发酵中草药联合益生菌通过调节瘤胃黏膜屏障功能促进热应激育肥羔羊生长

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Animal Feed Science and Technology 2.5

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  热应激(HS)给养羊业带来严重经济损失。河北农业大学研究人员开展发酵中草药(FCHM)对热应激育肥羔羊影响研究,发现 0.5%-1.5% FCHM 可改善生长性能,增强瘤胃机械、化学、免疫和微生物屏障功能。该研究为缓解热应激提供新思路。

  
全球气候变暖背景下,高温高湿环境导致家畜热应激问题日益突出,绵羊养殖尤其在热带和温带地区面临严峻挑战。热应激会损害绵羊的生长性能、免疫功能及消化道健康,其中瘤胃黏膜屏障(包括机械、化学、免疫和微生物屏障)的损伤是关键机制之一。传统抗生素作为饲料添加剂被限制使用后,安全高效的替代物开发成为行业迫切需求。中草药(CHMs)因其清热祛湿、增强免疫等特性,在缓解热应激方面展现潜力,但传统中草药在绵羊中的应用效果及作用机制尚不明确,发酵技术可能通过提升中草药生物活性增强其功效,因此探究发酵中草药(FCHM)对热应激育肥羔羊的影响具有重要现实意义。

为解决上述问题,河北农业大学的研究人员开展了相关研究,旨在评估日粮中添加 FCHM 对热应激育肥羔羊生长性能及瘤胃黏膜屏障(机械、化学、免疫和微生物屏障)的影响,研究成果发表在《Animal Feed Science and Technology》。

研究主要采用动物饲养试验结合分子生物学检测技术。选取 160 只 4 月龄雄性育肥羔羊(东北细毛羊 × 小尾寒羊,初始体重 37.17±0.44 kg),随机分为 4 组,每组 4 个重复,每重复 10 只,分别饲喂含 0%(对照组)、0.5%、1.0% 或 1.5% FCHM 的日粮,试验期 90 天。期间监测舍内温湿度指数(THI),测定生长性能指标,采集瘤胃黏膜和内容物样本,分析瘤胃黏膜屏障相关指标(如乳头长度、紧密连接蛋白 mRNA 表达)、瘤胃液 pH 和挥发性脂肪酸浓度、免疫因子(分泌型免疫球蛋白 A(sIgA)、白细胞介素 - 6(IL-6)等)以及瘤胃微生物群落多样性和功能预测。

生长性能


试验期间舍内平均 THI 为 72.73,羔羊处于热应激状态。与对照组相比,1.0%(P=0.026)和 1.5%(P=0.003)FCHM 组全期平均日增重(ADG)显著提高,1.5% 组干物质采食量(DMI)显著增加(P=0.009),表明 FCHM 可改善热应激羔羊的生长表现。

瘤胃机械屏障


1.0% 和 1.5% FCHM 组瘤胃黏膜乳头长度(均 P<0.001)和表面积(P=0.005 或 P=0.007)显著大于对照组。所有 FCHM 处理组紧密连接蛋白(Claudin-1、Claudin-4 和 Occludin)的 mRNA 表达水平均上调(P<0.05),提示 FCHM 通过增强黏膜结构完整性和紧密连接功能,强化机械屏障。

瘤胃化学屏障


1.0% FCHM 组瘤胃液 pH 值显著升高(P=0.021),所有 FCHM 组乙酸浓度均低于对照组(P<0.05),表明 FCHM 可调节瘤胃发酵参数,维持适宜的化学环境,可能与改善能量代谢和减少酸应激有关。

瘤胃免疫屏障


FCHM 处理使瘤胃黏膜 sIgA 浓度增加(P<0.05),同时白细胞介素 - 6(IL-6)和 Toll 样受体 4(TLR4)的 mRNA 表达下调(P<0.001),0.5% 和 1.0% 组血清 IL-1β 浓度显著低于对照组(P<0.001),说明 FCHM 通过抑制炎症反应、增强局部免疫功能,改善免疫屏障。

瘤胃微生物屏障


FCHM 处理组瘤胃细菌群落的操作分类单元(OTU)数量呈增加趋势(P=0.061),1.5% FCHM 组变形菌门(Proteobacteria)相对丰度显著升高(P=0.010),1.0% 组普雷沃氏菌科_UCG_003(Prevotellaceae_UCG_003)丰度增加,而毛螺菌科_NK3A20_group(Lachnospiraceae_NK3A20_group)丰度降低(均 P<0.05)。功能预测显示,FCHM 影响碳水化合物、辅因子和维生素代谢通路(P<0.05),表明其通过调节微生物组成和代谢功能,优化微生物屏障。

综上所述,日粮添加 1.0% 或 1.5% FCHM 可通过增强瘤胃机械、化学、免疫和微生物屏障功能,有效缓解热应激对育肥羔羊的不利影响,改善生长性能。该研究为热应激条件下绵羊养殖中替代抗生素的绿色添加剂开发提供了科学依据,拓展了中草药在反刍动物生产中的应用前景,对保障养羊业可持续发展具有重要意义。研究结果揭示了 FCHM 通过多途径调节瘤胃稳态的作用机制,为进一步深入研究中草药发酵产物与宿主 - 微生物互作关系奠定了基础。

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