膳食绿原酸通过增强肠道屏障功能及调控盲肠微生物群缓解过氧化氢诱导的蛋鸡氧化应激
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时间:2025年10月02日
来源:Poultry Science 4.2
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本研究针对蛋鸡生产中氧化应激导致的肠道损伤问题,系统探讨了绿原酸(CGA)对H2O2诱导的蛋鸡肠道屏障功能、免疫反应及微生物群落结构的调节作用。研究发现600 mg/kg CGA预处理显著改善产蛋性能,增强抗氧化酶(T-SOD、CAT、GSH-Px)活性,降低MDA和H2O2水平,并通过调控TLR4/MyD88通路基因表达改善肠道炎症状态。同时CGA重塑了盲肠微生物群落结构,增加有益菌(如丁酸产生菌)丰度,降低潜在致病菌(如Synergistaceae)比例。该研究为CGA作为功能性饲料添加剂缓解家禽氧化应激提供了重要理论依据。
在现代集约化家禽养殖中,蛋鸡面临着多种应激源的挑战,其中氧化应激已成为影响生产性能和健康状态的关键因素。温度波动、饲养密度过高、霉菌毒素污染以及生理衰老等都会导致活性氧积累,破坏机体氧化还原平衡。肠道作为营养物质吸收的主要场所和免疫防御的第一道防线,对氧化应激尤为敏感。当肠道屏障功能受损时,不仅会影响营养吸收效率,还会引发全身性炎症反应,最终导致产蛋率下降和蛋品质恶化。因此,开发有效的抗氧化策略来保护蛋鸡肠道健康已成为畜牧业研究的热点。
天然植物提取物因其安全性和多重生物活性受到广泛关注。绿原酸(CGA)作为一种广泛存在于金银花、杜仲、咖啡豆和茶叶中的多酚化合物,已被证实具有抗氧化、抗炎、抗菌和降脂等多种药理作用。前期研究表明CGA能改善老年蛋鸡的肠道屏障功能和盲肠微生物组成,但在氧化应激条件下其对蛋鸡肠道健康的保护机制尚不明确。为此,江苏科技大学生物技术学院朱明昆教授团队在《Poultry Science》上发表了最新研究成果,系统揭示了膳食补充CGA通过多靶点调控缓解过氧化氢诱导的蛋鸡氧化应激的分子机制。
研究人员采用240只43周龄海兰褐蛋鸡,随机分为4组:对照组、H2O2处理组、600 mg/kg CGA组和CGA+H2O2组,进行为期12周的饲养试验。通过腹腔注射10% H2O2建立氧化应激模型。研究综合运用了生化指标检测(测定T-SOD、CAT、GSH-Px、MDA等氧化应激指标)、组织形态学分析(肠道绒毛高度、隐窝深度测量)、分子生物学技术(qRT-PCR检测紧密连接蛋白和炎症因子基因表达)、免疫荧光(MyD88蛋白定位)、16S rDNA测序(盲肠微生物群落分析)以及ELISA(血清DAO、LPS、IgG含量测定)等多种实验方法。
效果 of CGA on the Productivity and Gut Histomorphology in Hens Exposed to H2O2
研究发现H2O2处理显著降低产蛋率(EPR)和平均蛋重(AEW),提高料蛋比(FCR)。肠道形态学显示H2O2导致空肠和回肠绒毛高度(VH)显著降低,隐窝深度(CD)增加,VH/CD比值下降。而600 mg/kg CGA预处理有效逆转了这些负面效应,显著改善了肠道吸收表面积和结构完整性。
Effects of CGA on the Intestinal Antioxidant Capacity in Hens Exposed to H2O2
氧化指标检测表明H2O2处理显著降低空肠和回肠中T-SOD、CAT和GSH-Px活性,提高MDA和H2O2水平。CGA干预不仅增强了基础抗氧化能力,还显著缓解了H2O2诱导的氧化损伤,回肠中MDA水平降低53.90%,H2O2水平降低25.43%。
Effects of CGA on the Intestinal Barrier Function in Hens Exposed to H2O2
屏障功能研究显示H2O2显著降低空肠occludin、claudin-1和回肠ZO-1基因表达,增加血清DAO和LPS水平。CGA预处理则显著上调紧密连接蛋白基因表达,降低血清DAO和LPS浓度,表明其有效维护了肠道机械屏障完整性。
Effects of CGA on the Inflammatory Factor in Hens Exposed to H2O2
炎症因子分析发现H2O2显著上调TLR4、TNF-α和IL-1β基因表达,下调TGF-β和IL-10表达。免疫荧光显示MyD88蛋白表达显著增加。CGA干预有效抑制了TLR4/MyD88通路激活,逆转了促炎/抗炎因子平衡失调。
Effects of CGA on the Intestinal Immunity in Hens Exposed to H2O2
免疫指标检测表明H2O2处理降低空肠IgA和CD3D基因表达,而CGA supplementation显著上调空肠和回肠中IgA、CD3D和CD4基因表达,同时提高血清IgG水平,表明CGA增强了肠道局部和全身免疫应答能力。
Effects of CGA on Cecal Microbiota in Hens Exposed to H2O2
微生物群落分析显示H2O2扰动盲菌群结构,增加Bacteroidota和Spirochaetota门丰度。在属水平上,H2O2增加unclassified_f_Synergistaceae和uncultured_bacterium_Treponema等潜在致病菌丰度,降低Bacteroides_caecicola、Collinsella_massiliensis等有益菌数量。CGA干预显著逆转这些变化,增加Firmicutes门和丁酸产生菌(如Butyricicoccaceae)丰度,维持微生物生态平衡。
本研究通过多维度评估证实,膳食补充600 mg/kg CGA能有效缓解H2O2诱导的蛋鸡氧化应激损伤。其保护机制涉及:增强肠道抗氧化酶系统活性,减轻氧化损伤;上调紧密连接蛋白(ZO-1、claudin-1、occludin)表达,改善肠道机械屏障功能;抑制TLR4/MyD88通路激活,调节促炎/抗炎因子平衡;增强肠道免疫球蛋白(IgA)和T细胞标志物(CD3D、CD4)表达;重塑盲肠微生物群落结构,增加有益菌丰度,减少潜在致病菌比例。这些发现不仅阐明了CGA的多靶点作用机制,为其在畜牧业中的推广应用提供了扎实的科学依据,也为开发基于天然化合物的抗氧化应激策略提供了新思路。特别是在无抗养殖时代,CGA作为一种安全有效的植物提取物,在改善家禽健康水平和生产性能方面展现出广阔的应用前景。
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