日粮刺梨多糖(RRTPs)改善肉鸡肠道健康并缓解脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)诱导的氧化应激与免疫失衡

《Poultry Science》:Dietary Rosa roxburghii Tratt polysaccharides improve intestinal health and alleviate deoxynivalenol-induced oxidative stress and immune imbalance in broilers

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月26日 来源:Poultry Science 4.5

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  脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)是一种常见污染禽类饲料的真菌毒素,可诱导肉鸡肠道氧化应激、免疫紊乱和屏障损伤,严重影响生产性能和饲料安全。刺梨多糖(Rosa roxburghii Tratt polysaccharides,RRTPs

  
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)是一种常见污染禽类饲料的真菌毒素,可诱导肉鸡肠道氧化应激、免疫紊乱和屏障损伤,严重影响生产性能和饲料安全。刺梨多糖(Rosa roxburghii Tratt polysaccharides,RRTPs)来源于特色野生植物资源,已有报道表明其具有抗氧化和免疫调节活性。然而,RRTPs能否有效对抗DON诱导的肉鸡肠道紊乱尚未得到系统研究。在本研究中,研究人员将1日龄雄性肉鸡适应性饲养3天后,在正常条件下或联合DON暴露(4 mg/kg饲料)条件下,于日粮中添加RRTPs(100、200和400 mg/kg饲料)42天,以评估RRTPs对DON相关肠道损伤的保护作用。结果表明,在正常生理条件下,RRTPs可提高增重和饲料效率,上调紧密连接蛋白的表达,调节空肠微生物组成而不显著改变微生物多样性,并增强黏膜固有免疫防御。在DON暴露条件下,RRTPs显著降低了肠道活性氧(reactive oxygen species,ROS)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,恢复了总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)和线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)含量,抑制了cGAS-STING相关信号应答,并调节了与M1/M2巨噬细胞相关的标志物表达。总之,RRTPs补充通过改善氧化还原状态和免疫相关应答缓解了DON相关的肠道损伤,为刺梨多糖在霉菌毒素风险缓解中的潜在应用提供了见解。
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)是谷物及饲料原料中常见的B型单端孢霉烯族真菌毒素,主要由镰孢菌属产生。家禽日粮广泛使用玉米、小麦及其副产物,使肉鸡面临持续性DON暴露风险。虽然家禽通常被认为比猪等物种对DON耐受性更强,但欧洲食品安全局(EFSA)最新评估指出,肉鸡对DON的敏感性可能被低估,低于欧盟指导值的日粮浓度也可能诱发肠道改变。DON首先攻击胃肠道,引起上皮完整性破坏、黏膜免疫紊乱和肠道微生态失衡,其中氧化应激和免疫失衡是关键机制。因此,寻找能缓解DON肠道损伤的天然营养策略具有实际意义。刺梨(Rosa roxburghii Tratt)是我国西南喀斯特地区特色野生药食两用植物,其果实富含多糖、维生素C和多酚等活性成分,但以往研究多集中于小分子抗氧化成分,对其多糖组分在霉菌毒素暴露下的保护作用关注不足。刺梨多糖(Rosa roxburghii Tratt polysaccharides,RRTPs)已被报道具有抗氧化、免疫调节和肠道屏障保护活性,但能否在肉鸡DON暴露模型中发挥保护作用尚无系统证据。基于此,研究人员开展了本研究。

研究分为两个实验。实验1中,1日龄雄性三黄肉鸡适应3天后,分别饲喂含0、100、200、400 mg/kg RRTPs的基础日粮42天;实验2中,肉鸡接受4 mg/kg DON单独暴露或与不同剂量RRTPs联用。结果显示,RRTPs在正常条件下改善生长性能和肠道屏障,在DON暴露下缓解氧化应激和免疫失衡。该研究为RRTPs作为天然饲料添加剂降低霉菌毒素风险提供了新证据。

主要技术方法:研究人员使用1日龄雄性三黄肉鸡(购自江苏香龙家禽有限公司),适应3天后随机分组。实验1设4组(对照组,100、200、400 mg/kg RRTPs组);实验2设5组(对照组、DON组、DON+L/M/H-RRTPs组)。饲喂42天,45日龄采样。检测包括:计算平均日增重(average daily gain,ADG)、平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)、饲料转化率(feed conversion ratio,FCR);苏木精-伊红染色(H&E)观察空肠形态;免疫荧光检测紧密连接蛋白分布;16S rRNA基因测序分析空肠微生物;酶联免疫吸附测定(ELISA)检测细胞因子、免疫球蛋白和分泌型免疫球蛋白A(sIgA);生化法测定总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)和一氧化氮(NO);实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和免疫印迹(Western blot)分别检测基因和蛋白表达及磷酸化;实时荧光定量PCR(qPCR)测定相对线粒体DNA(mtDNA)含量。统计采用单因素方差分析和Tukey多重比较检验。

1. RRTPs改善了正常饲喂条件下肉鸡的生长性能。通过计算ADG、ADFI和FCR,发现400 mg/kg RRTPs显著提高ADG并降低FCR,200 mg/kg提高ADFI但未达显著,表明高剂量RRTPs可改善生长效率。

2. RRTPs改善了肉鸡肠道形态和屏障相关标志物。H&E染色显示RRTPs处理组绒毛排列更规则,400 mg/kg组绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度比值显著增加;qRT-PCR和Western blot显示ZO-1、Occludin、Claudin1和MUC2表达升高;免疫荧光进一步证实Claudin1和Occludin在绒毛分布增强,说明RRTPs增强肠道屏障。

3. RRTPs调节肠道菌群并促进有益乳杆菌富集。16S rRNA测序显示α多样性和β多样性无显著变化,但RRTPs倾向增加厚壁菌门和乳酸杆菌属相关类群,降低变形菌门丰度;预测功能分析提示代谢相关通路受到调节,说明RRTPs在不颠覆整体菌群结构的情况下选择性调节特定菌群。

4. RRTPs改善了正常饲喂条件下肉鸡的黏膜免疫和抗氧化状态。ELISA结果显示TNF-α、IL-1β、IL-10无显著变化,但400 mg/kg组TGF-β和sIgA升高;免疫器官指数无异常;生化检测显示CAT和T-SOD活性升高,表明RRTPs增强黏膜免疫和抗氧化防御而不诱发过度炎症。

5. RRTPs缓解了DON相关的肠道氧化应激并改变mtDNA含量。DON暴露降低T-AOC、GSH-Px、CAT和T-SOD活性,升高MDA和ROS,降低相对mtDNA表达;200和400 mg/kg RRTPs改善这些指标,以400 mg/kg效果最稳定,说明RRTPs减轻DON诱导的氧化损伤并部分恢复mtDNA稳态。

6. RRTPs降低了DON诱导的cGAS-STING信号激活。Western blot显示DON增加cGAS蛋白丰度并提高STING、TBK1、IRF3磷酸化水平,而mRNA水平无明显变化;RRTPs降低cGAS蛋白及STING、TBK1、IRF3磷酸化比例,说明RRTPs抑制DON触发的固有免疫信号过度活化。

7. RRTPs调节DON暴露肉鸡中M1/M2相关标志物表达。DON上调CD80和NOS2 mRNA、增加NO,下调CD206;RRTPs(200和400 mg/kg)逆转上述变化。CD86蛋白在DON组升高,RRTPs未显著改变;iNOS蛋白无显著差异。结果表明RRTPs部分纠正DON引起的M1/M2表达失衡。

研究人员在讨论中指出,RRTPs在正常条件下发挥稳态促进作用而非炎症刺激;在DON暴露下,其保护作用可能与改善氧化还原状态、恢复相对mtDNA含量、抑制cGAS-STING通路相关信号和调节巨噬细胞极化标志物有关。但需要指出,研究未直接测定胞质mtDNA释放,也未进行通路抑制实验,因此相对mtDNA含量与cGAS-STING激活之间的因果关系尚不明确;日粮DON实际浓度未进行化学分析验证,RRTPs制剂表征不完全,这些局限性需要在未来研究中解决。

研究结论:总之,日粮刺梨多糖在正常条件下改善了肉鸡的生长性能以及肠道屏障相关、黏膜免疫和抗氧化指标;在脱氧雪腐镰刀菌烯醇暴露下,RRTPs(尤其是400 mg/kg)缓解了肠道氧化应激和免疫相关改变,并伴随相对mtDNA含量、cGAS-STING相关信号和M1/M2相关标志物表达的变化。这些发现扩展了对RRTPs生物活性的理解,并表明其作为宿主导向营养干预支持DON暴露下肠道健康的潜力。然而,缺乏对日粮DON浓度的分析验证、RRTPs制剂的全面表征,以及缺乏mtDNA改变与cGAS-STING激活之间因果关系的直接证据,仍需进一步研究以阐明机制和评估实际应用价值。
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