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摘 要:本试验主要是研究在饲粮中添加乳酸菌对朗德鹅产肝性能的影响。通过在饲粮中添加乳酸菌,对朗德鹅的体重、免疫器官、产肝性能以及腹脂等方面的测定,来阐明乳酸添加对于朗德鹅产肝性能的影响。乳酸菌作为有益菌种在食品、保健品等产品中的得到运用,但其作为饲料添加剂在填饲鹅肝脏形成的作用还没有过报道。因此,本试验在饲粮中添加乳酸菌,旨在活体水平研究乳酸菌对鹅肥肝形成和补体基因表达的影响,进一步探索鹅肥肝形成机理。
关键词:鹅肥肝;乳酸菌;C3;C5
鹅肥肝(鹅脂肪肝)是公认的世界三大珍馐之一,一直备受人们的青睐。在肥肝生产过程中,鹅肝可增大8倍以上而不发生明显的病理症状,表明鹅肝在脂肪变性过程中存在着某种保护机制。因此,鹅肥肝形成的生物学机制一直是人们的研究重点。肝脏是机体最大的器官,具有来自肝动脉及门静脉的双重血液供应。其中,肝门静脉系统主要接收肠道血液并汇至肝脏,使得肠道与肝脏存在密切联系,形成肠-肝轴。人和动物肠道内定植着大量的微生物,这些微生物统称为肠道菌群。肠道菌群在与其宿主长期的共生共代谢过程中不断进化,可消化各种植物多糖及其他营养物质,是一个巨大而复杂的生态系统。肠道来源的血液经门静脉回流进入肝脏,伴随进入肝脏的还有来自肠道的食物抗原、细菌产物及环境毒素等,这些物质的进入可被肝脏彻底或部分清除;肝脏具有调节代谢、内分泌和免疫应答等功能,可分泌胆汁入肠道,并通过肝肠循环作用于肠道及肠道菌群。正常情况下,仅少量毒素穿过肠黏膜屏障经门静脉进入肝脏,使肝脏网状内皮系统持续处于激活状态。若肠黏膜屏障被破坏,大量细菌及毒素经门静脉移位至肝脏,破坏肝脏的保护机制使肝脏成为最先受累的器官。而肝脏分泌的炎症因子通过胆汁的分泌进入肠道,加重肠道损伤。 近年来,由于对肠-肝轴认识的逐步深入,肠道菌群在脂肪肝形成过程中的作用备受关注,越来越多的研究证实,肠道菌群的改变与代谢紊乱、营养因素和遗传因素等相互作用,共同在脂肪肝发生发展过程中发挥重要作用。
根据联合国粮农组织与世界卫生组织定义,益生菌为“能达到足够的数量并且对宿主产生一定的益生效应的活的微生物”。尤其乳杆菌属、乳酸球菌属分别为肠道微生物中主要优势益生地位的组分。它们均与乳酸发酵密切相关,对人畜机体保健有重要作用。此外,作为在自然发酵乳制品中的益生菌,这些菌属在发酵乳制品工业中作为主要商业启动菌,有很高的应用价值;由于其有益无害的生理特性,是一种基本的营养源和胃肠调节剂,可以在临床使用来治疗由饮食、年龄等原因引起的菌群失调,也是现在饲料工业中应用的主要微生态制剂。有然而,有关乳酸菌与鹅肥肝的关系在国内外文献中尚未见报道。本课题组在长期的鹅肥肝形成机制研究中发现,填饲鹅与对照组相比,其肠道生理指标发生了明显的变化,表明鹅肠道及其菌群可能参与鹅肥肝的形成。因此,本研究对鹅肥肝形成过程中在饲粮中添加乳酸菌,乳酸菌与鹅肥肝形成的关系,为深入研究鹅肥肝形成机制奠定基础。
一、研究内容
1.材料与方法
(1)试验动物及设计处理
本实验选取70日龄体重相近的60只朗德鹅公鹅,随机分成对照组、填饲组、加菌对照组和加菌填饲组,每组各15只。填饲组于71日龄开始,在填饲第25天进行。
(2)乳酸菌剂的制备
本实验乳酸菌存放于0-4℃冰箱中,每次填饲的时候按饲料比例添加1‰的乳酸菌。现场配置。
(3)基础日粮
对照组的饲料处理:称适量玉米,入锅煮沸3-5分钟,取出沥干,趁热加入1%鹅油、0.8%-1%食盐,充分搅拌后每次喂100g。对照组加菌的饲料处理:称适量玉米,入锅煮沸3-5分钟,取出沥干,趁热加入1%鹅油、0.8%-1%食盐,充分搅拌后每次喂100g加0.1g乳酸菌。填饲用的饲料处理:称适量玉米,入锅煮沸3-5分钟,取出沥干,趁热加入1%鹅油、0.8%-1%食盐,充分搅拌后即可填饲。填饲加菌用的饲料处理:称适量玉米,入锅煮沸3-5分钟,取出沥干,趁热加入1%鹅油、0.8%-1%食盐,充分搅拌后填饲加每次填饲料的1‰的比例添加乳酸菌。
(4)饲养管理
实验鹅填饲期间单笼饲养,自由饮水,填饲方法及饲养管理按常规方法进行。
(5)样品采集
樣品采集分为四组,对照组、对照加菌、填饲和填饲加菌。每组15只鹅,称完体重,采集腹脂、肝脏和脾脏称重后放入冻存管中,将冻存管立即放入液氮中待测。
(6)数据处理与统计分析
实时荧光定量 PCR 结果采用 2-ΔΔCt进行分析。图中数据以平均值±标准差表示,组间比较采用SPSS 的 t 检验进行。
2.结果与分析
(1)乳酸菌对填饲朗德鹅生长性能的影响
由图1可知,与对照组相比,填饲组体重增加,差异极显著(p<0.01);与对照组相比,对照加菌体重增加,差异显著(p<0.05);与填饲组相比,填饲加菌组体重减小,差异不显著(p>0.05);
(2)乳酸菌对填饲朗德鹅免疫器官的影响
由图2可知,与对照组相比,填饲组脾脏重量增加,差异不显著(p>0.05);与对照组相比,对照加菌组脾脏增加且差异显著(p<0.05);与填饲组相比,填饲加菌脾脏重量减少差异不显著(p>0.05).
(3)乳酸菌对填饲朗德鹅肝脏的影响
由图3可知,相比于对照组,填饲组肝重增加且差异极显著(p<0.01);相比于对照组,对照加菌组肝重增加差异不显著(p>0.05);相比于填饲组,填饲加菌组肝重降低且差异显著(p<0.05)。
(4)乳酸菌对填饲朗德鹅脂肪代谢的影响
由图4可知,相比于对照组,填饲组腹脂重增加且差异极显著(p<0.01);相比于对照组,对照加菌组腹脂重增加差异极显著(p<0.01);相比于填饲组,填饲加菌组腹脂重降低且差异极显著(p<0.01)。 (5)补体C3、C5在朗德鹅肝脏中的表达
定量结果显示,加菌对照组中C3和C5的表达水平相对于对照组有上调趋势,但差异不显著;与对照组相比,填饲组和加菌填饲组C3的表达水平显著降低(P<0.05),C5的表达水平呈下调趋势,但没有达到显著水平,而加菌填饲组C3和C5的表达水平均显著高于填饲组。
二、讨论
由研究结果可知,加菌对照组体重、肝重等指标均高于对照组,表明在正常饲养条件下,饲粮中添加乳酸菌可以促进鹅的生长。而填饲组添加乳酸菌后,肝脏重量相对减小,这与前人研究结果一致,因为乳酸菌可以在一定程度上缓解脂肪肝的形成。而腹脂含量的增加则说明乳酸菌的添加可能改变了体内脂肪的沉积路径,从而延缓了肝脏中脂肪的沉积。
本课题组前期研究发现,填饲组肝脏中C3和C5的表达显著低于对照组。从本试验的研究结果来看,各组肝脏中C3和C5的表达量似乎与各组别肝脏重量情况相对应,即肝重较大的组C3和C5水平也相对较高。有研究证实,补体系统在人和啮齿动物的肝脏脂肪变性和炎症反应的发生中起促进作用。本课题组在前期的研究结果中发现,补体系统在鹅脂肪肝形成过程中存在与人和啮齿动物相反的表达模式,提示其与鹅肝对脂肪变性的耐受机制相关。填饲组加菌后C3、C5表达量上升的原因及其作用机制还有待进一步研究。
三、结语
乳酸菌可以在一定程度上缓解脂肪肝的形成。
参考文献:
[1]Fournier E , Peresson R , Guy G , et al. Relationships between storage and secretion of hepatic lipids in two breeds of geese with different susceptibility to liver steatosis[J]. Poultry Science, 1997, 76(4):599.
[2]侯杰, 王宝维. 我国鹅肥肝产业的现状及发展前景[J]. 包装与食品机械, 2012, 30(6):46-48.
[3]王來娣, 邵丹, 龚道清. 鹅肥肝生产性能及品质影响因素的研究进展[J]. 中国畜牧兽医, 2012, 39(6).
[4]DeLong, E.F., Alien invasions and gut "island biogeography"[J]. Cell, 2014. 159(2): 233-5.
[5] 刘龙,龚晗,杨彪,夏丽丽,耿拓宇,龚道清.鹅肥肝形成中肠道生理指标、菌群及代谢物的变化[J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2016,37(04):37-42.
[6]Imajo K , Yoneda M , Ogawa Y , et al. Microbiota and nonalcoholic steatohepatitis[J]. Seminars in Immunopathology, 2013, 36(1):115-132.
[7]张蕊,张宜辉,洪胜辉,龚道清.填饲期朗德鹅血浆生化指标变化规律及其与产肝性能关系[J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2011,32(01):73-77.
[8]丁武蓉, 青藏高原传统发酵牦牛奶中乳酸菌多样性及其益生功能研究[D],博士. 兰州大学,2014.
[9]郭壮, 应用焦磷酸测序技术对不同人群肠道微生物群落结构的研究[D],博士. 江南大学,2013.
[10]Klaenhammer, T.R., Dairy Starter Cultures, T.M. Cogan, J-P. Accolas, 1996, VCH, ISBN: 156081 628 7, p. xii 277[J]. Trends in Food Science
关键词:鹅肥肝;乳酸菌;C3;C5
鹅肥肝(鹅脂肪肝)是公认的世界三大珍馐之一,一直备受人们的青睐。在肥肝生产过程中,鹅肝可增大8倍以上而不发生明显的病理症状,表明鹅肝在脂肪变性过程中存在着某种保护机制。因此,鹅肥肝形成的生物学机制一直是人们的研究重点。肝脏是机体最大的器官,具有来自肝动脉及门静脉的双重血液供应。其中,肝门静脉系统主要接收肠道血液并汇至肝脏,使得肠道与肝脏存在密切联系,形成肠-肝轴。人和动物肠道内定植着大量的微生物,这些微生物统称为肠道菌群。肠道菌群在与其宿主长期的共生共代谢过程中不断进化,可消化各种植物多糖及其他营养物质,是一个巨大而复杂的生态系统。肠道来源的血液经门静脉回流进入肝脏,伴随进入肝脏的还有来自肠道的食物抗原、细菌产物及环境毒素等,这些物质的进入可被肝脏彻底或部分清除;肝脏具有调节代谢、内分泌和免疫应答等功能,可分泌胆汁入肠道,并通过肝肠循环作用于肠道及肠道菌群。正常情况下,仅少量毒素穿过肠黏膜屏障经门静脉进入肝脏,使肝脏网状内皮系统持续处于激活状态。若肠黏膜屏障被破坏,大量细菌及毒素经门静脉移位至肝脏,破坏肝脏的保护机制使肝脏成为最先受累的器官。而肝脏分泌的炎症因子通过胆汁的分泌进入肠道,加重肠道损伤。 近年来,由于对肠-肝轴认识的逐步深入,肠道菌群在脂肪肝形成过程中的作用备受关注,越来越多的研究证实,肠道菌群的改变与代谢紊乱、营养因素和遗传因素等相互作用,共同在脂肪肝发生发展过程中发挥重要作用。
根据联合国粮农组织与世界卫生组织定义,益生菌为“能达到足够的数量并且对宿主产生一定的益生效应的活的微生物”。尤其乳杆菌属、乳酸球菌属分别为肠道微生物中主要优势益生地位的组分。它们均与乳酸发酵密切相关,对人畜机体保健有重要作用。此外,作为在自然发酵乳制品中的益生菌,这些菌属在发酵乳制品工业中作为主要商业启动菌,有很高的应用价值;由于其有益无害的生理特性,是一种基本的营养源和胃肠调节剂,可以在临床使用来治疗由饮食、年龄等原因引起的菌群失调,也是现在饲料工业中应用的主要微生态制剂。有然而,有关乳酸菌与鹅肥肝的关系在国内外文献中尚未见报道。本课题组在长期的鹅肥肝形成机制研究中发现,填饲鹅与对照组相比,其肠道生理指标发生了明显的变化,表明鹅肠道及其菌群可能参与鹅肥肝的形成。因此,本研究对鹅肥肝形成过程中在饲粮中添加乳酸菌,乳酸菌与鹅肥肝形成的关系,为深入研究鹅肥肝形成机制奠定基础。
一、研究内容
1.材料与方法
(1)试验动物及设计处理
本实验选取70日龄体重相近的60只朗德鹅公鹅,随机分成对照组、填饲组、加菌对照组和加菌填饲组,每组各15只。填饲组于71日龄开始,在填饲第25天进行。
(2)乳酸菌剂的制备
本实验乳酸菌存放于0-4℃冰箱中,每次填饲的时候按饲料比例添加1‰的乳酸菌。现场配置。
(3)基础日粮
对照组的饲料处理:称适量玉米,入锅煮沸3-5分钟,取出沥干,趁热加入1%鹅油、0.8%-1%食盐,充分搅拌后每次喂100g。对照组加菌的饲料处理:称适量玉米,入锅煮沸3-5分钟,取出沥干,趁热加入1%鹅油、0.8%-1%食盐,充分搅拌后每次喂100g加0.1g乳酸菌。填饲用的饲料处理:称适量玉米,入锅煮沸3-5分钟,取出沥干,趁热加入1%鹅油、0.8%-1%食盐,充分搅拌后即可填饲。填饲加菌用的饲料处理:称适量玉米,入锅煮沸3-5分钟,取出沥干,趁热加入1%鹅油、0.8%-1%食盐,充分搅拌后填饲加每次填饲料的1‰的比例添加乳酸菌。
(4)饲养管理
实验鹅填饲期间单笼饲养,自由饮水,填饲方法及饲养管理按常规方法进行。
(5)样品采集
樣品采集分为四组,对照组、对照加菌、填饲和填饲加菌。每组15只鹅,称完体重,采集腹脂、肝脏和脾脏称重后放入冻存管中,将冻存管立即放入液氮中待测。
(6)数据处理与统计分析
实时荧光定量 PCR 结果采用 2-ΔΔCt进行分析。图中数据以平均值±标准差表示,组间比较采用SPSS 的 t 检验进行。
2.结果与分析
(1)乳酸菌对填饲朗德鹅生长性能的影响
由图1可知,与对照组相比,填饲组体重增加,差异极显著(p<0.01);与对照组相比,对照加菌体重增加,差异显著(p<0.05);与填饲组相比,填饲加菌组体重减小,差异不显著(p>0.05);
(2)乳酸菌对填饲朗德鹅免疫器官的影响
由图2可知,与对照组相比,填饲组脾脏重量增加,差异不显著(p>0.05);与对照组相比,对照加菌组脾脏增加且差异显著(p<0.05);与填饲组相比,填饲加菌脾脏重量减少差异不显著(p>0.05).
(3)乳酸菌对填饲朗德鹅肝脏的影响
由图3可知,相比于对照组,填饲组肝重增加且差异极显著(p<0.01);相比于对照组,对照加菌组肝重增加差异不显著(p>0.05);相比于填饲组,填饲加菌组肝重降低且差异显著(p<0.05)。
(4)乳酸菌对填饲朗德鹅脂肪代谢的影响
由图4可知,相比于对照组,填饲组腹脂重增加且差异极显著(p<0.01);相比于对照组,对照加菌组腹脂重增加差异极显著(p<0.01);相比于填饲组,填饲加菌组腹脂重降低且差异极显著(p<0.01)。 (5)补体C3、C5在朗德鹅肝脏中的表达
定量结果显示,加菌对照组中C3和C5的表达水平相对于对照组有上调趋势,但差异不显著;与对照组相比,填饲组和加菌填饲组C3的表达水平显著降低(P<0.05),C5的表达水平呈下调趋势,但没有达到显著水平,而加菌填饲组C3和C5的表达水平均显著高于填饲组。
二、讨论
由研究结果可知,加菌对照组体重、肝重等指标均高于对照组,表明在正常饲养条件下,饲粮中添加乳酸菌可以促进鹅的生长。而填饲组添加乳酸菌后,肝脏重量相对减小,这与前人研究结果一致,因为乳酸菌可以在一定程度上缓解脂肪肝的形成。而腹脂含量的增加则说明乳酸菌的添加可能改变了体内脂肪的沉积路径,从而延缓了肝脏中脂肪的沉积。
本课题组前期研究发现,填饲组肝脏中C3和C5的表达显著低于对照组。从本试验的研究结果来看,各组肝脏中C3和C5的表达量似乎与各组别肝脏重量情况相对应,即肝重较大的组C3和C5水平也相对较高。有研究证实,补体系统在人和啮齿动物的肝脏脂肪变性和炎症反应的发生中起促进作用。本课题组在前期的研究结果中发现,补体系统在鹅脂肪肝形成过程中存在与人和啮齿动物相反的表达模式,提示其与鹅肝对脂肪变性的耐受机制相关。填饲组加菌后C3、C5表达量上升的原因及其作用机制还有待进一步研究。
三、结语
乳酸菌可以在一定程度上缓解脂肪肝的形成。
参考文献:
[1]Fournier E , Peresson R , Guy G , et al. Relationships between storage and secretion of hepatic lipids in two breeds of geese with different susceptibility to liver steatosis[J]. Poultry Science, 1997, 76(4):599.
[2]侯杰, 王宝维. 我国鹅肥肝产业的现状及发展前景[J]. 包装与食品机械, 2012, 30(6):46-48.
[3]王來娣, 邵丹, 龚道清. 鹅肥肝生产性能及品质影响因素的研究进展[J]. 中国畜牧兽医, 2012, 39(6).
[4]DeLong, E.F., Alien invasions and gut "island biogeography"[J]. Cell, 2014. 159(2): 233-5.
[5] 刘龙,龚晗,杨彪,夏丽丽,耿拓宇,龚道清.鹅肥肝形成中肠道生理指标、菌群及代谢物的变化[J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2016,37(04):37-42.
[6]Imajo K , Yoneda M , Ogawa Y , et al. Microbiota and nonalcoholic steatohepatitis[J]. Seminars in Immunopathology, 2013, 36(1):115-132.
[7]张蕊,张宜辉,洪胜辉,龚道清.填饲期朗德鹅血浆生化指标变化规律及其与产肝性能关系[J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2011,32(01):73-77.
[8]丁武蓉, 青藏高原传统发酵牦牛奶中乳酸菌多样性及其益生功能研究[D],博士. 兰州大学,2014.
[9]郭壮, 应用焦磷酸测序技术对不同人群肠道微生物群落结构的研究[D],博士. 江南大学,2013.
[10]Klaenhammer, T.R., Dairy Starter Cultures, T.M. Cogan, J-P. Accolas, 1996, VCH, ISBN: 156081 628 7, p. xii 277[J]. Trends in Food Science