宦海琳 白建勇，2 周維仁 閆俊書(shū) 徐小明 楊 瑤

溫 超2 周巖民2

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所，南京210014；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，南京210095；3.南京師范大學(xué)金陵女子學(xué)院，南京210097)

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抗菌肽對(duì)仔豬血清生化指標(biāo)、腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)及空腸上皮緊密連接蛋白基因相對(duì)表達(dá)量的影響

宦海琳1白建勇1，2周維仁1閆俊書(shū)1徐小明1楊 瑤3

溫 超2周巖民2

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所，南京210014；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，南京210095；3.南京師范大學(xué)金陵女子學(xué)院，南京210097)

本試驗(yàn)旨在研究飼糧中添加抗菌肽對(duì)仔豬血清生化指標(biāo)、腸黏膜結(jié)構(gòu)及空腸上皮緊密連接蛋白基因相對(duì)表達(dá)量的影響。選用108頭35日齡、體重13 kg左右的蘇鐘豬隨機(jī)分為3組，每組3重復(fù)，每重復(fù)12頭，分別飼喂基礎(chǔ)飼糧(對(duì)照組)、基礎(chǔ)飼糧+40 mg/kg桿菌肽鋅+20 mg/kg硫酸黏桿菌素(抗生素組)和基礎(chǔ)飼糧+300 mg/kg抗菌肽(抗菌肽組)的試驗(yàn)飼糧，預(yù)試期7 d，正試期49 d。結(jié)果表明：1)與對(duì)照組相比，飼糧中添加抗菌肽能夠顯著提高仔豬血清總蛋白含量和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性(P<0.05)；抗菌肽組血清總蛋白含量比抗生素組極顯著提高(P<0.01)。2)與對(duì)照組相比，飼糧中添加抗菌肽能夠在一定程度上提高仔豬十二指腸、空腸和回腸絨毛高度，但均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)；抗菌肽組仔豬空腸隱窩深度比對(duì)照組顯著降低(P<0.05)；抗菌肽組和抗生素組仔豬十二指腸絨毛高度與隱窩深度的比值均比對(duì)照組顯著提高(P<0.05)。3)抗菌肽組仔豬空腸緊密連接蛋白閉合蛋白-1(Claudin-1)基因相對(duì)表達(dá)量比對(duì)照組顯著提高(P<0.05)，咬合蛋白(Occludin)和閉合小環(huán)蛋白-1(ZO-1)基因相對(duì)表達(dá)量分別比對(duì)照組提高了34.83%、8.57%(P>0.05)；抗菌肽組Claudin-1基因相對(duì)表達(dá)量比抗生素組提高了32.52%，ZO-1基因相對(duì)表達(dá)量比抗生素組降低了5.00%，但均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。綜上所述，本試驗(yàn)條件下，飼糧中添加300 mg/kg的抗菌肽能夠顯著提高仔豬血清總蛋白含量和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性；能夠有效改善仔豬腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)；提高仔豬空腸上皮緊密連接蛋白的基因相對(duì)表達(dá)量。

抗菌肽；仔豬；腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)；緊密連接蛋白

保育期仔豬面臨多種應(yīng)激，影響腸道屏障和微生態(tài)環(huán)境，腸道黏膜屏障損傷后，會(huì)導(dǎo)致腸道內(nèi)的病原微生物及其代謝產(chǎn)物通過(guò)腸黏膜進(jìn)入機(jī)體循環(huán)系統(tǒng)，易引起仔豬腹瀉、生長(zhǎng)性能下降。生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛添加抗生素來(lái)降低腹瀉和促生長(zhǎng)，抗生素的長(zhǎng)期使用導(dǎo)致病原菌耐藥性、畜產(chǎn)品藥殘等問(wèn)題，不僅影響人類健康，同時(shí)也是畜牧業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，通過(guò)綠色安全高效的飼料添加劑使用來(lái)替代抗生素成為畜牧業(yè)的研究熱點(diǎn)?？咕模址Q抗微生物肽，是動(dòng)植物及微生物自身產(chǎn)生的一類具有抗菌、抗病毒活性的小分子多肽，其抗菌機(jī)理不同于抗生素，且不易產(chǎn)生耐藥性[1-2]，是抗生素的潛在替代品。

黏膜屏障是腸道重要的屏障，其由上皮細(xì)胞以及細(xì)胞間的眾多連接所構(gòu)成。緊密連接主要位于細(xì)胞頂端表面，是上皮細(xì)胞間連接最為重要的結(jié)構(gòu)復(fù)合物，在維持腸黏膜的屏障功能方面發(fā)揮重要的作用。目前已證明多種蛋白質(zhì)參與緊密連接的形成，包括閉合蛋白(Claudin)、咬合蛋白(Occludin)、連接黏附分子(JAM)及閉合小環(huán)蛋白(ZO)家族。緊密連接蛋白常被用來(lái)作為觀察腸道緊密連接屏障功能和通透性功能的指標(biāo)[3]。目前，對(duì)抗菌肽的研究多集中于體外抑菌、分子結(jié)構(gòu)改良及在工程菌中的表達(dá)等方面，在動(dòng)物生產(chǎn)方面，尤其在仔豬腸道屏障功能的研究鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)旨在研究飼糧中添加抗菌肽，對(duì)仔豬血清生化指標(biāo)、小腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)及空腸緊密連接蛋白基因相對(duì)表達(dá)量的影響，以期為抗菌肽的研究與應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

抗菌肽由北京中農(nóng)穎泰生物技術(shù)有限公司提供，是人工設(shè)計(jì)合成天蠶素抗菌肽CAD并在枯草芽孢桿菌中表達(dá)的微生物發(fā)酵產(chǎn)物(活性單位為1.0×106U/g)；試驗(yàn)所用抗生素為桿菌肽鋅和硫酸黏桿菌素。

1.2 基礎(chǔ)飼糧

基礎(chǔ)飼糧參照NRC(1998)豬的營(yíng)養(yǎng)需要配制，飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)分為3組，具體分組如下：對(duì)照組(CG)飼喂基礎(chǔ)飼糧；抗生素組(ABG)在基礎(chǔ)飼糧中添加40 mg/kg桿菌肽鋅和20 mg/kg硫酸黏桿菌素；抗菌肽組(AMPG)在基礎(chǔ)飼糧中添加300 mg/kg抗菌肽。

1.4 試驗(yàn)動(dòng)物及其管理

將108頭35日齡、體重13 kg左右的蘇鐘豬，按公母各占1/2的原則，隨機(jī)分成3組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)12頭。自由采食及飲水。驅(qū)蟲(chóng)、免疫按照豬場(chǎng)常規(guī)程序進(jìn)行。預(yù)試期7 d，正試期49 d。試驗(yàn)于江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)豬場(chǎng)進(jìn)行。

1.5 樣品的采集與制備

于試驗(yàn)期第49天時(shí)，08:00空腹稱重，每重復(fù)選2頭豬進(jìn)行屠宰。采集血液，靜置，在低溫離心機(jī)中4 000 r/m離心15 min，取上清液-20 ℃保存；分離十二指腸、空腸、回腸，將內(nèi)容物擠出，分別取十二指腸(距幽門約5 cm)、空腸(中間)、回腸(距回腸末端約20 cm)1.5 cm左右放入4%甲醛溶液中固定；另取小腸各段10 cm左右，用手術(shù)剪將腸段縱向剪開(kāi)，然后用載玻片刮取黏膜，裝于凍存管在液氮中保存。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供Premix provided the following per kg of the diet:VA 5 000 IU，VD3700 IU，VE 25 mg，VK32.5 mg，VB11.5 mg，VB25 mg，煙酸 niacin 20 mg，泛酸鈣 calcium pantothenate 7.5 mg，葉酸 folic acid 0.5 mg，VB120.02 mg，生物素 biotin 0.04 mg，Cu 8 mg，F(xiàn)e 60 mg，Zn 60 mg，Mn 35 mg，I 0.35 mg，Se 0.3 mg。

2)營(yíng)養(yǎng)水平為計(jì)算值。Nutrient levels were calculated values.

1.6 血清生化指標(biāo)的測(cè)定

血清堿性磷酸酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性及總蛋白、尿素氮和總膽固醇含量均用南京建成生物工程研究所試劑盒測(cè)定。

1.7 腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的測(cè)定

切片制作步驟：組織修整→脫水→透明→浸蠟→包埋→切片。

蘇木精-伊紅(HE)染色步驟：二甲苯脫蠟→脫二甲苯→染色→脫水→透明→封片。

每個(gè)樣品(重復(fù))做3張不連續(xù)的切片，每張切片測(cè)定5根完整絨毛的絨毛高度和隱窩深度。用Olympus顯微鏡觀察，Shineso(杭州迅數(shù))顯微圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行拍照分析。

1.8 空腸上皮緊密連接蛋白基因相對(duì)表達(dá)量的測(cè)定

1.8.1 引物的設(shè)計(jì)與合成

各目標(biāo)引物采用Premier 5.0設(shè)計(jì)(表2)，由上海生工有限公司合成。

1.8.2 總RNA的提取與反轉(zhuǎn)錄

總RNA的提取步驟： 將樣品用液氮研磨；加入Trizol劇烈振蕩15 s，室溫放置3 min；4 ℃ 12 000 r/min離心10～15 min，將水相轉(zhuǎn)入新的離心管；加入等體積異丙醇，室溫放置20～30 min；4 ℃ 12 000 r/min離心10 min，去上清；加入1 mL 75%乙醇洗滌沉淀；4 ℃ 5 000 r/min離心3 min；室溫晾干，加入30～100 μL RNase-Free ddH2O，反復(fù)吹打，混勻，充分溶解。

按試劑盒操作步驟進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄(試劑盒購(gòu)于TaKaRa公司)。

1.8.3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR

實(shí)時(shí)熒光定量PCR以3-磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH)為內(nèi)參基因，反應(yīng)條件為95 ℃預(yù)變性2 min；95 ℃變性10 s；60 ℃退火并延伸40 s，循環(huán)40 次；熒光的采集與溶解曲線的制作按照熒光定量PCR儀(美國(guó)ABI公司)操作說(shuō)明進(jìn)行；每個(gè)樣品做3次重復(fù)；緊密連接蛋白Claudin-1、Occludin和ZO-1的基因相對(duì)表達(dá)量用2-△△Ct法[4]計(jì)算。

1.9 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

用Excel 2003對(duì)原始數(shù)據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，并用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

表2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR引物序列

2 結(jié) 果

2.1 抗菌肽對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響

由表3可知，與對(duì)照組相比，飼糧中添加抗菌肽能夠在一定程度上提高仔豬平均日增重、平均日采食量，降低料重比，但差異均不顯著(P>0.05)，其中，平均日增重比對(duì)照組提高了3.97%；抗生素組仔豬生長(zhǎng)性能也比對(duì)照組有所提高(P>0.05)，抗生素組、抗菌肽組的腹瀉率低于對(duì)照組，差異不顯著(P>0.05)。

2.2 抗菌肽對(duì)仔豬血清生化指標(biāo)的影響

由表4可知，與對(duì)照組相比，飼糧中添加抗菌肽能夠顯著提高仔豬血清總蛋白含量和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性(P<0.05)，其中，總蛋白含量比對(duì)照組提高了11.22%，谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性比對(duì)照組提高了24.47%；抗菌肽組血清堿性磷酸酶活性比對(duì)照組提高了7.92%，但未達(dá)到顯著水平(P>0.05)；與抗生素組相比，抗菌肽組血清總蛋白含量提高了14.64%(P<0.01)；各組血清尿素氮和總膽固醇含量均無(wú)顯著差異(P>0.05)。

2.3 抗菌肽對(duì)仔豬腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

圖1顯示的是各組仔豬十二指腸、空腸和回腸的腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)。從圖中可以看出，對(duì)照組有的絨毛頂端上皮細(xì)胞脫落，而抗生素組和抗菌肽組的的空腸和回腸絨毛都較長(zhǎng)，隱絨毛也相對(duì)密集，其完整性也更好。

由表5可知，與對(duì)照組相比，飼糧中添加抗菌肽能夠在一定程度上提高仔豬十二指腸、空腸和回腸絨毛高度，但均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)；抗菌肽組仔豬空腸隱窩深度比對(duì)照組顯著降低(P<0.05)；仔豬十二指腸絨毛高度與隱窩深度的比值，抗菌肽組和抗生素組均比對(duì)照組顯著提高(P<0.05)，抗菌肽組空腸絨毛高度與隱窩深度的比值比對(duì)照組極顯著提高(P<0.01)。

表3 抗菌肽對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)相同或無(wú)字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下表同。

In the same row, values with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with the different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01). The same as below.

表4 抗菌肽對(duì)仔豬血清生化指標(biāo)的影響

表5 抗菌肽對(duì)仔豬腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

2.4 抗菌肽對(duì)仔豬空腸上皮緊密連接蛋白基因相對(duì)表達(dá)量的影響

由表6可知，抗菌肽組仔豬空腸緊密連接蛋白Claudin-1基因相對(duì)表達(dá)量比對(duì)照組顯著提高(P<0.05)，比抗生素組提高了32.52%，但沒(méi)有達(dá)到顯著水平(P>0.05)；與對(duì)照組相比，飼糧中添加抗菌肽使緊密連接蛋白Occludin基因相對(duì)表達(dá)量提高了34.83%(P>0.05)；抗菌肽組仔豬緊密連接蛋白ZO-1基因相對(duì)表達(dá)量比對(duì)照組提高了8.57%，比抗生素組降低了5.00%，但均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。

A、B、C分別為對(duì)照組、抗生素組、抗菌肽組的十二指腸切片，D、E、F分別為對(duì)照組、抗生素組、抗菌肽組的空腸切片，G、H、I分別為對(duì)照組、抗生素組、抗菌肽組的回腸切片。

A, B, C were duodenum slices of CG, ABG and AMPG; D, E, F were jejunum slices of CG, ABG and AMPG; G, H, I were ideal slices of CG, ABG and AMPG.

圖1 仔豬腸組織結(jié)構(gòu)圖

Fig.1 Intestinal tissue structure graphs of piglets (100×)

表6 抗菌肽對(duì)仔豬空腸上皮緊密連接蛋白基因相對(duì)表達(dá)量的影響

3 討 論

3.1 抗菌肽對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能及血清生化指標(biāo)的影響

血清生化指標(biāo)的改變是組織細(xì)胞通透性發(fā)生改變和機(jī)體新陳代謝機(jī)能發(fā)生改變的反映。

血清中總蛋白含量反映了機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)的吸收狀況以及與體液免疫的關(guān)系[5]。尿素氮是體內(nèi)蛋白質(zhì)分解代謝的主要產(chǎn)物之一，其血清含量直接反映蛋白質(zhì)代謝水平和營(yíng)養(yǎng)情況，其含量越低表明氮的利用率越高，即蛋白質(zhì)合成代謝加強(qiáng)，分解代謝降低[6]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)飼糧中添加抗菌肽能夠顯著提高仔豬血清總蛋白含量，但尿素氮含量沒(méi)有顯著差異，表明抗菌肽有助于提高仔豬機(jī)體免疫力，從而促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)?？偰懝檀际侵秆逯兴兄鞍姿懝檀贾停浜扛叩湍軌蛟谝欢ǔ潭壬戏从硻C(jī)體脂肪的代謝情況。本試驗(yàn)中各組間的總膽固醇含量沒(méi)有顯著變化，表明抗菌肽、抗生素對(duì)仔豬的脂類代謝沒(méi)有影響。谷丙轉(zhuǎn)氨酶是動(dòng)物體內(nèi)一種重要的轉(zhuǎn)氨酶，它催化氨基在丙氨酸和谷氨酸之間轉(zhuǎn)移，在非必需氨基酸的合成和蛋白質(zhì)分解代謝中起重要的中介作用[7]。血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶和堿性磷酸酶活性均可反映動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的代謝效率，特別是堿性磷酸酶，其活性的高低可反映動(dòng)物的生長(zhǎng)速度等生長(zhǎng)性能[8]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，抗菌肽、抗生素組的堿性磷酸酶活性都有提高的趨勢(shì)，而抗菌肽組仔豬血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活性顯著提高，這與生長(zhǎng)性能的結(jié)果相一致，進(jìn)一步證實(shí)了抗菌肽可以一定程度上提高仔豬生長(zhǎng)性能。

3.2 抗菌肽對(duì)仔豬腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

仔豬腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的完整性是其有效利用飼料養(yǎng)分，保持健康生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，而絨毛高度、隱窩深度及絨毛高度與隱窩深度的比值是反映腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)完整性的重要指標(biāo)，尤其是絨毛高度與隱窩深度的比值，比值增大表明小腸消化吸收能力增強(qiáng)，比值減小說(shuō)明腸黏膜受損，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[9-10]。據(jù)報(bào)道飼糧中添加抗菌肽能夠有效改善肉雞小腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)[11-13]。劉莉如等[12]向海蘭褐仔公雞飼糧中添加300 mg/kg的天蠶素抗菌肽，發(fā)現(xiàn)仔公雞腸絨毛高度顯著提高，隱窩深度顯著降低。本研究表明飼糧中添加抗菌肽能夠在不同程度上提高十二指腸、空腸和回腸絨毛高度，降低隱窩深度，提高絨毛高度與隱窩深度的比值，說(shuō)明抗菌肽能夠改善仔豬小腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)小腸消化吸收功能。抗菌肽對(duì)十二指腸和空腸的作用大于對(duì)回腸的作用，原因可能是隨著抗菌肽在小腸的后移，其作用也逐漸減弱。本試驗(yàn)中，抗菌肽組隱窩深度降低的比例大于絨毛高度升高的比例，原因可能是抗菌肽能夠增加腸道成熟細(xì)胞數(shù)量，促進(jìn)腸道的發(fā)育[14]，而隱窩深度與腸黏膜細(xì)胞生成率或細(xì)胞成熟率密切相關(guān)，細(xì)胞成熟率提高，隱窩深度則降低[9-10]。另外，抗菌肽還可能通過(guò)殺菌或抑菌作用，減少腸道有害菌對(duì)腸黏膜的破壞作用，進(jìn)而達(dá)到對(duì)黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的改善[15]。

3.3 抗菌肽對(duì)仔豬腸上皮緊密連接蛋白基因相對(duì)表達(dá)量的影響

Claudin是保證緊密連接的滲透性具有特異性的主要蛋白，ZO-1與維持和調(diào)節(jié)上皮柵欄和屏障功能有關(guān)，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、維持上皮極性等重要過(guò)程。Occludin的功能涉及細(xì)胞間黏附、移動(dòng)及通透性，一旦其發(fā)生變異、減少和缺失可引起腸上皮細(xì)胞間隙通透性增加，其中Claudin、Occludin屬于跨膜蛋白，ZO家族屬于胞質(zhì)蛋白，各蛋白之間相互影響，共同發(fā)揮作用[16]。緊密連接蛋白的基因表達(dá)量能直接影響緊密連接蛋白的表達(dá)與分布，因此緊密連接蛋白的基因表達(dá)量是衡量腸上皮屏障功能的重要指標(biāo)[17]。劉倚帆[4]向離體培養(yǎng)至亞融合狀態(tài)的豬空腸上皮細(xì)胞中加入蛇源抗菌肽，使細(xì)胞培養(yǎng)基中抗菌肽的濃度分別為2.5、5.0、10.0、20.0 μg/mL，培養(yǎng)24 h，發(fā)現(xiàn)含5.0、10.0、20.0 μg/mL抗菌肽的培養(yǎng)基中上皮細(xì)胞緊密連接蛋白Claudin、Occludin、ZO-1、ZO-2的基因表達(dá)量均顯著提高。本研究表明，飼糧中添加抗菌肽能夠顯著提高仔豬空腸上皮緊密連接蛋白Claudin-1的基因相對(duì)表達(dá)量，Occludin和ZO-1的基因相對(duì)表達(dá)量也有升高趨勢(shì)。有研究表明腸上皮細(xì)胞緊密連接蛋白的基因表達(dá)與腸道細(xì)菌的代謝產(chǎn)物(如磷壁酸、丁酸等)有關(guān)[18-19]，抗菌肽具有廣譜抗菌活性，能夠有效抑制腸道有害菌，減少有害代謝產(chǎn)物的生成[20]。腸上皮間杯狀細(xì)胞數(shù)量的增多能夠增加黏液的分泌，提高腸黏膜黏液層對(duì)病原菌及其代謝產(chǎn)物的阻擋作用，從而有效保護(hù)腸上皮。因此，抗菌肽可能通過(guò)對(duì)腸道微生態(tài)平衡的維持及對(duì)腸黏膜免疫能力的提高來(lái)間接促進(jìn)腸上皮緊密連接蛋白的基因表達(dá)，但其具體作用機(jī)理還需進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)條件下，飼糧中添加300 mg/kg的抗菌肽，能夠顯著提高仔豬血清總蛋白含量和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性；能夠在不同程度上提高腸絨毛高度，降低隱窩深度，顯著提高絨毛高度與隱窩深度的比值；同時(shí)，還能提高仔豬空腸上皮緊密連接蛋白Claudin-1、Occludin和ZO-1的基因相對(duì)表達(dá)量。

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Author, HUAN Hailin, assistant professor, E-mail: huanhl@126.com

(責(zé)任編輯 陳 燕)

Effects of Antimicrobial Peptides on Serum Biochemical Indices,Intestinal Mucosa Morphology and the Relative Expression Level of Tight Junction Protein Gene of Jejunum of Piglets

HUAN Hailin1BAI Jianyong1,2ZHOU Weiren1YAN Junshu1XU xiaoming1YANG Yao3WEN Chao2ZHOU Yanmin2

(1.TheInstituteofAnimalScience,JiangsuAcademyofAgriculturalSciences,Nanjing210014,China;2.CollegeofAnimalScienceandTechnology,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China;3.JinlingCollege,NanjingNormalUniversity,Nanjing210097,China)

This study investigated the effects of dietary antimicrobial peptides (AMPs) on serum biochemical indices, intestinal mucosa morphology and the relative expression level of tight junction protein gene of jejunum in piglets. One hundred and eight 35-day-old piglets with similar average body weight (about 13 kg) were randomly divided into three groups with three replicates per group and twelve piglets per replicate. The piglets in three groups were fed a basal diet (control group), basal diet+40 mg/kg bacitracin zinc+20 mg/kg colistin sulfate (antibiotic group) and basal diet+300 mg/kg antimicrobial peptides (AMPs group), respectively. The pre-test period lasted 7 days, and test period lasted for 49 days. The results showed as follows: 1) compared with the control group, dietary AMPs could significantly improve the content of total protein and the activity of alanine transaminase (ALT) in serum of piglets (P<0.05); the content of serum total protein in AMPs group was significantly higher than that in the antibiotic group (P<0.01). 2) Compared with the control group, AMPs could improve the villus height of duodenum, jejunum and ileum to some extent, but there was no significant difference (P>0.05); the crypt depth of jejunum in AMPs group was significantly lower than that in the control group (P<0.05); the villus height/crypt depth of duodenum in AMPs group and antibiotic group was significantly higher than that in the control group (P<0.05). 3) The relative expression level ofClaudin-1 gene in AMPs group was significantly higher than that in the control group (P<0.05), and the relative expression level ofOccludinand zonula occluden-1 (ZO-1) genes were improved by 34.83% and 8.57% in jejunum of piglets (P>0.05), respectively; compared with the antibiotic group, the relative expression level ofClaudin-1 gene was improved by 32.52%, but the relative expression level ofZO-1 gene was decreased by 5.00% in AMPs group (P>0.05). In conclusion, diet supplementation of 300 mg/kg antimicrobial peptides can significantly improve the content of total protein and the activity of ALT in serum of piglets, effectively improve the intestinal mucosa morphology, and increase the relative expression level of tight junction protein gene of jejunum in piglets under the condition of this test.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2015, 27(12)：3797-3804]

antimicrobial peptides; piglets; intestinal mucosal morphology; tight junction protein

10.3969/j.issn.1006-267x.2015.12.019

2015-06-25

江蘇省農(nóng)業(yè)自主創(chuàng)新基金[CX(13)5040]；江蘇省高校自然科學(xué)基金(13KJB550014)

宦海琳(1981—)，女，江蘇揚(yáng)州人，助理研究員，碩士，從事?tīng)I(yíng)養(yǎng)與免疫學(xué)研究。E-mail: huanhl@126.com

S816.7；S828

A

1006-267X(2015)12-3797-08