芽孢杆菌属益生菌添加剂通过影响肠道免疫应答、肠道菌群和血液代谢组学降低易感断奶猪对大肠杆菌F4ac的感染

摘要

背景:益生菌被认为是减少抗生素使用和预防断奶后腹泻(PWD)的潜在策略。这项研究调查了解淀粉芽孢杆菌DSM25840或枯草芽孢杆菌DSM25841对肠毒素致病性大肠杆菌(ETEC)F4刺激后断奶仔猪生长、健康、免疫、肠道功能和微生物谱的影响。方法:将64只断奶后仔猪(7748g±643g)随机分配到四组中:对照组基础日粮(CO);CO+1.28×10^(6) CFU/g解淀粉芽孢杆菌(BAA);CO+1.28×10^(6)CFU/g枯草芽孢杆菌(BAS)的日粮;CO+1g粘菌素/kg日粮(AB)。在第(d)7天,用105CFU/mL产肠毒素大肠杆菌(ETEC)F4acO149感染动物,然后进行粪便记分和生产性能记录,直至第21天。在第6、12和21天收集血液用于免疫球蛋白测定,在第8天收集急性期蛋白,在第8和21天进行代谢组学分析。在第21天对空肠进行形态测定、定量细胞凋亡、细胞增殖,中性和酸性粘蛋白以及IgA分泌细胞、微阵列分析,并在第21天收集空肠和盲肠内容物的微生物群。结果:在第14天,AB和BAS与CO相比,粪便得分降低(P<0.05)。体重(BW)、平均日增重(ADWG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(G:F)在芽孢杆菌组和CO之间没有差异。AB改善d7,d14和d21的BW以及d0至d7的ADWG、ADFI和G:F(P<0.05)。在第8天,CO的血浆精氨酸、赖氨酸、鸟氨酸、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸的含量高于其他组,触珠蛋白的含量高于AB(P<0.05)。在第21天,CO的血中甘氨酸、谷氨酰胺和IgA含量低于BAS。肠道形态、细胞凋亡和粘蛋白无差异。BAS和AB增加了绒毛的有丝分裂指数。BAS和AB的转录组谱与CO相似。BAA,BAS和AB丰富了与适应性免疫反应相关的基因组。CO有丰富的用于核结构和RNA加工的基因集。相比于其他组,CO组盲肠中大肠杆菌有升高的趋势(P=0.06)。结论:枯草芽孢杆菌DSM25841处理可减少断奶仔猪的ETECF4ac感染,减少腹泻并影响粘膜转录组学特征。