維持腸道健康對畜禽的整體健康和生產(chǎn)性能至關(guān)重要,因其會影響畜禽的營養(yǎng)吸收、免疫功能和抗病能力。氧化應(yīng)激與炎癥是威脅腸道完整性的關(guān)鍵因素。本研究旨在探究一種由 45 種本地草藥制成的發(fā)酵植物浸膏(FPM)的抗氧化、抗炎及腸道屏障強化功能。該浸膏采用特定發(fā)酵工藝制備,借助植物自身的固有微生物群提升生物活性與可持續(xù)性。體內(nèi)實驗結(jié)果顯示,在黑腹果蠅模型中,F(xiàn)PM 可顯著降低活性氧(ROS)水平;在氧化應(yīng)激條件下的秀麗隱桿線蟲模型中,F(xiàn)PM 能提高線蟲的運動活性并延長半數(shù)致死時間(LT50),但在上述兩種模型中,F(xiàn)PM 均未對腸道屏障完整性產(chǎn)生影響。
方法
1.秀麗隱桿線蟲氧化應(yīng)激分析:為評估 FPM 在氧化應(yīng)激條件下的保護作用,研究采用紅外微束系統(tǒng)實時記錄線蟲的運動活性。將經(jīng) FPM 處理 72 小時的 N2 品系成年線蟲,用含 0.5%(質(zhì)量體積比)聚乙二醇 3350 的 S - 基礎(chǔ)培養(yǎng)基沖洗收集。通過 S - 基礎(chǔ)培養(yǎng)基調(diào)整線蟲濃度,使每孔線蟲數(shù)量約為 80 條。隨后,向 96 孔平底培養(yǎng)板的各孔中加入 92.5 μL 線蟲懸液,每組實驗設(shè) 8 個復(fù)孔。使用 WMicrotracker One 線蟲行為分析儀測定線蟲 60 分鐘的基礎(chǔ)運動活性,作為后續(xù)各孔數(shù)據(jù)歸一化的參考值。之后,向每孔加入 7.5 μL 濃度為 1 mol/L 的百草枯(PQ)水溶液,使孔內(nèi)bai草枯終濃度達到 75 mmol/L 以誘導(dǎo)氧化應(yīng)激;對照組則加入等量去離子水替代百草枯。繼續(xù)使用 WMicrotracker One 分析儀連續(xù)記錄 1000 分鐘內(nèi)線蟲的運動活性。實驗結(jié)果以線蟲運動活性相對于基礎(chǔ)活性的歸一化值表示。曲線下面積(AUC)計算時,數(shù)據(jù)以未處理對照組為參照進行歸一化;半數(shù)致死時間(LT50)計算時,數(shù)據(jù)以組內(nèi)歸一化處理后進行非線性回歸分析。

2.藍蟲實驗(Smurf Assay):采用亮藍 FCF 染料開展藍蟲實驗,以評估秀麗隱桿線蟲的腸道屏障完整性。藍蟲模型常用于模擬腸道滲漏綜合征,當(dāng)線蟲腸道屏障受損時,不可被腸道吸收的亮藍 FCF 染料會滲入周圍組織,使線蟲全身染為藍色。本研究探究 FPM 對秀麗隱桿線蟲年齡相關(guān)性腸道完整性損傷的調(diào)控作用。統(tǒng)計各處理組中藍蟲的數(shù)量,并計算其占每組線蟲總數(shù)的比例。
本研究分析了 FPM 對百草枯誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激狀態(tài)下秀麗隱桿線蟲的保護作用,以線蟲的運動活性變化作為核心觀測指標。圖 6a 展示了未處理組、氧化應(yīng)激組及氧化應(yīng)激 + FPM 處理組線蟲的運動活性變化曲線。結(jié)果顯示,百草枯誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激會顯著抑制線蟲運動活性,而 FPM 處理可逆轉(zhuǎn)該抑制效應(yīng)。經(jīng) 0.5%、1% 和 2% 濃度 FPM 預(yù)處理的線蟲,耐受百草枯誘導(dǎo)氧化應(yīng)激的時間顯著長于單純氧化應(yīng)激對照組。非線性回歸分析結(jié)果表明,F(xiàn)PM 處理組線蟲的半數(shù)致死時間(LT50)提升至 251-269 分鐘,而單純氧化應(yīng)激對照組僅為 148 分鐘,提示 FPM 可延長氧化應(yīng)激條件下線蟲的存活時間。圖 6b 匯總了各組線蟲運動活性隨時間變化的曲線下面積(AUC),相較于氧化應(yīng)激對照組,0.5%、1% 和 2% 濃度 FPM 處理組線蟲的運動活性呈劑量依賴性顯著升高,其中 2% 濃度 FPM 處理組線蟲的運動活性提升幅度達 115%(P < 0.0001)。如圖 6c 所示,0.5%、1% 和 2% 濃度 FPM 處理均未顯著提升秀麗隱桿線蟲的腸道屏障完整性。上述結(jié)果表明,在本實驗條件下,F(xiàn)PM 可有效緩解百草枯誘導(dǎo)的秀麗隱桿線蟲氧化應(yīng)激,但對其腸道屏障完整性無顯著影響。

圖 6 發(fā)酵植物浸膏(FPM)可緩解秀麗隱桿線蟲氧化應(yīng)激,但無法改善其腸道屏障完整性 注:(a) bai草枯誘導(dǎo)氧化應(yīng)激條件下,F(xiàn)PM 處理組秀麗隱桿線蟲的運動活性檢測,實驗設(shè) 3 次獨立重復(fù),每組 8 個復(fù)孔(樣本量 n=24);(b) 以運動活性隨時間變化的曲線下面積(AUC)表征 FPM 的抗氧化能力,實驗設(shè) 3 次獨立重復(fù),每組 8 個復(fù)孔(樣本量 n=24);(c) FPM 處理組秀麗隱桿線蟲腸道屏障完整性的藍蟲實驗檢測,實驗設(shè) 3 次獨立重復(fù)(樣本量 n=3)。
本研究結(jié)果表明,發(fā)酵植物浸膏(FPM)有望作為功能性飼料添加劑,通過減輕氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),改善畜禽腸道健康。

廣州進科馳安科技有限公司
Bio-Gene Technology Ltd.
176 2009 3784
www.bio-gene.com.cn
marketing@bio-gene.com.cn
香港 北京 上海 廣州