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蛹虫草含有虫草多糖、虫草酸、虫草素等多种活性成分,不仅具有增强免疫力、抗炎、调节肠道微生物区系等功能,还有副作用小、无残留等优点。蛹虫草已被证明可以提高猪的生产性能和免疫力,并且随着蛹虫草的人工培育技术的发展和成熟,蛹虫草的生产效率提高,成本降低,这使得蛹虫草在畜牧业中具有潜在的应用前景。此外,肠道黏膜屏障影响着机体的生理和免疫调节,对调节机体的健康有重大意义。因此,本试验通过在育肥猪日粮中添加蛹虫草,探究蛹虫草对育肥猪肠道形态、物理屏障、化学屏障、免疫屏障和生物屏障功能的影响以及蛹虫草调节免疫的作用机制。本试验选用160头体重为36.82±0.20 kg的杜×(长×大)猪(公母各半),随机分为两个组:对照组和蛹虫草组,每组80头,设5个重复,每个重复16头猪,分别饲喂基础日粮与基础日粮添加300 mg/kg蛹虫草。本试验通过对十二指肠切片进行染色分析,探讨蛹虫草对猪的十二指肠组织形态、杯状细胞和上皮内淋巴细胞的影响。通过酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测育肥猪十二指肠的肠黏膜中分泌型免疫球蛋白A(secretory immunoglobulin A,SIg A)和细胞炎症因子水平,运用实时荧光定量PCR(RT-q PCR)检测育肥猪肠道紧密连接蛋白、黏蛋白、TLR4/My D88/NF-κB信号通路相关基因的表达,进一步使用蛋白质印迹法(Western blot)测定肠道紧密连接蛋白和TLR4/My D88/NF-κB信号通路关键蛋白的表达。通过高通量测序方法检测育肥猪十二指肠和结肠内容物中菌群组成,利用气相色谱仪测定结肠内容物中短链脂肪酸的浓度。获得以下主要结果:1.蛹虫草降低了十二指肠隐窝深度,升高了绒毛高度和隐窝深度的比值(P<0.01),表明蛹虫草改善了猪十二指肠的组织形态。在基因表达方面,蛹虫草上调了紧密连接蛋白Zona occluden-1(ZO-1)、Occludin和Claudin-1的m RNA表达(P<0.05);在蛋白表达方面,蛹虫草还上调了ZO-1和Claudin-1的表达(P<0.05)。以上结果说明,蛹虫草改善了猪十二指肠的物理屏障功能。此外,蛹虫草组的杯状细胞数多于对照组(P<0.01),黏蛋白mucin-2的基因表达水平也高于对照组(P<0.05),因此,蛹虫草改善了猪十二指肠化学屏障功能。2.蛹虫草组的上皮内淋巴细胞数多于对照组(P<0.05)。ELISA结果表明,蛹虫草上调了黏膜中SIg A和抗炎因子IL-10和IL-4的水平(P<0.05),下调了促炎因子IFN-γ(P<0.05)、TNF-α(P<0.01)和IL-12(P<0.05)的水平。RT-q PCR结果表明,蛹虫草组下调了My D88(P<0.05)、TRAF6(P<0.05)和NF-κB(P<0.01)m RNA表达水平。Western blot结果表明,蛹虫草组下调了TLR4、My D88、TRAF6、p-I-κB-α的蛋白水平(P<0.05),并极显著下调了p-NF-κB p65的蛋白水平(P<0.01)。以上结果说明,蛹虫草改善了猪十二指肠免疫屏障功能,并通过抑制TLR4/My D88/NF-κB信号通路调节免疫反应。3.在十二指肠中,蛹虫草组的厚壁菌门(P<0.01)和梭菌科(P<0.05)的丰度较低,变形菌门的丰度较高(P<0.05);在结肠中,蛹虫草组的柔膜菌门和瘤胃球菌科的丰度较高(P<0.05),Christensenellac(P<0.05)和普雷沃氏菌科(P<0.01)的丰度较低。蛹虫草升高了结肠中乙酸(P<0.05)和丁酸(P<0.01)的浓度,并降低了结肠的p H。以上结果说明,蛹虫草改善了猪肠道的生物屏障功能。综上所述,在育肥猪日粮中添加蛹虫草能够改善育肥猪肠道形态和屏障功能,蛹虫草还能通过抑制TLR4/My D88/NF-κB信号通路来调节免疫反应。本研究发现了蛹虫草在调节肠道屏障功能方面的新作用,提供了一个通过营养干预促进猪肠道健康的新方案。