饲用甜菊糖苷混合物:调控断奶仔猪肠道味觉基因表达与抗氧化能力的新策略

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Porcine Health Management 3

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  在断奶仔猪饲养中,为探究甜菊糖苷混合物(SGs)添加效果,研究人员开展了相关研究。结果发现,100 - 150mg/kg SGs 混合物可调节甜味受体和葡萄糖转运蛋白基因表达,增强抗氧化能力,为优化仔猪饲料提供了依据。

  在动物养殖领域,断奶仔猪的健康成长一直是备受关注的焦点。刚断奶的仔猪面临着诸多挑战,其中食欲下降和氧化应激问题尤为突出。一方面,断奶应激常常使得仔猪对食物兴趣缺缺,饲料摄入量明显减少,这严重影响了它们的生长发育速度。另一方面,应激反应会诱导仔猪体内产生大量自由基,引发氧化应激,对其身体机能造成损害。
在此背景下,甜菊糖苷(Steviol glycosides,SGs)作为一种从甜叶菊中提取的天然甜味剂,逐渐进入了科研人员的视野。它不仅甜度高、热量低,还具备多种生物活性,如抗氧化、抗炎等,在食品和医药行业已被广泛应用。然而,对于断奶仔猪而言,SGs 混合物在其饲料中的应用潜力却尚未得到充分挖掘。此前的研究在 SGs 产品的选择上多采用高纯度制品,成本高昂且生产过程复杂,而使用更为经济实惠、生产工艺简单的 SGs 混合物效果如何,亟待研究。同时,肠道化学感受器在感知 SGs 混合物中的作用也尚不明确,SGs 混合物能否缓解断奶仔猪的氧化应激也有待验证。
为了深入探究这些问题,广东省农业科学院等研究机构的研究人员展开了一项极具意义的研究。研究成果发表在《Porcine Health Management》上,为养猪业提供了重要的参考。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,选取了 216 头 21 日龄的杜洛克 × 长白 × 约克夏断奶仔猪,将其随机分为 6 组,这确保了实验样本的随机性和代表性。接着,通过给不同组别的仔猪饲喂添加不同浓度 SGs 混合物(0、100、150、200、250、300mg/kg)的基础日粮,持续 42 天,来模拟实际养殖中的不同饲料添加情况。实验结束后,采集血清、肝脏、胸最长肌和空肠等样本。然后,运用实时荧光定量 PCR(Real-time qPCR)技术检测空肠黏膜组织中相关基因的表达水平,该技术能够精准地定量分析基因的表达变化;利用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒检测血清中食欲相关激素的含量;借助自动生化分析仪测定血清生化参数;使用商业试剂盒评估抗氧化能力指标。通过这些技术手段,全面、准确地获取了实验数据。
研究结果如下:
  • 生长性能:在实验的前 28 天,日粮中添加 SGs 混合物对仔猪的平均日增重(Average daily gain,ADG)、平均日采食量(Average daily feed intake,ADFI)和料重比(Feed to gain ratio,F/G)均无显著影响。但随着实验推进至 42 天,研究人员发现,随着 SGs 混合物添加水平从 0 增加到 300mg/kg,ADG 呈现出线性和二次下降的趋势,ADFI 则先升后降,在添加量为 100mg/kg 时达到最高值。这表明,SGs 混合物的添加效果并非简单的越多越好,过量添加可能会抑制仔猪的生长。
  • 食欲相关激素:进一步分析发现,增加 SGs 混合物的添加量会使断奶仔猪血清中的胆囊收缩素(Cholecystokinin,CCK)含量线性增加,而对胃饥饿素(Ghrelin,GHRL)、胰高血糖素样肽 - 1(Glucagon-like peptide - 1,GLP - 1)、瘦素(Leptin,LEP)和胰岛素(Insulin,INS)水平没有显著影响。CCK 含量的增加可能与 SGs 混合物在高浓度时抑制仔猪食欲有关,这为解释 SGs 混合物对仔猪采食量的影响提供了生理层面的依据。
  • 肠道化学感受器基因表达:在基因表达层面,150mg/kg SGs 混合物添加组表现突出,该组仔猪空肠黏膜中味觉受体家族 1 成员 2(Taste receptor family 1 member 2,T1R2)和葡萄糖转运蛋白 2(Glucose transporters 2,GLUT2)的 mRNA 表达显著上调,150 和 200mg/kg 添加组的 T1R3 mRNA 表达也显著增加。然而,250mg/kg 添加组的空肠黏膜钠葡萄糖协同转运蛋白 1(Sodium glucose cotransporter - 1,SGLT1)基因 mRNA 表达则显著下降,而添加 SGs 混合物对空肠黏膜 GLUT4 基因的 mRNA 表达没有影响。这一系列结果表明,SGs 混合物能够有针对性地调节肠道化学感受器和葡萄糖转运蛋白相关基因的表达,影响仔猪对营养物质的感知和吸收。
  • 生化参数:从生化参数来看,随着 SGs 混合物添加量的增加,血清葡萄糖(Glucose,GLU)水平线性下降,100 和 150mg/kg 添加组的血清总胆红素(Total bilirubin,TBIL)浓度显著低于对照组。但 SGs 混合物对血清总蛋白(Total protein,TP)、白蛋白(Albumin,ALB)、尿素(Urea,URE)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、总胆固醇(Total cholesterol,CHO)、高密度脂蛋白胆固醇(High - density lipoprotein cholesterol,HDL - C)、低密度脂蛋白胆固醇(Low - density lipoprotein cholesterol,LDL - C)、丙氨酸氨基转移酶(Alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(Aspartate aminotransferase,AST)、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)和肌酐(Creatinine,CRE)等水平均无显著影响。这说明 SGs 混合物对仔猪的血糖代谢有一定调节作用,且对其他主要生化指标影响较小。
  • 免疫功能指标:在免疫功能方面,增加 SGs 混合物的添加量可使血清中促炎细胞因子白细胞介素 - 1β(Interleukin - 1β,IL - 1β)水平线性下降,但对血清免疫球蛋白 A(Immunoglobulin A,IgA)、免疫球蛋白 G(Immunoglobulin G,IgG)、免疫球蛋白 M(Immunoglobulin M,IgM)、白细胞介素 - 1(Interleukin - 1,IL - 1)、白细胞介素 - 6(Interleukin - 6,IL - 6)、白细胞介素 - 8(Interleukin - 8,IL - 8)、肿瘤坏死因子 - α(Tumor necrosis factor - α,TNF - α)、肿瘤坏死因子 - β(Tumor necrosis factor - β,TNF - β)、白细胞介素 - 10(Interleukin - 10,IL - 10)和白细胞介素 - 22(Interleukin - 22,IL - 22)等水平没有显著影响。这表明 SGs 混合物具有潜在的抗炎作用,有助于增强仔猪的免疫功能。
  • 抗氧化能力:抗氧化能力评估结果显示,150mg/kg SGs 混合物添加组的血清丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量显著降低,从 0 到 300mg/kg 增加 SGs 混合物添加量,可使血清总超氧化物歧化酶(Total superoxide dismutase,T - SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH - Px)活性线性和二次增加。饲喂 100mg/kg SGs 混合物的仔猪血清 T - SOD、CAT 和 GSH - Px 活性更高。此外,增加 SGs 混合物添加量还能线性增加肝脏总抗氧化能力(Total antioxidant capacity,T - AOC)含量,线性和二次增加肝脏 T - SOD 和 GSH - Px 活性以及肌肉 T - AOC 含量,同时线性和二次降低肌肉 MDA 含量和 T - SOD 活性。这些数据充分证明,SGs 混合物能够有效提升断奶仔猪的抗氧化能力,减轻氧化应激对仔猪身体的损害。
综合研究结果和讨论部分,该研究具有重要意义。研究明确了 100 - 150mg/kg 的 SGs 混合物添加量能够调节断奶仔猪甜味识别受体和葡萄糖转运蛋白的基因表达,增强其抗氧化能力。这一成果为断奶仔猪饲料的优化提供了科学依据,有助于养猪业在实际生产中合理使用 SGs 混合物,提高仔猪的健康水平和生长性能,进而提升养猪经济效益。同时,该研究也为甜菊糖苷在动物养殖领域的应用开辟了新的方向,后续研究可在此基础上进一步探究 SGs 混合物的最佳配方和作用机制,为养猪业的可持续发展提供更多有力支持。
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