牛磺酸对LPS介导仔猪盲肠上皮紧密连接蛋白及菌群和代谢物的影响

作     者：戴靖原 

作者单位：沈阳农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：林树梅;张立强

授予年度：2022年

学科分类：090502[农学-动物营养与饲料科学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

主      题：牛磺酸 LPS 16S rDNA 仔猪 代谢物 

摘      要：目的:随着畜禽的集约化饲养条件和现代养殖业的进一步发展,免疫应激介导的断乳仔猪腹泻率不断增加。前期试验结果证明,牛磺酸(Taurine,Tau)作为一种必须氨基酸在脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的仔猪腹泻过程中起到重要的干预作用。本试验拟通过16S rDNA测序和代谢组学证明LPS在诱导盲肠损伤过程中受到肠道微生物群及其代谢物与牛磺酸之间的相互作用,证明牛磺酸是否可以通过肠道菌群及其代谢物影响肠道紧密连接蛋白(Tight junction,TJ)有效地改善LPS诱导的盲肠屏障损伤。方法:本试验选取18只体重为6.5±0.5 kg“杜×长×大三元杂交断乳仔猪(28±3日龄)为试验对象,试验周期为28 d,采用两因素处理设计。试验分为三组,每组六个重复,分别为C组(基础日量+生理盐水注射),L组(基础日粮+LPS腹腔注射)和LPS+牛磺酸组(LT组,基础日粮+腹腔注射LPS+0.3%的牛磺酸),其中LBS的剂量为80ug/kg BW。记录每日的采食量、日增重和料肉比;通过扫描电子显微镜观察LPS和牛磺酸对仔猪盲肠的损伤情况;通过Western Blot法和q RT-PCR法检测紧密连接ZO-1、Occluding和Claudin-1的表达情况;在试验的第28 d利用16S rDNA基因测序和代谢组学对断乳仔猪盲肠内容物的菌群组成情况和代谢物质进行分析。结果:在腹腔注射LPS的仔猪日粮中添加0.3%的牛磺酸后,日增重、日采食量和料肉比明显增加,由此可见牛磺酸对增加日增重和日采食量,降低料肉比有一定的作用效果;扫描电子显微镜结果表明LPS诱导断乳仔猪盲肠发生严重损伤,牛磺酸可以明显改善LPS介导的肠道损伤;LPS显著降低肠道紧密连接Occludin、Claudin-1、ZO-1的蛋白和m RNA的表达水平(P0.01),但当基础日粮中添加牛磺酸后完全逆转了这一情况,Occludin、Claudin-1、ZO-1的蛋白和m RNA的表达水平显著升高(P0.01),结果表明牛磺酸对LPS介导的屏障损伤具有保护作用;L组较C组相比,仔猪盲肠内菌群的丰富度和多样性显著升高(P0.01),并且发现Spirochaetota、Bacteroidetes,Bacteroidia、Negativicutes、Bacteroidaceae和Prevotellaceae的相对丰度显著升高(p0.05),Lactobacillaceae和Ruminococcaceae和Firmicutes的相对丰度显著下降(p0.05),L组中的代谢物包括N-乳糖乙醇胺磷酸盐、褪黑素、D-泛碱、环卡拉明、6-氯-N-(1-甲基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4-二胺和2-(1-甲基丙基)-4,6-二硝基苯酚较C组相比显著下降(P0.01)。然而,在腹腔注射LPS的仔猪日粮中添加的牛磺酸后完全逆转了这一效果,并有效的缓解了LPS诱导的盲肠损伤。结论:牛磺酸可以通过调节盲肠中微生物的组成成分和代谢物的含量,改善盲肠紧密连接蛋白的表达,有效地缓解了LPS造成的仔猪盲肠屏障损伤。