),以及增加了空肠内容物中的丁酸浓度(P<0.05)。FEA+BBR组结肠内容物中的丁酸浓度显著增加(P<0.05)。(6)差异菌与检测指标的相关性分析表明:Lactobacillus(P<0.01)、Prevotella copri(P<0.05)、Ruminococcus(P<0.05)与空肠中乙酸和丙酸呈正相关,与NO呈负相关(P<0.01);Prevotella copri和(Eubacterium)与空城和结肠中的丁酸呈正相关(P<0.01);Lactobacillus(P<0.01)和Ruminococcus(P<0.05)与结肠乙酸呈正相关,厚壁菌门(Firmicutes)(P<0.05)与结肠丙酸呈正相关。总的来说,差异菌群与肠道微生物代谢产物SCFAs指标相关。(7)SCFAs与检测指标的相关性分析表明:空肠乙酸和丙酸与绒毛高度/隐窝深度正相关(P<0.01);结肠乙酸和丙酸与隐窝深度负相关(P<0.01);空肠丙酸、空肠丁酸以及结肠丁酸与总抗氧化能力正相关(P<0.01);空肠丙酸、空肠丁酸以及结肠乙酸与MDA负相关(P<0.01)。总的来说,SCFAs与抗氧化指标、回肠形态等指标相关。结论:日粮中鞣花酸与小檗碱联合使用提高了断奶仔猪的生产性能,改善了断奶应激导致的肠道损伤,缓解了腹泻。并且通过增加肠道有益菌的含量,促进SCFAs的产生,维持肠道稳态。试验结果表明肠道微生物群介导了对减轻断奶仔猪腹泻和肠道损伤的有益作用。
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