膳食中富含黄酮素的壳聚糖纳米颗粒对断奶后处于夏季热应激条件下的兔子生长和生理反应的剂量-效应研究

《Veterinary Research Communications》：Dose-response effects of dietary luteolin-loaded chitosan nanoparticles on growth and physiological responses of post-weaning rabbits reared under summer heat stress

　　

摘要

将纳米技术应用于促进可持续的畜牧业生产并减轻全球气温上升对动物健康的负面影响受到了广泛关注。在现有研究中，我们合成了负载木犀草素的壳聚糖纳米颗粒（NLU），并通过检测生长性能、免疫反应、氧化应激、组织完整性、抗氧化防御机制、炎症标志物和凋亡途径来评估其在缓解生长中的兔子热应激（HS）方面的有效性。共有120只断奶后的生长中兔子（新西兰白兔品种）被随机分配到四个实验组（每组30只兔子，每个组有30个重复实验），并在夏季条件下进行为期9周的试验。实验处理包括基础对照饮食（HS组）或添加25 (NLU25)、50 (NLU50) 或100 (NLU100) 毫克/千克NLU的基础饮食。温度-湿度指数（THI）为30.65，由环境温度和相对湿度计算得出，证实兔子经历了严重的热应激。制备的NLU纳米颗粒的平均水动力直径为138.5纳米，多分散性指数为0.380，ζ电位为+54.5毫伏。膳食NLU补充剂对生长性能表现出显著的二次剂量-响应效应（P < 0.05），其中NLU50和NLU100处理组的保护效果最为明显。膳食NLU补充剂显著降低了血清脂质谱、肝酶和肾功能标志物（P < 0.05）。具体来说，NLU显著增加了谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、过氧化氢酶（CAT）水平和总抗氧化能力（TAC，线性效应），以及免疫球蛋白浓度（IgM和IgG）（P < 0.05）。相反，氧化应激指标（髓过氧化物酶和MDA）和细胞死亡生物标志物（caspase-3和CK-18）显著降低（P < 0.001）。此外，NLU补充剂通过降低血清炎症标志物（包括核因子-κB（NF-κB）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-4（IL-4）、白细胞介素-1β（IL-1β）和白细胞介素-8（IL-8）显著减弱了炎症反应，并显著增加了一氧化氮水平（P < 0.001）。因此，膳食NLU在热应激条件下有效保持了肝组织和肠组织的组织结构完整性。总体而言，膳食中添加50或100毫克/千克的NLU通过保护组织结构、重塑代谢和氧化还原稳态、增强免疫能力以及抑制炎症和凋亡信号通路，对暴露于热应激下的兔子的生长指标产生了积极影响。

将纳米技术应用于促进可持续的畜牧业生产并减轻全球气温上升对动物健康的负面影响受到了广泛关注。在现有研究中，我们合成了负载木犀草素的壳聚糖纳米颗粒（NLU），并通过检测生长中的兔子热应激（HS）方面的有效性，评估了其效果，包括生长性能、免疫反应、氧化应激、组织完整性、抗氧化防御机制、炎症标志物和凋亡途径。共有120只断奶后的生长中兔子（新西兰白兔品种）被随机分配到四个实验组（每组30只兔子，每个组有30个重复实验），并在夏季条件下进行为期9周的试验。实验处理包括基础对照饮食（HS组）或添加25 (NLU25)、50 (NLU50) 或100 (NLU100) 毫克/千克NLU的基础饮食。温度-湿度指数（THI）为30.65，由环境温度和相对湿度计算得出，证实兔子经历了严重的热应激。制备的NLU纳米颗粒的平均水动力直径为138.5纳米，多分散性指数为0.380，ζ电位为+54.5毫伏。膳食NLU补充剂对生长性能表现出显著的二次剂量-响应效应（P < 0.05），其中NLU50和NLU100处理组的保护效果最为明显。膳食NLU补充剂显著降低了血清脂质谱、肝酶和肾功能标志物（P < 0.05）。具体来说，NLU显著增加了谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、过氧化氢酶（CAT）水平和总抗氧化能力（TAC，线性效应），以及免疫球蛋白浓度（IgM和IgG）（P < 0.05）。相反，氧化应激指标（髓过氧化物酶和MDA）和细胞死亡生物标志物（caspase-3和CK-18）显著降低（P < 0.001）。此外，NLU补充剂通过降低血清炎症标志物（包括核因子-κB（NF-κB）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-4（IL-4）、白细胞介素-1β（IL-1β）和白细胞介素-8（IL-8）显著减弱了炎症反应，并显著增加了一氧化氮水平（P < 0.001）。因此，膳食NLU在热应激条件下有效保持了肝组织和肠组织的组织结构完整性。总体而言，膳食中添加50或100毫克/千克的NLU通过保护组织结构、重塑代谢和氧化还原稳态、增强免疫能力以及抑制炎症和凋亡信号通路，对暴露于热应激下的兔子的生长指标产生了积极影响。