健康养猪“新模式”——罗伊氏乳杆菌LR1在仔猪饲养中有无限潜能
“民以食为天”,食品的安全问题一直都是人们的焦点所在。而抗生素耐药性是全球日益关注的一个问题,因此,可以替代和减少畜牧业中抗菌药物治疗的有效替代品对动物、人类和环境健康至关重要。研究发现,益生菌主要通过调节免疫系统、抑制致病菌生长、改善肠道上皮屏障功能、促进神经递质和免疫活性物质的产生这四种方式在宿主体内产生益生作用。而罗伊氏乳杆菌LR1是目前已报道的几乎可存在于所有脊椎动物和哺乳动物肠道内的乳酸杆菌,是具有改善动物体质、调节肠道功能的益生菌。
罗伊氏乳杆菌在动物体内抗菌抗炎的作用
有研究发现,罗伊氏乳杆菌可通过抑制IPEC-J2细胞中的MLCK信号通路增强肠上皮屏障功能,减轻肠毒素性大肠杆菌K88诱导的炎症反应,显著降低断奶仔猪腹泻率,且对盲肠微生物群不产生明显影响,能保持微生物环境的稳态。而在养猪业中,抗生素的使用多是用于治疗仔猪断奶阶段易发的多因素肠道疾病。就这一点而言,罗伊氏乳杆菌拥有替代抗生素在仔猪饲料中使用的无限潜力。
从微小RNA(miRNA)角度进一步挖掘罗伊氏乳杆菌调控肠道功能的机制
微小RNA是一类重要的调控分子,参与了肠道多方面的功能,包括细胞损伤修复、细胞自我更新、营养物质代谢、免疫调节等。研究发现,哺乳仔猪灌喂罗伊氏乳杆菌后引起空肠miRNA表达变化。而作者也以此通过在基础饲粮中添加罗伊氏乳杆菌LR1和抗生素,检测仔猪不同肠段miRNA表达的全面变化,为miRNA参与维持肠道健康及替抗养殖方式的选择提供理论依据。
作者选取21日龄体重相近的断奶仔猪144头,随机分为3组,每组8个重复,每个重复6头仔猪。对照组仔猪饲喂基础饲粮,抗生素组和益生菌组仔猪在饲喂基础饲粮的基础上分别添加复合抗生素(100mg/kg喹乙醇+75mg/kg金霉素)及5×1010CFU罗伊氏乳杆菌LR1,试验期42d。试验结束后每个重复随机屠宰1头仔猪,采集空肠组织进行miRNA高通量测序分析,采用实时荧光定量PCR检测筛选miRNA在仔猪十二指肠、空肠、回肠和结肠中的表达量。
研究发现饲粮中添加罗伊氏乳杆菌LR1可引起仔猪肠道组织miRNA表达发生明显变化,改变了空肠高表达miRNA的排序。利用生物信息学对所筛选的差异表达miRNA的潜在靶基因进行预测发现,这些靶基因主要富集的通路极其相似,且主要富集在代谢通路。饲粮中添加益生菌或抗生素均能提高动物的生长性能,说明这部分差异miRNA可能通过参与调节仔猪的营养物质代谢促进其生长发育。
关键发现
益生菌如罗伊氏乳杆菌在畜牧业和农业上有相当广阔的发展前景,这对于食品安全的健康发展来说是福音。
通过miRNA的表达差异探究益生菌在动物体肠道内的作用机制为研究罗伊氏乳杆菌LR1在不同日龄猪肠道中的调节机制奠定了基础。
结论
这项研究为我们探究益生菌的作用机制提供了新的视角,也为益生菌在养殖业中替代抗生素的应用提供了具体的方案。
参考文献:李虹仪,杨雪芬,林泽森,吴晓菲,吕祺欣,余佳莉,张茂.罗伊氏乳杆菌替代抗生素对仔猪肠道miRNA表达的影响[J].中国畜牧兽医,2024,第51卷(1): 74-85
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