饲粮芽孢杆菌调控肉鸡肠道屏障的作用机制

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shewe111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
饲用抗生素(AGP)禁用或限用已经在全球范围内形成广泛共识。养殖业中抗生素的过度使用已经带来一系列负面后果,对畜产品安全、公共卫生乃至生态环境造成重大隐患,成为养殖业高质量发展亟待解决的重大问题。因此,饲用抗生素替代品研发一直是饲料添加剂的热点领域,而益生素(活菌制剂)无疑是最佳候选者之一。在益生菌中,芽孢杆菌由于在饲料制粒过程中耐热、在胃中耐低p H和环境温度中耐储存等优点使其作为AGP的替代品越来越受关注。B.subtilis DSM32315是一种经过严格筛选的具有专利的天然菌株,添加B.subtilis DSM32315可以改善肉鸡的生长性能和肠道形态结构。那么不同来源的芽孢杆菌菌株对肉鸡生产性能和肠道健康的影响是否存在差异呢?B.subtilis DSM32315与其他菌株是否存在组合效应?因此,本研究以AA肉鸡为试验动物,评价了单一和组合芽孢杆菌调控肉仔鸡生长性能和肠道健康的功效,围绕肠道结构(肠道形态、微生物区系)和肠道功能(吸收功能、免疫功能)的变化,并采用微生物组和肠黏膜转录组技术,探讨了芽孢杆菌调控肉仔鸡肠道健康和屏障功能的分子机理。研究内容分为两个部分,摘要如下:第一部分:不同单一菌株芽孢杆菌对肉鸡生产性能、养分消化率和肠道微生物区系的影响。选取480只1日龄AA商品肉鸡随机分为4个处理:对照组(基础日粮组);BCTBC169组(基础日粮+B.coagulans TBC169);B.subtilis PB6组(基础日粮+B.subtilis PB6);B.subtilis DSM32315组(基础日粮+B.subtilis DSM32315)。每种Bacillus spp在饲料中的添加量是2×109cfu/kg。每个处理12个重复,每个重复10只鸡,试验期42天。采食玉米-豆粕型日粮,自由饮水。结果表明:(1)与其他枯草芽孢杆菌处理相比,B.coagulans TBC169组在生长性能、营养物质消化率和肠道形态等方面均有改善(P<0.05)。与对照组相比,B.coagulans TBC169组鸡只的平均体重(BW)、平均日增重(ADG)、粗蛋白(GE)和总能(GE)的表观消化率均有提高(P<0.05),饲料转化率(FCR)降低(P<0.05)。(2)与对照组相比,B.coagulans TBC169组鸡只的空肠和十二指肠绒毛高度与隐窝深度之比(V/C)明显提高(P<0.05)。(3)两株枯草杆菌对肉鸡空肠菌群变化的影响比B.coagulans TBC169组更明显。B.subtilis PB6和B.subtilis DSM32315使空肠菌群多样性在第21天较对照组有所提高(P<0.05),而在第42天则有所下降(P<0.05)。(4)与对照组相比,B.coagulans TBC169提高(P<0.05)Firmicutes含量,而两株B.subtilis提高(P<0.05)生长前期肉鸡空肠Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria和Acidobacteria在门水平上的百分比,降低(P<0.05)生长期肉鸡空肠Bacteroidetes的百分比。添加B.subtilis DSM3231提高(P<0.05)前期空肠属水平Clostridiales的百分比,而两株B.subtilis提高(P<0.05)生长期肉鸡空肠微生物属水平Pseudomonas、Burkholderia、Prevotella和DA101的百分比。第二部分:单一和组合菌株芽孢杆菌对肉鸡生产性能、肠道菌群和肠道免疫的影响。选取600只1日龄AA肉鸡随机分为5个处理;对照组(基础日粮组);AGP组(基础日粮+15g/T维吉尼亚素);Strain A(基础日粮+500g/T B.subtilis DSM32315);Strain B(基础日粮+500g/T B.subtilis DSM32540);Combined A+B(基础日粮+300g/T B.subtilis DSM32315+300g/T B.subtilis DSM32540)。每个处理10个重复,每个重复12只鸡,试验分前期(d 1-14)、中期(d 15-28)和后期(d 29-42)共42天。采食玉米-豆粕型日粮,自由饮水。结果表明:(1)与对照组相比,组合菌株都能提高(P<0.05)28、42日龄体重,且与AGP差异不显著。AGP能提高14日龄体重(P<0.05),且AGP的效果都优于(P<0.05)单一或组合菌株。对42日龄体重的影响上,组合菌株优于(P<0.05)菌株A且与AGP和菌株B无差异。与对照组相比,组合菌株能提高(P<0.05)各个阶段(d1-14除外)的ADG,且与AGP无差异。AGP组在(d1-14)阶段的ADG都优于(P<0.05)单一或组合菌株。组合菌株组在肉鸡(d15-42)和(d1-42)两个阶段的ADG优于(P<0.05)菌株A。单一或组合菌株和AGP都能提高(P<0.05)肉鸡(d15-42)的ADFI。AGP显著降低(P<0.05)了肉鸡在(d1-14)和(d1-42)两个阶段的FCR。(2)组合菌株能提高(P<0.05)肉仔鸡的28日龄血液Ig G、Ig A和溶菌酶的浓度和42日龄血液Ig A和溶菌酶的浓度。组合菌株组28、42日龄血液溶菌酶浓度高于(P<0.05)AGP组。相比于对照组,菌株B和组合菌株组都提高(P<0.05,P<0.01)了胸腺指数。(3)与对照组相比,组合菌株和AGP都能提高(P<0.01)肠道ZO-1m RNA的表达。单一和组合菌株及AGP都能增加(P<0.05)肠道Occludin m RNA的表达,三组益生菌与AGP之间无差异。与对照组相比,组合菌株、菌株B益生菌和AGP的都能增加(P<0.05)肠道Claudin-1m RNA的表达。(4)组合菌株提高(P<0.05)回肠和盲肠Lactobacillus含量,降低(P<0.05)盲肠Coliforms和Clostridium perfringens的含量。在提高回肠Lactobacillus含量上,组合菌株优于(P<0.05)菌株A。在影响回肠和盲肠Lactobacillus、盲肠Bifidobacteria和Coliforms含量上,组合菌株优于(P<0.05)AGP。(5)与对照组和AGP组相比,组合菌株芽孢杆菌能够提高(P<0.05或P<0.01)回肠和盲肠中乳酸、琥珀酸、丁酸的含量,提高(P<0.01)盲肠中甲酸和异戊酸的含量。与对照组相比,菌株A或菌株B能够提高(P<0.05或P<0.01)回肠和盲肠食糜中琥珀酸和异戊酸的含量。菌株B能够增加(P<0.05)盲肠中甲酸和丁酸的含量。(6)回肠食糜微生物LEf Se分析(LDA阈值为2)显示,与对照组相比,Rhizobiales、Acidobacteria、Anaerolineae和Acidpvprax在组合菌株样本中富集,Akkermansiaceae、Akkermansia和Verrucomicrobialesz在菌株A芽孢杆菌样本中富集,而Enorma则在菌株B样本中富集。(7)回肠黏膜转录组分析表明,组合菌株组和对照组表达量差异显著的基因一共有6080个,其中上调的3764个,下调的2316个,两组差异性表达的9个TLR中有8个上调,1个下调。49个差异性表达的GPR中有35个基因上调,14个下调。12个差异性表达的紧密连接相关基因有4个上调,8个下调。(8)单一和组合菌株芽孢杆菌能够调控肠道微生物的组成,一方面能够影响TLR的基因表达,另一方面能够通过SCFA介导的GPR和HDAC通路,共同调节肠道的黏膜免疫反应。(9)微生物组和转录组联合分析表明,门水平上,Actinobacteria等6种微生物的变化与CLDN2的表达负相关。属水平上,Escherichia-Shigella与TJP2正相关,Clostridium等3种微生物与CLDN20正相关,Lactobacillales与HDAC1正相关。Bacteroidale等5种微生物与GPR171负相关。Megamonas与GPR158正相关,而与GPR157负相关。综合以上两部分研究,可以得出:肉鸡日粮中添加单一或组合芽孢杆菌菌株均可调控肠道健康,并且组合芽孢杆菌具有替代AGP的潜力,其生产性能接近于抗生素组;单一芽孢杆菌可特异性地调节肠道微生物组成,组合菌株通过降低后肠病原菌和增加有益菌数目,提高肠道有机酸产量,调控肉仔鸡肠道黏膜Toll样受体和G蛋白偶联受体,促进肠道黏膜紧密连接蛋白基因表达,改善肠道屏障功能,从而发挥改善肠道健康和促进肉鸡生长的作用。芽孢杆菌通过调节肠道微生物组成,改变相关特定微生物的比例,进而影响肠粘膜转录组目的基因的表达,从而促进肠道功能的发挥。
其他文献
目的观察脓毒症患者心肌损伤对其血清氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)、心肌肌钙蛋白(cTnⅠ)、血尿素氮(BUN)和肌酐(Cr)水平的影响。方法回顾性选取2019年1月~2020年12月于海口市第四人民医院进行治疗的127例脓毒症患者的临床资料,依据心脏彩色多普勒超声结果将其分为心肌损伤组(71例)和非心肌损伤组(56例),收集两组患者的一般资料和临床相关指标并进行比较,进一步对有统计学意义
目的:探讨社会参与对老年人心理幸福感的影响,以及生命意义的中介作用和家庭关怀的调节作用,为老年人成功老龄化提供理论依据。方法:采用整群抽样法,选用社会参与指数问卷、心理幸福感量表、生命意义量表和家庭关怀量表,对陕西省汉中市577名老年人进行调查,采用分层回归分析检验社会参与对老年人心理幸福感的影响以及生命意义的中介作用和家庭关怀的调节作用。结果:不同社会参与水平老年人的心理幸福感差异有统计学意义;
本文基于我国人口年龄结构和性别结构视角,研究了人口结构特征变化对我国居民国内旅游消费的影响效应。研究发现,不同层次年龄群体对我国居民旅游消费的影响效应存在较大差异性,0-14岁人口占比(少儿抚养比)增加会在一定程度上抑制我国居民旅游消费支出,15-64岁群体占比和老年人群占比(老龄化)的增加对我国居民旅游消费支出会带来积极促进作用;不同年龄层次性别结构差异对我国居民旅游消费同样存在显著异质性,0-
施肥是维持土壤生产力的重要措施,深刻影响土壤有机碳(SOC)分解和转化。探寻不同施肥措施影响SOC组分、固持和周转的过程与机制,对提高SOC含量、提升土壤生产力以及合理施肥具有重要作用。本研究基于2个长期定位试验(持续29年不同施肥模式和持续11年不同有机肥用量),系统阐述化肥、秸秆还田、有机肥以及不同有机肥用量等的红壤SOC变化特征,SOC组分差异,SOC固持速率与效率及其温室气体(CO2、CH
反刍家畜瘤胃内碳水化合物降解过程中往往伴随着氢的产生,瘤胃内氢分压的升高会抑制NADH氧化生成NAD+,进而影响瘤胃内氢代谢和阻碍纤维降解。本研究在增加瘤胃内氢浓度和不同类型日粮(添加氢受体、粗饲料来源、精饲料来源和精粗比)条件下,研究瘤胃内氢代谢与纤维降解的关联机制。主要研究内容如下:试验一、瘤胃内氢浓度影响甲烷生成、发酵特征和纤维降解的机制本研究包括体外发酵和动物饲养试验两部分,主要研究瘤胃内
本研究以一起规模化蛇场爆发“高致死性腹泻病”为突破口,经生理生化和16S r RNA鉴定,证实从患病蛇脏器中分离的细菌为嗜水气单胞菌;分离菌的MLST基因分型显示分离菌为全新的基因型,经申请获得6个全新的序列号:gyr B-380、gro L-369、glt A-383、met G-374、pps A-414、rec A-406,结合6个序列号得到新的基因型ST516。蛇回归试验证实分离的ST51
PepT1是草鱼肠道细胞上皮细胞吸收、转运小肽的主要功能单位,主要负责吸收蛋白质降解产物二肽和三肽。高等动物中营养小肽能上调肠道细胞PepT1表达水平进而提高生长性能,但是细菌降解产物胞壁酰二肽(MDP)也能上调肠道中PepT1的表达水平,继而诱发肠道炎症,PepT1对营养小肽的转运促生长功能日趋清楚,但是关于草鱼肠道PepT1介导转运壁酰二肽(MDP)的特征及诱发肠道炎症方面未见报道。因此,本研
土壤微生物是草地生态系统的重要组成部分,微生物群落结构特征被认为是表征草地生态系统物质循环、健康状况和生态服务功能的敏感指标。牧草管理措施的实施在促进和保障牧草生物产量和品质同时,也会对牧草种植土壤的物理、化学和生物学性质产生深远影响。为此,本研究选取南方高产、优质牧草品种桂牧1号为研究对象,于2011年在中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站内设置长期定位正交试验,于2018年采集土壤样品,采用
绿原酸(chlorogenic acid,CGA)是金银花等中草药的主要活性成分,具有抗菌消炎、清除自由基、降脂和免疫调节等多种生物学功能。本研究选择同栏舍、同批次、体重相近的健康宁乡阉母猪36头(始重43.25±0.56 kg),随机分为对照组(饲喂基础日粮)和试验组(饲喂基础日粮+100 mg/kg CGA),每组6个重复,每个重复3头,进行饲养试验,试验期8周,探讨日粮添加CGA对宁乡猪肉质
苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)即Bt,在其产孢过程中可以形成Cry类专一高效的杀虫晶体毒素,且对生物有机体无害,以Bt叶片喷雾剂及转基因作物等方式被广泛应用于农业害虫的防治。然而,Bt毒素的大规模商业化应用造成的田间抗性快速进化阻碍了其可持续性利用。同时,由于对昆虫Bt抗性复杂机制理解的匮乏,严重妨碍了Bt害虫的抗性治理和新型Bt杀虫晶体蛋白的开发及应用。因此,为保