论文部分内容阅读
本研究旨在分离筛选来源于动物肠道的丁酸梭菌并探讨其在提高动物抗氧化能力和改善肉鸡肉品质等方面的应用及其作用机理研究。试验一旨在从不同动物肠道或粪便中分离筛选生物学性能和抗逆性优良的丁酸梭菌。通过强化梭菌培养基和梭菌选择性培养基以及丁酸梭菌的芽孢和严格厌氧特性分离得到了符合丁酸梭菌培养和形态特征的菌株,经16S rDNA初步鉴定获得了16株与J‘酸梭菌相似性在99%以上的菌株。首先以丁酸和总短链脂肪酸(SCFA)产量为指标,对这些菌株进行初筛,从中挑选出产酸能力较优的5株菌进行API-20A生化鉴定利特异性分子鉴定；然后以淀粉酶和纤维素酶活力、活菌数、芽孢存活率、模拟胃液和模拟小肠液存活率为指标,对鉴定获得的丁酸梭菌进行复筛；最后从中挑选出一株生物学性能和抗逆性最优的丁酸梭菌进行后续试验,还发现该株菌可以产生超氧化物歧化酶(SOD)、NADH氧化酶以及H2利CO2等气体。试验二探讨了丁酸梭菌对皮质酮(CORT)诱导的氧化应激小鼠抗氧化能力和血脂含量的影响。75只体重20g左右的SPF级昆明种雄鼠随机分成5个处理组,每组5个重复。试验期14天。皮质酮按所需剂量溶解于橄榄油中,J‘酸梭菌用生理盐水稀释成所需浓度。对照组皮下注射不含CORT的橄榄油利灌胃生理盐水,氧化应激组小鼠每天皮下注射20mg CORT/kg体重利灌胃生理盐水,丁酸梭菌低剂量、中剂量利高剂量组小鼠分别在诱导氧化应激的基础上每天灌胃1×105CFU、1×106CFU和1×107CFU的丁酸梭菌。结果发现丁酸梭菌缓解了氧化应激导致的小鼠肝脏谷胱甘肽S-转移酶(GST)活力和谷胱甘肽(GSH)含量的降低以及丙二醛(MDA)含量的升高；丁酸梭菌提高了小鼠结肠黏膜SOD和GST活力以及GSH含量,降低了MDA含量。丁酸梭菌降低了小鼠血消CORT、胆固醇利高密度脂蛋白胆固醇含量。试验三研究了丁酸梭菌对肉鸡生长性能、肠道健康、免疫功能、抗氧化能力和肉品质的影响。试验选取1日龄体重相近的AA肉公雏320只,随机分到5个处理组,每个处理组8个重复。试验期42天。各处理组分别为：对照组饲喂基础日粮,丁酸梭菌组分别在基础日粮的基础上添加丁酸梭菌2.5×108CFU/kg、5×108CFU/kg和1×109CFU/kg,抗生素组在基础日粮的基础上添加金霉素150mg/kg。结果发现,日粮中添加丁酸梭菌显著提高了肉鸡1-21天和22-42天的平均日增重；改善了21天和42天肉鸡十二指肠形态结构并提高了21天盲肠食糜中乙酸、丁酸和总SCFA的含量；提高了21天利42天肉鸡血清中IgM的含量；提高了21天利42天肉鸡十二指肠、空肠和回肠黏膜、血清利肝脏的抗氧化能力；提高了42天肉鸡的胸肌率并降低了腹脂率；提高了42天肉鸡胸肌多不饱利脂肪酸(PUFA) C20:2n-6、C20:3n-6、C20:3n-3、 C20:4n-6(ARA)、C20:5n-3(EPA)、C22:6n-3(DHA)利总PUFA的含量以及PUFA/SFA(饱利脂肪酸)比率,提高了42天肉鸡腿肌PUFA C18:2t-9,t-12、C20:3n-6、C20:3n-3和EPA的含量,但对胸肌和腿肌中大部分SFA和单不饱和脂肪酸(MUFA)无显著影响；降低了21天肉鸡血清中胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇的含量以及42天血清中胆固醇的含量。结果表明丁酸梭菌通过增强肉鸡抗氧化能力、肠道健康和免疫功能提高了肉鸡的肉品质。试验四探讨了丁酸梭菌的主要代谢产物丁酸对细胞抗氧化能力和存活率的影响。本试验研究了丁酸对结直肠癌细胞HCT116存活率、线粒体超氧化物利GSH氧化还原电位、谷氨酸半胱氨酸连接酶调节亚基(GCLM)和催化亚基(GCLC)及谷胱甘肽还原酶(GSR)的基因表达量、GSR活力、细胞核组蛋白去乙酰化酶(HDAC)和核因子E2相关因子2(Nrf2)活力的影响。结果表明相对低含量的丁酸(0.5mM)显著上调了GSR和GCLM的表达,而相对高含量的丁酸(5mM)显著下调了GSR和GCLM的表达。此外,0.5mM的丁酸缓解了抗霉素A诱导的细胞氧化损伤,而5mM的丁酸加剧了抗霉素A诱导的细胞氧化损伤和死亡,这些效果受Nrf2-抗氧化反应元件(ARE)信号通路的调控。综上所述,本研究通过特定的方法从不同动物肠道或粪便中筛选得到了丁酸梭菌；氧化应激小鼠试验证实了丁酸梭菌在提高小鼠抗氧化能力和降低血脂方面的作用；肉鸡试验实现了通过饲喂丁酸梭菌增强肉鸡抗氧化能力、肠道健康和免疫功能而调控和改善肉鸡肉品质的目的；最后通过细胞试验发现丁酸对HCT116细胞抗氧化能力和存活率的影响受Nrf2-ARE信号通路的调控。