黑果腺肋花楸果渣对猪生长性能的影响及机制研究

黑果腺肋花楸果渣(Aronia melanocarpa pomace,AMP)是其果实深加工过程中产生的主要副产品,富含花青素、绿原酸、槲皮素等大量的天然多酚,将AMP作为一种非常规饲料资源添加到生长育肥猪饲料中具有较大开发潜力,本试验选取60日龄猪27MRTX849纯度头,依照体重相近原则分成三组,对照组(CON)饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中按比例额外添加4%、8%的AMP,每个试验组设置3个重复,每个重复3头猪,饲喂7周,检测其对猪生长指标、肠道发育及肠道菌群等指标的影响,评价AMP作为非常规饲料资源在猪生产中的应用价值。同时为进一步开发AMP中天然多酚活性成分,通过查阅分析AMP中多酚组分后发现,原花青素B2(Procyanidin B2,PCB2)是其中含量最高的多酚成分,并且综合其生物学功能判断,PCB2可能也是在本试验中起作用的重要成分,因此第二部分体外试验开展不同浓度的PCB2对猪小肠上皮(IPEC-J2)细胞相关研究,探究其对IPEC-J2细胞凋亡、炎症、紧密连接相关基因及蛋白的作用效果,通过体外试验探究PCB2作为饲料添加剂应用的可行性。研究结论如下:(1)饲养试验结果表明,饲料中添加4%的AMP显著增加了猪平均日增重(ADG)(P<0.05),并且饲料中添加4%、8%的AMP具有改善平均日采食量(ADFI)和料肉比(F/G)的趋势,且猪血液生化指标均在正常范围内,饲料中添加4%的AMP显著提高了猪空肠总抗氧化能力(T-AOC),丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05)。在肠道发育方面,4%的AMP添加显著增加了猪空肠绒毛长度以及绒毛长/隐窝深(P<0.05),且不同水平AMP对猪盲肠形态均无明显影响。在肠道菌群方面,饲粮中添加不同水平的AMP对猪肠道中厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度影响不显著,变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度显著下降(P<0.05)。在属水平层面,饲料中添加4%的AMP显著增加了Lachnospira、Solobacterium、Prevotella、Prevotella_9、Romboutsia、Butyrivibrio共6个菌属的相对丰度(P<0.05),不同AMP添加均显著降低了Escherichia-Shigella、Pseudoscardovia两个菌属的相对丰度(P<0.05)。在检测肠道挥发性脂肪酸后发现,饲料中添加4%的AMP显著增加了猪肠道内容物中乙酸、丁酸含量(P<0.05),添加8%的AMP组显著增加了丙酸、丁酸、己酸含量(P<0.05)。此外,饲料中添加不同水平AMP显著降低了猪空肠肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)和白细胞介素8(IL-8)基因表达水平(P<0.05),显著提高了肠道内紧密连接蛋白1(ZO-1)、封闭蛋白1(Claudin-1)基因表达水平(P<0.05),但饲料中添加8%的AMP对白细胞介素1β(IL-1β)、封闭蛋白(Occludin)基因表达水平影响不显著。综上所述,在本试验条件下,在基础饲料中添加4%的AMP更有利于猪整体健康及生长发育,本研究结果为AMP作为一种非常规饲料原料在生猪养殖中的应用提供了理论依据。(2)体外试验结果表明,在IPEC-J2细胞中添加40μM的PCB2处理24 h能够显著提高细胞活力(P<0.05),20、40和60μM的PCB2novel medications处理细胞对培养液中乳酸脱氢酶(LDH)ZD1839浓度含量影响不显著。通过检测细胞活性氧(ROS)发现,20、40和60μM的PCB2对IPEC-J2细胞ROS水平影响不显著。通过进一步检测细胞炎症相关因子表达水平发现,20、40μM的PCB2显著降低了IPEC-J2细胞促炎因子IL-1β、TNF-α的基因表达水平(P<0.05),不同浓度的PCB2均未对IL-6、IL-8、白细胞介素10(IL-10)的基因表达水平产生显著影响。通过实时荧光定量PCR(RT-q PCR)检测和蛋白质印迹法(Western Blot)检测凋亡相关基因和蛋白发现,20、40和60μM的PCB2处理对细胞中B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(BAX)和B淋巴细胞瘤-2(BCL-2)的基因表达水平及蛋白含量均没有显著影响,但20μM的PCB2处理显著降低了细胞凋亡率(P<0.05)。在肠道屏障相关基因表达方面,与对照组相比,20、40和60μM的PCB2处理对Occludin和Claudin-1的基因表达及蛋白含量影响并不显著,但40μM的PCB2处理显著增加了细胞中ZO-1的基因表达及细胞中蛋白含量(P<0.05)。综合这部分试验结果发现,40μM的PCB2处理正常IPEC-J2细胞能够提高细胞抗炎、抗凋亡能力和促进紧密连接蛋白的表达,说明PCB2可以作为潜在的饲料添加剂在动物养殖中进行开发利用。综上所述,AMP作为一种非常规饲料资源添加到生长育肥猪饲料中是安全的,在本试验条件下,饲料中添加4%的AMP添加量更有利于猪整体健康及生长发育;同时,40μM的PCB2处理正常IPEC-J2细胞能够提高细胞抗炎、抗凋亡能力和促进紧密连接蛋白的表达,说明PCB2可以作为潜在的饲料添加剂在动物养殖中进行开发利用。