解淀粉芽孢桿菌SC06影響仔豬腸黏膜屏障功能的研究.pdf

1、芽孢桿菌是目前畜牧養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)用較為廣泛的益生菌。本論文以本實驗室前期從土壤中分離得到一株解淀粉芽孢桿菌SC06（簡稱Ba，保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號為CCTCC No:M2012280）為材料，研究其替代抗生素（金霉素）對仔豬生長性能及其腸黏膜屏障功能的影響。主要研究內(nèi)容和結(jié)果分以下兩個部分:
　　(1)益生菌Ba對仔豬生長性能、腸黏膜物理和免疫屏障功能的影響。
　　選擇平均體重為13.6kg左右的杜長大公仔豬90

2、頭，分成3個組，每組3個重復(fù)。對照組飼喂添加150ppm金霉素的基礎(chǔ)飼糧（抗生素組），試驗組1飼糧添加300克芽孢桿菌Ba/噸飼料和75ppm金霉素（抗生素+Ba組），試驗組2飼糧添加600克芽孢桿菌/噸，不添加任何抗生素（Ba組），試驗期28天。仔豬飼養(yǎng)試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，抗生素+Ba和Ba試驗組的平均日增重(ADG)均顯著高于抗生素組(P＜0.05)。腸黏膜HE染色和透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，抗生素+ Ba和Ba試驗組中絨毛高度、絨毛高度與隱窩深

3、度比值顯著高于對照組(P＜0.05）;杯狀細(xì)胞數(shù)量和分布、微絨毛完整性和致密程度、腸上皮細(xì)胞之間的緊密連接和線粒體完整性均優(yōu)于對照組。仔豬空腸上皮電阻值Ba+抗生素組顯著高于Ba組(P＜0.01)，且兩個試驗組均顯著高于抗生素組(P＜0.01)。與對照組相比，兩個處理組仔豬腸道黏膜防御素claudin3、claudin4、MUC-1基因的相對表達(dá)量顯著降低(P＜0.01），Vill絨毛蛋白顯著提高(P＜0.01)?？股?Ba組腸黏膜I

4、L-6、IL-8、IL-10的基因表達(dá)量顯著高于對照組(P＜0.01），而TNF-α、DFED1的基因表達(dá)量顯著低于對照組(P＜0.01); Ba組腸黏膜IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、DFED1的基因表達(dá)量顯著低于對照組(P＜0.01)。與抗生素組相比，Ba組的TLR6和NFκ B-p50的基因表達(dá)量顯著降低(P＜0.01)，而MyD88、TRAF-6、NOD-1、TLR2、TLR4、TLR9的基因表達(dá)量無顯著

5、變化;抗生素+Ba組的MyD88、NOD-1、TLR4基因表達(dá)量顯著提高(P＜0.01)，而其他基因無顯著變化（P＞0.05）。相比對照組，抗生素+Ba組血清中IFN-α、IFN-γ、IL-1β、IL-4細(xì)胞因子含量顯著降低(P＜0.01)，TNF-α和IL-6含量顯著提高(P＜0.01); Ba組血清中TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-4細(xì)胞因子含量顯著降低(P＜0.01)，IFN-α細(xì)胞因子含量顯著升高(P＜0.01)。通過

6、檢測MAPKs信號通路關(guān)鍵蛋白發(fā)現(xiàn)，益生菌Ba組仔豬腸道黏膜Erk1/2、P38、磷酸化Jnk和磷酸化P38的蛋白表達(dá)量降低，而抗生素+Ba組僅Jnk磷酸化水平降低。上述結(jié)果表明，日糧中添加益生菌Ba可有效改善腸道黏膜物理和免疫屏障功能，這可能與其改善腸道菌群結(jié)構(gòu)，抑制MAPKs信號通路，調(diào)節(jié)相關(guān)促炎和抗炎細(xì)胞因子的表達(dá)有關(guān)。
　　(2)益生菌Ba對IPEC-1細(xì)胞功能及其MAPKs信號通路的影響。
　　將培養(yǎng)好的IPEC-

7、1細(xì)胞分四組，CK組不作處理，Ba組用108cfu/mL益生菌Ba處理6h，Ba+K88組先用108cfu/mL益生菌Ba預(yù)處理6h，之后用108cfu/mLK88處理3h。K88組直接用108cfu/mLK88處理3h。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與CK組相比，益生菌Ba處理IPEC-1細(xì)胞可有效提高TGF-β炎癥基因表達(dá)量(P＜0.01)，有效降低IL-6、DFED1基因表達(dá)量(P＜0.01); K88會顯著提高TNF-α、TGF-β、IL-1β、I

8、L-6、IL-8的基因表達(dá)量(P＜0.01)，顯著降低DFED1基因表達(dá)量(P＜0.01); Ba+K88組顯著提高TNF-α、TGF-β、IL-1β、IL-6、IL-8的基因表達(dá)量(P＜0.01)，顯著降低DFED1基因表達(dá)量（P＜0.01），且TNF-α、TGF-β、IL-6、IL-8的基因表達(dá)量顯著高于K88組(P＜0.01)。K88處理可顯著降低上皮細(xì)胞claudin4、MUC-1蛋白和防御素-1基因的表達(dá)量(P＜0.01)。B

9、a單獨(dú)菌處理對Vill絨毛蛋白、occludin、claudin3、claudn4蛋白的基因表達(dá)量無顯著影響(P＞0.05）。檢測IPEC-1受體和相關(guān)信號通路關(guān)鍵基因表達(dá)量發(fā)現(xiàn)，與空白對照組相比，Ba組對MyD88、TLR4基因的表達(dá)無顯著影響，顯著降低NOD-1受體的基因表達(dá)量(P＜0.01);大腸桿菌K88處理3h會顯著提高M(jìn)yD88、TLR4、NOD-1基因的表達(dá)量（P＜0.01）。經(jīng)過Ba3h預(yù)處理的Ba+K88組的MyD88

10、、TLR4、NOD-1基因的表達(dá)量顯著高于空白對照組(P＜0.01)，但顯著低于K88組(P＜0.01)。K88組的TRAF-6基因表達(dá)量顯著高于CK組和Ba組(P＜0.01)，但低于Ba+K88組(P＜0.01)。K88組和Ba+K88組NFκB-p50的表達(dá)量顯著高于CK和Ba組(P＜0.01)。以上結(jié)果表明，益生菌Ba預(yù)處理可通過減輕病原菌K88引起的相關(guān)基因表達(dá)量的增加，從而對腸上皮細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)效應(yīng)。Western blot分析

11、發(fā)現(xiàn)， K88會引起ERK1/2蛋白表達(dá)量的顯著降低，但對ERK1/2的磷酸化水平無顯著影響。益生菌Ba或者熱滅活的HTBa預(yù)處理可以增加ERK1/2的磷酸化水平，減少ERK1/2蛋白的表達(dá)量和降解;減少JNK的蛋白表達(dá)量，防止K88引起的JNK的磷酸化。上述結(jié)果表明，Ba通過激活MAPKs信號通路發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)作用。
　　以上結(jié)果表明，益生菌Ba可通過改善仔豬腸道上皮細(xì)胞物理屏障和腸粘免疫功能，維持其腸道和機(jī)體健康，從而促進(jìn)其生