多菌种联合发酵饲料的优化及其对肉鸡抗沙门氏菌感染能力的影响

发布时间：2020-06-30 01:27

【摘要】：多菌种联合发酵饲料富含益生菌,且具有多种有益代谢产物,研究和实践已证明其能有效提高动物的健康水平,目前提高发酵饲料的发酵效果已成为相关领域的研究热点。此外,研究证实多菌种联合发酵饲料能有效提高动物的肠黏膜屏障功能,其富含的益生菌、短链脂肪酸(SCFA)等单独作用时能有效抵抗沙门氏菌感染,因此推测多菌种联合发酵饲料具有抗沙门氏菌感染的作用。综上所述,本文预先探究酸性蛋白酶和非淀粉多糖酶(non-starch-polysaccharides enzyme,NSP酶)对多菌种联合发酵饲料发酵效果的影响,探究最佳添加量,在此基础上分析多菌种联合发酵饲料在发酵过程中功能性成分和体外抑菌性能的变化及其对肉鸡抗沙门氏菌感染能力的影响,以期为多菌种联合发酵饲料的运用提供思路和理论依据。主要研究内容如下:首先,在制备多菌种联合发酵饲料时加入不同剂量的酸性蛋白酶和NSP酶,从菌落总数、代谢产物、体外抗氧化活性这三方面综合评价这两种酶对发酵效果的影响,并探究最佳添加量。结果显示,酸性蛋白酶和NSP酶均能显著提高多菌种联合发酵饲料的发酵效果。其中酸性蛋白酶的最佳添加量为0.4 g/kg,NSP酶的最佳添加量为0.15 g/kg,酸性蛋白酶的提高效果显著优于NSP酶,因此添加0.4 g/kg酸性蛋白酶进行后续实验。接着,分析多菌种联合发酵饲料在发酵过程中功能性成分和抑菌性能的变化。结果显示,饲料经发酵后,pH显著降低,益生菌菌落总数、总酸、氨基酸态氮、SCFA、小肽含量显著上升,体外抗氧化能力显著增强,乳酸链菌素Z(Nisin Z)和抑菌活性从无到有,并随着时间的延长呈现上升趋势。最后,探究多菌种联合发酵饲料对肉鸡抗沙门氏菌感染能力的影响:将50只1日龄肉鸡随机分为5组:正常组(基础日粮+10%未发酵饲料)、模型组(基础日粮+10%未发酵饲料)、抗生素组(基础日粮+10%未发酵饲料+20 mg/kg硫酸黏杆菌素)、5%发酵组(基础日粮+5%未发酵饲料+5%发酵饲料)、10%发酵组(基础日粮+10%发酵饲料)。于肉鸡13日龄时,除正常组外均口腔灌服400μL沙门氏菌(10~9 CFU/m L)连续两天,正常组灌服等量无菌水,模型组出现明显腹泻。于肉鸡15日龄时进行屠宰实验,从炎症反应、氧化应激、肠黏膜屏障功能这三方面评价多菌种联合发酵饲料对沙门氏菌感染肉鸡的影响。结果显示,(1)多菌种联合发酵饲料和硫酸黏杆菌素能够通过抑制因沙门氏菌感染引起的TLR4/MyD88/NF-κB信号通路的激活,降低促炎因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)水平和mRNA相对表达量。5%发酵组、10%发酵组的抑炎因子(IL-4、IL-10)水平和mRNA相对表达量显著高于其余三组,表明多菌种联合发酵饲料能够提高抑炎因子水平和mRNA相对表达量。10%发酵组和抗生素组的MPO活性显著低于模型组。综上所述,多菌种联合发酵饲料改善因沙门氏菌感染导致的炎症反应,总体而言,10%发酵组的炎症改善情况接近抗生素组并优于5%发酵组;(2)多菌种联合发酵饲料和硫酸黏杆菌素均能够改善因沙门氏菌感染导致的肉鸡血清和结肠组织T-AOC、抗氧化酶(T-SOD、CAT、GSH-Px)活力显著下降,丙二醛(MDA)含量显著上升的现象,总体而言,5%发酵组、10%发酵组的抗氧化指标优于抗生素组;(3)沙门氏菌感染导致肉鸡结肠组织形态受损,血清LPS、D-LA水平显著上升,结肠SIgA水平显著下降,紧密连接蛋白(ZO-1、Claudin-1、Occludin)和黏蛋白MUC2 mRNA相对表达量显著下降,β-防御素(AVBD-6、AVBD-9)mRNA相对表达量异常上升,表明沙门氏菌感染会破坏肠黏膜屏障。而多菌种联合发酵饲料和硫酸黏杆菌素能够改善这些指标,减轻肠黏膜屏障的破坏程度,总体而言,10%发酵组的肠黏膜屏障功能与抗生素组接近,并优于5%发酵组。综上所述,酸性蛋白酶和NSP酶均能提高多菌种联合发酵饲料的发酵效果,其中酸性蛋白酶的最佳添加量为0.4 g/kg,NSP酶的最佳添加量为0.15 g/kg,酸性蛋白酶的提高效果优于NSP酶;饲料经发酵后功能性成分增多,并显现抑菌性能;多菌种联合发酵饲料能够改善因沙门氏菌感染导致的炎症、氧化应激、肠黏膜屏障受损,且10%多菌种联合发酵饲料的改善效果优于5%发酵饲料,并与20 mg/kg硫酸黏杆菌素效果接近。
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S816.6
【图文】：

信号通路

地给结肠癌小鼠饲喂益生菌 VSL#3 可以有效抑现乳杆菌分泌的蛋白酶可以降解促炎因子，从而抑40]发现发酵产物乙酸盐可以有效组织细菌移位，防菌种联合发酵饲料富含益生菌和代谢产物，推测其和 TLR4 信号通路（tolllike receptor，TLRs）是一类在进化中比较保识别各种微生物的病原相关分子模式（pathogenas如脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）、磷壁酸（teic的激活和传递，引起炎症介质的释放。其中由 TL 88（myeloid differentiation factor88，MyD88）及核因已被证实在介导革兰氏阴性菌（致病成分 LPS）感因此，沙门氏菌、大肠杆菌等革兰氏阴性菌感染与体抵抗病原菌感染研究方面的热点问题。

肠黏膜屏障

还原反应是生物体内最基本最重要的生理反应。动物体在进行有氧代谢时自由基（reactive oxygen Species，ROS），同时机体自身的抗氧化防御系统S。在正常的生理状态下，ROS 的生成和清除处于一个动态平衡状态[48]。界的有害刺激时，会产生大量 ROS，当 ROS 的生成能力超过其清除能力在体内积累，导致氧化应激并破坏抗氧化防御系统，进而造成多种生物大发疾病，疾病的病理过程又往往会进一步击溃机体的抗氧化防御系统，对重的损伤。表明，沙门氏菌等病原菌的感染会导致肠道的炎症灶内巨噬细胞在吞噬、过程中引起呼吸爆发，产生大量 ROS，导致肠道氧化应激[49]。而氧化应膜屏障功能的关键因素之一，因为 ROS 会通过损伤肠黏膜屏障的关键蛋坏肠上皮细胞，引起肠黏膜屏障功能受损[50]。肠黏膜屏障功能一旦受损，移位，细菌分泌物等有害物质进入血液循环，引起全身氧化应激，从而对的损伤。大量研究表明益生菌及多种发酵产物如胞外多糖、丁酸等均具有, 52]，提示多菌种联合发酵饲料或许也可以提高沙门氏菌感染肉鸡的抗氧化氏菌感染与肠黏膜屏障

【参考文献】