日粮不同锌源对大肠杆菌感染犊牛肠道上皮屏障及空肠黏膜蛋白质组学的影响

摘要

本研究给大肠杆菌感染新生犊牛饲喂氧化锌或蛋氨酸锌，比较不同锌源对新生犊牛生长性能、腹泻情况、肠道上皮屏障与空肠黏膜蛋白质组学的影响，为不同锌源在犊牛生产中的应用提供科学根据。具体内容如下: 试验一:探讨不同水平低剂量氧化锌对新生犊牛生长性能、血液指标及直肠微生物菌群的影响。试验选取24头新生荷斯坦犊牛，随机分成4组，每组6头牛（2公4母）。处理组分别为:对照组（不额外加锌），锌处理组每日分别补充51.58、103.16和154.74mg氧化锌（含锌量为40、80和120mg）。氧化锌与牛奶混合后饲喂犊牛。试验进行至犊牛14日龄结束。结果表明:(1)不同水平氧化锌的添加对犊牛平均日增重、采食量、饲料转化率和腹泻率无显著影响(P＞0.05)，但同其他锌添加量相比，添加80mg锌后犊牛平均日增重、采食量在数值上最高，腹泻率最低。(2)随着氧化锌添加剂量的增加，犊牛血清中IgG、IgM和IgA含量线性增加（P＜0.05），碱性磷酸酶活性有呈二次增加的趋势(P=0.064)。(3)随着氧化锌添加剂量的升高，直肠内大肠杆菌含量有线性减少的趋势(P＜0.10)，而乳酸菌含量则线性增加(P＜0.05)。(4)综合考虑试验结果与锌添加量受限的情况，在本试验条件下，犊牛日粮中添加80mg锌效果较好。 试验二:比较氧化锌和蛋氨酸锌对大肠杆菌感染新生犊牛生长性能、腹泻情况和肠道上皮屏障的影响。试验选取24头新生荷斯坦公犊牛，随机分成3组，每组8头。三个处理分别为:对照组，不加锌;有机锌组，每日饲喂454.96mg蛋氨酸锌（含锌量80mg）;无机锌组，每日饲喂103.16mg氧化锌（含锌量80mg）。氧化锌与蛋氨酸锌均与牛奶混合后饲喂犊牛。试验进行至犊牛14日龄结束。结果表明:(1)同对照组相比，蛋氨酸锌的添加显著提高了大肠杆菌攻毒后犊牛平均日增重和饲料转化率，并降低了腹泻率（P＜0.05）。(2)蛋氨酸锌显著提高大肠杆菌感染犊牛回肠绒毛高度与空肠紧密连接蛋白Claudin-1、Occludin和ZO-1的mRNA表达量，并降低了血清中D-乳酸含量(P＜0.05)。(3)大肠杆菌攻毒后，不同处理组犊牛十二指肠与空肠绒毛高度、小肠隐窝深度和绒隐比、血清中二胺氧化酶含量无差异(P＞0.05)。 试验三:比较蛋氨酸锌与氧化锌对大肠杆菌感染犊牛空肠黏膜蛋白质组学的影响。试验设计同试验二，采集14日龄犊牛空肠黏膜样品，利用iTRAQ技术分析不同锌源引起的细菌感染犊牛空肠黏膜蛋白差异表达情况。结果表明:(1)蛋氨酸锌组犊牛空肠黏膜得到142个差异表达蛋白，氧化锌组犊牛空肠黏膜得到133个差异蛋白。(2)蛋氨酸锌增强PPAR信号通路、脂肪酸代谢、碳水化合物代谢、维生素和矿物元素吸收、胰液分泌和过氧化物酶体通路蛋白表达;氧化锌增强抗原加工与递呈、吞噬作用、NOD样受体信号通路、肌动蛋白细胞骨架和糖代谢调控通路蛋白表达。 综上所述:日粮中添加氧化锌可以增强犊牛免疫功能和增加直肠内乳酸菌含量，降低大肠杆菌含量，且在本试验条件下，给犊牛每日补充80mg锌效果较好。添加蛋氨酸锌可以改善大肠杆菌感染犊牛肠道上皮屏障功能并缓解腹泻以及促进生长。蛋氨酸锌促进大肠杆菌感染犊牛空肠对营养物质的消化能力，氧化锌提高犊牛空肠免疫功能和能量供应。