DL-蛋氨酸与羟基蛋氨酸钙对生长猪肠道健康及免疫功能的比较研究

《Canadian Journal of Animal Science》:Effects of increased dietary supplementation with DL-methionine (Met) or with DL-methionine hydroxyl analogue (MHA-Ca) on the intestinal morphology, and intestinal permeability- and immunity-associated gene expression, in growing pigs

【字体: 时间:2025年10月25日 来源:Canadian Journal of Animal Science 1

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  本研究针对生长猪肠道健康问题,探讨了DL-蛋氨酸(DL-Met)及其羟基类似物(MHA-Ca)对肠道形态、通透性和免疫基因表达的影响。结果表明,在等效生物活性水平下,DL-Met较MHA-Ca更能显著提升空肠黏膜屏障基因Muc-2表达(P<0.05)、降低炎症因子TNF-α水平(P<0.05),证明DL-Met在增强仔猪肠道免疫方面更具优势,为畜禽精准营养提供理论依据。

  
在现代化畜牧养殖中,生长猪的健康状况直接关系到生产效益和动物福利。肠道作为营养物质吸收和免疫防御的重要器官,其形态结构和功能完整性对猪的生长发育至关重要。然而,在实际生产过程中,断奶应激、饲料转换或病原微生物侵袭等因素常导致猪肠道屏障受损,引发肠道通透性增加、局部炎症反应等问题,进而影响整体生产性能。因此,如何通过营养调控手段改善猪肠道健康已成为动物科学研究的热点之一。
蛋氨酸(Methionine, Met)作为猪日粮中的第一限制性氨基酸,不仅参与蛋白质合成,还在抗氧化、免疫调节等生理过程中发挥关键作用。传统的蛋氨酸补充剂主要为DL-蛋氨酸(DL-Met),而近年来其羟基类似物钙盐(DL-methionine hydroxyl analogue calcium, MHA-Ca)也逐步应用于畜牧生产。尽管两者均可满足动物对蛋氨酸的需求,但关于它们在肠道健康方面的具体效应差异,尤其是对肠道形态、通透性及相关免疫基因表达的影响,尚缺乏系统比较。为此,由Emmanuel O. Oladejo、Md. Shamimul Hasan、Susan C. Sotak、John K. Htoo、Peixin Fan、James Brett、Jean M. Feugang和Shengfa F. Liao组成的研究团队开展了一项精细的饲喂试验,旨在比较DL-Met与MHA-Ca对生长猪肠道健康指标的调控作用,相关成果发表在《Canadian Journal of Animal Science》上。
为明确DL-Met与MHA-Ca对猪肠道功能的影响,研究团队设计了两轮独立饲喂试验。共选用40头平均体重为21.5±2.50 kg的去势公猪,随机分为4组:第1组(对照组)饲喂基础日粮并注射生理盐水;第2组(应激对照组)饲喂基础日粮但注射10 mg/kg体重的二喹酯(diquat)以诱导氧化应激;第3组在基础日粮基础上添加DL-Met;第4组则添加MHA-Ca。试验猪先经历3周适应期,随后第2、3、4组接受二喹酯注射,继续饲喂1周后实施安乐死并采集空肠组织样本。关键技术方法包括:通过组织形态计量学分析空肠绒毛高度、绒毛宽度(Villous Width, VW)、隐窝深度和杯状细胞数量;利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术检测肠道通透性相关基因(如Muc-2、Muc-4、ZO-3)和免疫相关基因(如TNF-α、IL-6)的mRNA表达水平。
绒毛形态与杯状细胞计数
组织学检测显示,在空肠绒毛宽度指标上,MHA-Ca补充组(第4组)的数值显著低于DL-Met组(第3组)(P=0.01),提示DL-Met可能更有利于维持肠道绒毛结构的完整性。其余形态学参数(绒毛高度、隐窝深度等)虽未呈现组间显著差异,但杯状细胞计数与黏液层厚度在DL-Met组中呈上升趋势,暗示其可能增强黏膜屏障功能。
肠道通透性相关基因表达
基因表达分析表明,与未应激的对照组(第1组)相比,二喹酯应激对照组(第2组)的空肠黏膜中Muc-4与ZO-3的mRNA水平显著降低(P<0.05),说明氧化应激可损害肠道上皮紧密连接结构。而DL-Met干预组(第3组)的Muc-2表达量较第2组显著升高(P<0.05),表明DL-Met能有效促进黏液蛋白合成,增强物理屏障功能。
免疫相关基因表达
在炎症因子层面,DL-Met组(第3组)的TNF-α水平显著低于应激对照组(第2组)(P<0.05)。相比之下,MHA-Ca组(第4组)的IL-6与TNF-α表达均显著高于DL-Met组(P<0.05)。这一结果提示,DL-Met在缓解肠道炎症反应方面优于MHA-Ca。
综合本研究结果可得出结论:在等效生物活性添加水平下,DL-蛋氨酸相较于其羟基类似物钙盐(MHA-Ca)能更有效地改善生长猪空肠形态结构,上调黏膜屏障关键基因(如Muc-2)表达,并抑制促炎因子(如TNF-α、IL-6)产生,从而增强肠道局部免疫应答。该研究不仅明确了两种蛋氨酸源在调控猪肠道健康方面的功效差异,也为畜牧生产中选择高效、安全的氨基酸添加剂提供了重要实验依据。未来研究可进一步探讨DL-Met与MHA-Ca在分子通路(如NF-κB信号转导)层面的作用机制,以及其在其他畜禽物种中的适用性。
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