动物机体氧化还原平衡是维持机体各器官正常运转的前提。研究表明,氧化应激会导致蛋白质变性、脂质氧化和肝肠功能受损等问题[1]。随着畜牧业的发展,抗生素所带来的副作用日益受到关注。因此,开发和筛选抗生素替代品成为研究热点。乳酸菌在畜禽养殖中应用广泛,具有促进畜禽生长、改善肠道健康及增强免疫力等作用[2-3]。Wang等[4]研究表明,在饲粮中添加乳酸菌能调节肠道菌群,预防和治疗机体炎症,提高抗氧化水平。Chen等[5]报道,德氏乳杆菌对改善仔猪的抗氧化状态具有积极作用。本试验在前期经大规模筛选,从健康家兔消化道分离出1株抗逆和产酸特性较强的乳酸片球菌Pediococcus acidlatictici LC-6-2,本试验对该菌抗氧化特性进行探究。LPS作为革兰氏阴性菌膜的结构物质,不仅能诱导产生大量的自由基,还能导致机体发生氧化应激反应,常应用于模拟动物的氧化应激。因此,本试验中,肉兔腹腔2次注射LPS诱导氧化应激模型,探究在应激情况下,乳酸片球菌对肉兔血清、肝脏和肠黏膜抗氧化力的缓解作用,为乳酸片球菌的应用提供参考。1材料与方法1.1试验日粮及材料试验基础饲粮组成及营养水平参照美国NRC(1997)兔营养需求推荐量[6]以及谷子林[7]建议的家兔营养需要进行设计和配制,压制成长10 mm、直径4 mm颗粒。基础日粮组成及营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.013.T001表1基础日粮组成及营养水平(风干基础)原料组成含量/%营养水平合计100.00玉米16.50消化能/(MJ/kg)9.20麸皮10.00干物质/%89.01豆粕16.00粗蛋白/%17.14苜蓿草粉26.00粗脂肪/%3.21燕麦草粉27.50粗纤维/%13.99食盐0.50中性洗涤纤维/%35.24赖氨酸0.08酸性洗涤纤维/%17.30蛋氨酸0.12石粉1.00预混料0.30棕榈油粉0.50膨润土1.50注:1.预混料为每千克日粮提供:VA 10 000 IU、VD 900 IU、VE 50 mg、VK 2 mg、VB12 0.02 mg、硫胺素2 mg、核黄素6 mg、泛酸50 mg、吡哆醇2 mg、烟酸50 mg、胆碱1 000 mg、生物素0.2 mg、铁70 mg、铜20 mg、锰10 mg、硒0.25 mg、钴0.15 mg、碘0.2 mg。2.营养水平中消化能为计算值,其余均为实测值。乳酸菌液:Pediococcus acidlatictici LC-6-2由本实验室保藏,调整终浓度为(5×106 CFU/g)。大肠杆菌脂多糖(LPS):大肠杆菌血清型O55∶B5,市购。使用时,用0.9%的生理盐水稀释成浓度为100 mg/L的LPS溶液。1.2试验动物与设计试验于河北农业大学试验基地进行。选取体重相近的42日龄新西兰肉兔72只(公、母各半),随机分为3组,每组6个重复,每个重复4只。单笼饲养,自由饮水和光照。预试期7 d,正式试验期35 d。CON组和LPS组均饲喂基础饲粮,LPS+PA组饲喂基础日粮+5×106 CFU/g乳酸片球菌LC-6-2。LPS、LPS+PA组分别在第28 d和31 d,每个重复选取1只体重相近的家兔,按200 μg/kg BW剂量腹腔注射LPS,CON组注射等量0.9%生理盐水,第35 d麻醉、屠宰。1.3样品采集1.3.1血样采集试验结束后,对试验兔前腔静脉采血,收集于抗凝管中静置15 min,3 000 r/min离心10 min,-20 ℃保存备用。1.3.2组织样采集试验结束后,屠宰试验兔,取肝脏一块放置于冻存管中;截取回肠约10 cm的肠段,用生理盐水清洗干净后,在冰盘上用载玻片迅速刮取黏膜装于离心管中,然后将肝脏和回肠黏膜样品放置在-80 ℃冰箱冻存。1.4测定指标及方法1.4.1血清生化指标生化指标包括超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)、二胺氧化酶(DAO),试剂盒均购于南京建成生物工程研究所,测定仪器为SpectraMAX Plus-384酶标仪。1.4.2肝脏和回肠黏膜抗氧化指标肝脏和回肠黏膜抗氧化指标包括SOD、MDA、CAT,试剂盒均购于南京建成生物工程研究所,测定仪器为SpectraMAX Plus-384酶标仪。1.5数据统计与分析数据采用SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析,结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著,P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1兔源乳酸片球菌LC-6-2对脂多糖刺激肉兔血清抗氧化指标的影响(见表2)由表2可知,与CON组相比,LPS组肉兔血清SOD活性降低1.48%(P0.05),LPS+PA组肉兔血清SOD活性提高0.53%(P0.05)。LPS组、LPS+PA组肉兔血清CAT活性较CON组分别降低28.37%、7.80%(P0.05)。与CON组相比,LPS组肉兔血清MDA含量极显著升高27.35%(P0.01),LPS+PA组肉兔血清MDA含量显著降低16.88%(P0.05);LPS组、LPS+PA组肉兔血清DAO活性较CON组分别提高3.28%(P0.05)和1.72%(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.013.T002表2兔源乳酸片球菌LC-6-2对脂多糖刺激肉兔血清抗氧化指标的影响组别SOD/(U/mL)MDA/(μmol/L)CAT/(U/mL)DAO/(U/mL)CON组58.92±5.644.68±0.54Bb1.41±0.33329.13±6.75bLPS组58.05±5.265.96±0.93Aa1.01±0.34339.94±6.51aLPS+PA组59.23±4.683.89±0.93Bc1.30±0.34334.78±7.32ab注:同列数据肩标不同小写字母表示差异性显著(P0.05);相同小写字母或无字母表示差异不显著(P0.05);大写字母不同表示差异极显著(P0.01);下表同2.2兔源乳酸片球菌LC-6-2对脂多糖刺激肉兔肝脏抗氧化指标的影响(见表3)由表3可知,与CON组相比,LPS组、LPS+PA组肝脏SOD活性分别降低22.21%(P0.01)和15.84%(P0.05)。与CON组相比,LPS组肉兔肝脏MDA含量升高33.33%(P0.05),LPS+PA组肉兔肝脏MDA含量降低3.03%(P0.05)。与CON组相比,LPS组、LPS+PA组肉兔肝脏CAT活性分别提高33.33%(P0.05)、72.22%(P0.01)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.013.T003表3兔源乳酸片球菌LC-6-2对脂多糖刺激肉兔肝脏抗氧化指标的影响组别SOD/(U/mg prot)MDA/(μmol/g prot)CAT/(U/mg prot)CON组10.04±0.98Aa0.33±0.05ab0.36±0.05BbLPS组7.81±0.87Bb0.44±0.12a0.48±0.10ABaLPS+PA组8.45±0.55ABb0.32±0.06b0.65±0.06Aa2.3兔源乳酸片球菌LC-6-2对脂多糖刺激肉兔肠黏膜抗氧化指标的影响(见表4)由表4可知,与CON组相比,LPS组肉兔肠黏膜SOD活性显著降低18.32%(P0.05),LPS+PA组肉兔肠黏膜SOD活性提高3.14%(P0.05)。与CON组相比,LPS+PA组肉兔肠黏膜MDA含量降低,但差异不显著(P0.05)。与CON组相比,LPS组和LPS+PA组肉兔肠黏膜CAT活性降低,但差异不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.013.T004表4兔源乳酸片球菌LC-6-2对脂多糖刺激肉兔肠黏膜抗氧化指标的影响组别SOD/(U/mg prot)MDA/(μmol/g prot)CAT/(U/mg prot)CON组7.97±0.56a0.27±0.061.80±0.12LPS组6.51±1.05b0.27±0.041.32±0.24LPS+PA组8.22±0.51a0.25±0.031.69±0.553讨论DAO是哺乳动物小肠黏膜上层绒毛中具有高度活性的细胞内酶,反映肠道机械屏障的完整性和受损程度。研究表明,LPS应激会导致肠黏膜组织受损,引起血清中DAO活性上升,进而引起畜禽机体出现炎症反应[8]。本试验结果表明,与CON组和PA+LPS组比较,LPS组血清中DAO活性显著提高。本试验结果与黎佳颖等[9]对断奶仔猪饲喂大肠杆菌导致血清中DAO活性显著高于对照组的试验结果一致;与Lei等[10]报道的在蛋鸡日粮中添加地衣芽孢杆菌能够显著降低血浆中DAO活性的结果也一致。该结果表明,日粮中添加乳酸菌能有效缓解LPS应激导致的肠黏膜损伤。肠黏膜损伤与MAPKs信号通路有关,且p38 MAPK是MAPKs信号通路的重要一员。肠黏膜受损时,p38 MAPK信号通路被激活,调节与炎症相关的因子,对受损组织进行修复[11]。造成本试验结果可能是机体受到LPS应激时,乳酸片球菌可以激活MAPKs信号通路,诱导炎症因子基因表达量上调,从而缓解肠黏膜损伤,降低DAO活性。LPS会诱导动物机体产生大量ROS,破坏机体的氧化物生成系统和抗氧化系统的平衡状态,引起机体抗氧化能力下降。线粒体呼吸链复合体可利用电子传递产生三磷酸腺苷(ATP),是ROS的主要来源[12-13],机体可通过抗氧化酶来清除过量ROS,其中抗氧化酶系统主要包括SOD、CAT等。试验结果表明,与CON组相比,单纯LPS攻毒组在血清、肝脏、肠黏膜中SOD、CAT活性均降低,在日粮中添加乳酸片球菌可以显著提高二者活性,与Linke等[14]、张杰[15]、Zhao等[16]的试验结果一致。MDA含量是反映机体氧化功能损伤情况的重要指标[17]。Li等[18]研究表明,芽孢杆菌能改善LPS应激引起的肉鸡肠道MDA含量上升。Chen等[5]在肉鸡受LPS应激后,观察肝脏MDA含量变化,发现MDA含量升高显著。陈振强[19]究表明,在日粮中添加屎肠球菌能降低肝脏中MDA含量,与本试验研究结果一致。以上研究均表明,LPS会降低机体的抗氧化能力,乳酸菌可以缓解氧化应激损伤。造成这一结果的原因是乳酸菌通过合成SOD,产生氢化氧化酶,清除过量的ROS防御氧化应激对机体损伤[20]。Nrf2是调节基因表达转录的重要转录因子,轻度氧化应激促进Keap 1的泛素化,使Nrf 2解偶联、Keap 1被降解,Nrf 2磷酸化转移到细胞核上,并结合抗氧化反应靶基因的启动子,诱导细胞氧化应激转录。当机体内ROS过多时会导致Nrf 2活化障碍,乳酸片球菌能上调Nrf 2表达,从而缓解氧化应激效果[21]。4结论LPS应激会造成家兔氧化应激、抗氧化能力下降。饲粮中添加乳酸片球菌LC-6-2,能够增强LPS应激下肉兔的肝脏和肠黏膜抗氧化能力,提高血清中抗氧化酶的活性。

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