天津农学院李留安教授团队和中科院天津工业生物技术研究所吴信研究员团队合作在Animal Nutrition上发表了Dietary lysozyme improves growth performance and intestinal barrier function of weaned piglets的论文。与您分享,欢迎品读!


概 要
断奶仔猪面临生理、环境和营养等多方面威胁,如生长抑制、腹泻和氧化应激等。溶菌酶广泛分布于动植物组织和分泌物中,具有无抗药性、无毒副作用和绿色无残留等优点,被认为是天然的免疫因子和潜在的替抗功能性蛋白。本研究探讨了溶菌酶对断奶仔猪生长性能和肠道屏障的影响。结果表明,溶菌酶能显著提高断奶仔猪的生长性能(P<0.05),并且增强了断奶仔猪肠黏膜的机械屏障功能。其机制可能与溶菌酶下调促炎细胞因子mRNA表达以及抑制NF-κB信号通路有关。此外,溶菌酶还增加了断奶仔猪肠道中厚壁菌门(P<0.05)、厚壁菌门与拟杆菌门的比例(P=0.09)以及梭状芽孢杆菌(P<0.05)的相对丰度,进而增强肠道生物屏障功能。该研究为溶溶菌酶作为饲料添加剂在调控断奶仔猪氧化应激方面的应用提供了理论依据。
主要结论
溶菌酶能显著提高日均增益(ADG,P<0.05)和日均采食量(ADFI,P<0.05)
溶菌酶能改善肠道形态,并显著增加空肠中阻塞蛋白表达(P<0.05)。
溶菌酶下调了白细胞介素-1(IL-1β,P<0.05)的表达和肿瘤坏死因子(TNF-α,P<0.05)。更重要的是,对肠道菌群的分析表明,溶菌酶增加了长管丰度。

重要图表
本实验选取48只22日龄健康断奶小猪(Landrace × Yorkshire),随机分为2组,每组6只,每组4只,分组设计如下:
实验持续19天。环境温度控制在28℃左右,湿度控制在65%至75%之间。小猪每天吃6次(06:30、09:00、11:30、14:30、17:30和22:00),自由饮水。所有小猪都按农场规定接种了疫苗。在实验开始和结束时对小猪进行称重,以计算平均每日增益(ADG)。每天饲料摄入都有记录。
表1 猪饲料成分和营养成分(%)



饲粮中添加溶菌酶对断奶仔猪生长性能的影响
LZ组(添加溶菌酶组,下同)小猪表现较高( 与CON组比,ADG和日均进料量对饲料转化率(FCR)无显著影响(P > 0.05).

饲粮中添加溶菌酶内对断奶仔猪血清生化的影响
日粮中添加溶菌酶显著提高断奶猪血清TP含量。实验表明,添加溶菌酶可以提高母猪TP含量。血清TP浓度反映了蛋白质的吸收、合成和分解,并在一定程度上反映了肝脏合成蛋白质的能力。因此,溶菌酶对断奶仔猪的肝代谢和健康可能是有益的。如下表,LZ组比例较高。两组患者的血清白蛋白TP、ALP、DAO、P-AMY、AMS、LIP之间无显著性差异。

TP=血清总蛋白;ALS=白蛋白;ALP=碱性磷酸酶;DAO=二胺氧化酶;p-AMY=胰腺淀粉酶;AMS=淀粉酶;LIP=脂肪酶。
饲粮中添加溶菌酶对断奶仔猪肠道形态的影响
断奶胁迫可引起肠道损伤,如肠道绒毛高度降低,小猪隐窝加深,小肠形态由密集的指状绒毛转变为平滑的舌状绒毛,导致积极的肠道吸收能力下降。许多研究人员发现,在小猪的饮食中加入溶菌酶会引起回肠、空肠和十二指肠绒毛高度的有利变化( 勃朗迪格等,2008年 ; 库珀等,2011年 ; 熊等,2019)。本研究表明,LZ能提高空肠绒毛的高度。如下表,日粮中添加溶菌酶对回肠VH、CD和V:C比率无显著影响( P 与对照组比较,但有增加VH的趋势( P =0.05)和空肠的V:C比率( P = 0.08)。溶菌酶有增加绒毛高度(VH)和绒毛高度:隐窝深度(V:C)的趋势。
VH=绒毛高度;CD=隐窝深度;V:C比率=绒毛高度与隐窝深度比率。

↓下图↓ 饲粮添加溶菌酶对断奶仔猪肠道紧密连接蛋白mRNA表达的影响。可以看出,溶菌酶上调了空肠occludin mRNA的表达,并增强回肠ZO-1 mRNA的表达。

饲粮中添加溶菌酶内对断奶仔猪肠道免疫的影响
肠道屏障对维持肠道环境的平衡起着重要作用,可防止病原体、毒素和抗原进入黏膜组织( 麦卡蒂和勒纳,2021年 ; Turner, 2009 )。肠道黏膜紧密连接是肠道黏膜机械屏障的重要组成部分。日粮中添加溶菌酶显著增加了空肠和空肠中基因RNA的表达,改善了小猪的肠道屏障功能,从而提高了动物的生产力。
据报道,断奶小猪会引起相关的肠道炎症( 唐等,2021年 )。肠道屏障也受到细胞因子的动态调节,如促炎因子,它们在免疫压力中起着关键作用。促炎因子通过增加肠道上皮的通透性、诱导肠道紧密连接屏障的病理改变和调解炎症的系统影响,改变生物体的行为、代谢、神经内分泌功能,并最终抑制生物体的生长( 萨迪等,2009年 ; 雅各比等,2006年 ; 申和金,2018年 ; Lee, 2015 )。本研究结果表明,溶菌酶改善肠道屏障功能可能与这些促炎因子基因表达水平的下降调节有关。下图可以看出,溶菌酶下调了促炎细胞因子mRNA的表达,抑制了NF-κB信号通路。


