单宁酸对柔嫩艾美耳球虫感染雏鸡盲肠肠道屏障和微生物群落的影响

在过去几十年,化学药物一直被用于抗球虫,并取得了良好的效果。然而,随着化学药物的不断使用,球虫对化学药物的的敏感度正在降低,化学药物在家禽产品中的残留也可能会给人类的健康带来隐患。因此,迫切需要寻找其他药物方法来控制球虫。单宁酸是一类结构复杂的多酚化合物,具有良好的抗腹泻、抗菌、抗氧化、抗炎、抗寄生虫作用。本实验评价了单宁酸的抗球虫效果,并探究了其对E.tenella感染雏鸡肠道屏障和肠道微生物影响,以期为单宁酸在畜禽生产中的应用提供理论依据和研究方向。采用2×2随机区组设计将144只1日龄雏公鸡分为4组,每组36只。主效应包括日粮处理(添加0或0.4%剂量的单宁酸)和攻毒处理(接种球虫卵囊或同体积的生理盐水)。实验期间,各组雏鸡饲喂基础日粮或额外添加0.4%剂量的单宁酸,并在实验的第28天接种7×10～4-7.5×10～4个球虫卵囊或相同体积的生理盐水。观察并记录实验动物的相对增重量、肠道损伤评分、卵囊排出量(OPG)及粪便评分,使用RT-q PCR测定雏鸡盲肠组织中ZO-1,Claudin-1、Occludin、IL-6、IL-8、NF-κB的表达水平,使用16Sr RNA技术对雏鸡盲肠肠道菌群进行鉴定,使用GC-MS靶向代谢组学技术对雏鸡的盲肠内短链脂肪酸(SCFA)的含量进行测定,并将16Sr RNA和GC-MS靶向代谢组学的结果进行关联分析。结果表明:(1)接种E.tenella降低了雏鸡的相对增重;抑制ZO-1、Claudin-1及Occludin的表达;促进IL-6、IL-8、NF-κB的表达;降低益生菌(Faecalibacterium、Ruminococcaceae、Lactobacillus)的相对丰度及SCFA的含量;增加了盲肠内条件性致病菌(Escherichia-Shigella)及梭菌属微生物(Clostridium sensu stricto 1)的相对丰度。(2)添加单宁酸促进雏鸡盲肠Occludin的表达;增加产SCFA微生物(Barnesiella)的相对丰度及乙酸的含量;有增加丙酸、丁酸、异己酸及总短链脂肪酸含量的趋势;抑制了E.tenella引起的雏鸡的Occludin表达量及相对增重的降低;缓解了E.tenella引起的雏鸡的IL-6、NF-κB表达量及梭菌属微生物(Clostridium sensu stricto1)的相对丰度的增加;降低了E.tenella感染雏鸡的OPG、盲肠损伤评分和粪便评分。(3)关联分析感染E.tenella雏鸡的肠道微生物和SCFA的结果表明:SCFA的含量和Clostridium sensu stricto 1的相对丰度呈负相关(p=0.04,r=-0.66);关联分析未感染E.tenella的雏鸡的肠道微生物和SCFA的结果表明:产乙酸微生物(Barnesiella)的相对丰度与乙酸、总SCFA的含量和呈正相关(p=0.04,r=0.90;p<0.01,r=1.00)。结论:(1)当雏鸡没有感染E.tenella时:单宁酸可以通过调节雏鸡盲肠Occludin的表达保护肠道屏障;可以通过调节肠道产乙酸微生物(Barnesiella)的相对丰度间接改变盲肠内短链脂肪酸的含量;但其对雏鸡的相对增重无影响。(2)单宁酸抑制了E.tenella感染雏鸡相对增重的下降;缓解了E.tenella诱导雏鸡的盲肠炎症和肠道屏障损伤;但是其并不能缓解感染组雏鸡盲肠内SCFA的下降。同时,因为肠道上皮细胞的损伤会导致胞内蛋白的外泄和黏液量的增加,可以为梭菌属微生物的生长提供基质,而单宁酸处理后,感染组雏鸡盲肠内部分梭菌属微生物(Clostridium sensu stricto 1)的相对丰度显著下降,表明单宁酸降低了E.tenella对雏鸡肠道上皮细胞的损伤。