《Animals》:Associations Between Feeding Management Practices Across Lactation and Goat Milk Composition in Semi-Intensive Systems: A Structural Equation Modeling Approach
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本研究评估了日粮中添加槲皮素以调查增加添加水平对断奶仔猪生长性能、腹泻、血清健康相关指标和全血基因表达的影响。在一项为期28天的饲养试验中,128头仔猪接受了配制的含有0、100、200或300 mg/kg槲皮素的日粮(每种处理四个圈,每圈八头仔猪;以圈为实验
本研究评估了日粮中添加槲皮素以调查增加添加水平对断奶仔猪生长性能、腹泻、血清健康相关指标和全血基因表达的影响。在一项为期28天的饲养试验中,128头仔猪接受了配制的含有0、100、200或300 mg/kg槲皮素的日粮(每种处理四个圈,每圈八头仔猪;以圈为实验单位)。200和300 mg/kg组的终末体重(FBW)和平均日增重(ADG)高于对照组,且300 mg/kg组的增重与采食量之比(G:F)最高(p < 0.05)。腹泻率呈线性下降(p < 0.001);300 mg/kg组的腹泻率低于对照组和100 mg/kg组,但与200 mg/kg组无显著差异。槲皮素降低了血清中丙二醛(MDA)、促炎细胞因子、尿素氮(UN)和天冬氨酸转氨酶(AST)的水平,同时增加了总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、总抗氧化能力(T-AOC)、几种抗氧化酶的活性以及白细胞介素-10(IL-10)的水平(p < 0.05)。血清二胺氧化酶(DAO)活性和D-乳酸浓度也呈线性下降(p < 0.001)。全血中PTGS2的表达降低;HMOX1、NFE2L2和NQO1的表达增加;而SOD1的表达未发生改变。总体而言,在测试范围内,增加日粮中的槲皮素改善了生长和饲料效率,减少了腹泻,并伴随着血清健康相关指标和全血转录本的协调变化。
在畜牧生产中,断奶要求幼猪迅速适应新的日粮、陌生的环境和重新分群。这一过渡期通常伴随着采食量和生长速度的下降、氧化还原平衡和免疫平衡的紊乱、肠道功能的改变以及更高的腹泻风险。由于这些反应是平行发生的,跨多个生理领域的评估比依赖单一结果更具信息量。植物源性饲料添加剂正被探索作为减少动物生产中对常规抗生素依赖的营养工具。酚类化合物和类黄酮因与氧化状态、免疫反应和胃肠道功能的变化相关而备受关注。槲皮素是猪营养学中广泛研究的黄酮醇,不同研究在生长、腹泻、免疫或氧化应激相关结果方面存在差异,且其全身生物利用度取决于化学形式、肠道代谢和日粮基质。由于不同研究在植物组成、添加水平、仔猪年龄和攻毒状态等方面差异很大,从复合制剂获得的结果不应直接外推到纯化的槲皮素基于上述存在的问题,研究人员开展了相关研究。
研究人员开展了一项为期28天的饲养试验,旨在评估在日粮中添加梯度纯化槲皮素对断奶仔猪的生长性能、腹泻率、血清生化指标以及全血基因表达的影响。研究得出结论,在0至300 mg/kg的测试范围内,增加日粮中的槲皮素可以改善仔猪的生长和饲料效率,减少腹泻,并伴随血清健康相关指标和全血转录本的协调变化。这表明槲皮素可作为支持断奶后仔猪性能和生理状态的潜在饲料添加剂。该论文发表在《Animals》期刊上。
研究队列来源于128头健康的杜洛克 × 长白 × 大白杂交仔猪,在28日龄同日断奶并经过4天适应期后开展试验。研究人员采用了以圈为实验单位的完全随机化设计,将仔猪分为4个处理组,分别饲喂含0、100、200和300 mg/kg纯化槲皮素的日粮。主要的关键技术方法包括:在整个试验期记录并计算生长性能指标(如平均日增重(ADG)和增重与采食量之比(G:F))并通过五分制评分评估腹泻率;在第29天采集前腔静脉血样,离心获得血清并使用商业试剂盒进行生化、抗氧化、免疫、炎症和肠道通透性相关指标的测定;同时提取全血RNA,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术,以ACTB为参考基因,采用2
-ΔΔCt方法分析全血中特定基因的相对mRNA表达量;最后运用单因素方差分析(ANOVA)、正交多项式对比以及Spearman相关性和主成分分析(PCA)等统计学方法对数据进行处理和评估。
生长表现、采食量和腹泻率
通过记录初始体重并在28天饲养试验结束时称量 FBW,研究人员发现 FBW 和 ADG 随着日粮中槲皮素添加量的增加呈线性增加(p-linear < 0.001),其中200和300 mg/kg组的 FBW 和 ADG 显著高于对照组。同时,平均日采食量(ADFI)随添加量增加呈线性下降。G:F 也表现出线性增加的趋势,300 mg/kg组的 G:F 最高。通过每日观测粪便评分计算腹泻率,结果显示腹泻率随添加量增加呈线性下降(p-linear < 0.001),300 mg/kg组的腹泻率显著低于对照组和100 mg/kg组。
血清生化参数
通过测定分析各组仔猪的血清生化指标,研究结果表明,随着日粮中槲皮素添加量的增加,白蛋白(ALB)、总蛋白(TP)、葡萄糖(GLU)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)呈线性增加。相反,尿素氮(UN)、天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)等指标则呈线性下降。这些循环生化指标的改变反映了日粮添加槲皮素对仔猪机体代谢的特定影响。
血清抗氧化参数
通过对血清抗氧化指标的测定,研究人员发现相对于对照组,所有添加槲皮素的组别均具有更高的总抗氧化能力、总超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶(CAT)水平,同时降低了过氧化物酶(POD)和丙二醛的水平。这些指标的改善表明增加日粮槲皮素提升了仔猪的抗氧化能力并减少了脂质过氧化。
血清免疫和炎症参数
通过分析血清中的免疫球蛋白和炎症因子水平,研究发现随日粮中槲皮素添加量的增加,IgA、IgG、IgM 和白细胞介素-10(IL-10)呈线性增加,而白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)呈线性下降。这说明槲皮素调节了断奶仔猪的免疫反应,抑制了促炎因子的分泌。
血清二胺氧化酶活性和D-乳酸浓度
通过测定与肠道通透性相关的循环标志物,结果显示所有槲皮素处理组的血清 DAO 活性和 D-乳酸浓度均低于对照组,且两者均随添加量的增加呈线性下降。这提示槲皮素补充与降低断奶仔猪肠道通透性相关标记物有关。
全血相对mRNA表达
通过利用 RT-qPCR 分析全血基因表达水平,结果表明 PTGS2(编码环氧化酶-2)的表达随槲皮素添加量增加而线性下降,而 HMOX1、NFE2L2 和 NQO1(Nrf2反应性细胞保护基因)的表达则呈线性增加。SOD1 的表达在各组间无显著差异。这些转录本的变化与血清抗氧化和炎症指标在方向上保持一致。
相关性分析和主成分分析
通过对九个圈舍级别的汇总变量进行探索性 Spearman 相关分析,研究发现 ADG 与 GSH-Px 呈正相关,与腹泻率、UN、TNF-α、DAO 和 D-乳酸呈负相关。同时,PCA 结果显示,第一主成分(PC1)解释了82.05%的总方差,各处理组主要沿 PC1 分离,表明这些指标的变化主要反映了日粮剂量梯度的分离,而非独立于治疗的生物学关联。
在讨论部分,研究人员指出,血清酶活性和代谢物浓度是生理标志物,而非肝脏功能或代谢健康的直接衡量标准。血清 DAO 活性和 D-乳酸浓度的降低表明循环通透性相关标志物降低,但由于未进行肠道形态评估,无法证实其改善了肠道屏障功能。全血转录本的变化应被视为全身性转录反应,而非组织特异性的机制证据。此外,该研究的探索性分析和 PCA 无法建立因果关系。总体而言,研究结论证实,在为期28天的饲养试验中,饲喂含有200或300 mg/kg槲皮素日粮的仔猪具有更高的 FBW 和 ADG,且饲喂300 mg/kg日粮的仔猪具有最高的 G:F。腹泻率随槲皮素添加量的增加呈线性下降。补充槲皮素与更高的血清抗氧化能力、更低的 MDA 和促炎细胞因子浓度、降低的血清 DAO 活性和 D-乳酸浓度以及特定全血转录本的协调变化相关。这些研究结果支持继续将槲皮素作为断奶仔猪的饲料添加剂进行评估。未来的研究应在全价日粮中验证槲皮素的回收率、均匀性和稳定性,并调查观察到的反应的组织水平基础。