桂雪兒,王 志,李思婷,賀濛初,朱 杰,馮士彬,吳金節(jié),*
(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科技學(xué)院,安徽 合肥 230061; 2.宣城木子禽業(yè)專業(yè)合作社,安徽 宣城 242000)
益生菌是一類對宿主有益的活性微生物,定植于機(jī)體腸道、生殖系統(tǒng)內(nèi),能改善宿主微生態(tài)平衡,發(fā)揮有益作用。截至目前,已有多種益生菌被應(yīng)用于家禽生產(chǎn),應(yīng)用最多的是乳酸菌、芽孢桿菌和酵母菌。益生菌在腸道生長和定殖后,對腸道免疫產(chǎn)生重要作用。有研究發(fā)現(xiàn),許多益生菌對機(jī)體免疫能產(chǎn)生刺激作用,腸道內(nèi)有益菌群數(shù)的增加可抑制有害菌群的生長繁殖,從而增強(qiáng)家禽的抗病能力和免疫能力[1-5]。Toll樣受體(toll-like receptors,TLRs)是一類I型跨膜糖蛋白模式識別受體,通過識別病原相關(guān)分子模式激活天然免疫。髓樣分化蛋白88(myeloid differentiation protein 88,Myd88)是Toll樣受體信號通路中的關(guān)鍵接頭蛋白,起傳遞信息的作用。TLRs在家禽各個器官中都參與抗病原菌感染作用,其中Toll樣受體2(TLR2)和Toll樣受體4(TLR4)通過影響下游Myd88依賴通路,改變腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子-6(tumor necrosis factor receptor-related factor-6,TRAF-6)和激活蛋白-1(activator protein,AP-1)表達(dá),影響血清中免疫球蛋白含量[6-10]。
白羽肉雜雞父本是快大雞,母本是商品蛋雞,因其生長快速,常用于規(guī)?;a(chǎn)。為了提高白羽肉雜雞的抗病能力和免疫能力,基于同源益生菌適用性更優(yōu)原則,本試驗(yàn)從健康白羽肉雜雞腸道中分離乳酸菌和芽孢桿菌,經(jīng)液體發(fā)酵制成雞源復(fù)合益生菌制劑,旨在探討其對肉雞免疫球蛋白和Toll樣受體通路的影響,為雞源復(fù)合益生菌的臨床應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)。
復(fù)合益生菌為安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院臨床獸醫(yī)實(shí)驗(yàn)室提供的分離篩選自白羽肉雜雞腸道中的乳酸菌BNCC134981和枯草芽孢桿菌L61,對其進(jìn)行液體發(fā)酵后實(shí)測有效活菌數(shù)為1×108CFU·mL-1。
飼糧配制參考NRC(1994)家禽營養(yǎng)需要,基礎(chǔ)飼糧組成及其營養(yǎng)水平見表1。經(jīng)測算,配制的飼糧代謝能為13.26 MJ·kg-1。
單因素完全隨機(jī)分組試驗(yàn)設(shè)計(jì),將180只初始體質(zhì)量相近的白羽肉雞作為父本、海蘭白作為母本的28日齡健康白羽肉雜雞隨機(jī)分為3組,A組飼喂基礎(chǔ)飼糧,B組在基礎(chǔ)飼糧中添加1011CFU·kg-1益生菌,C組在基礎(chǔ)飼糧中添加2×1011CFU·kg-1益生菌,每組3個重復(fù),每個重復(fù)20只,各重復(fù)初始體質(zhì)量無顯著差異。采用拌料喂雞,安徽宣城木子禽業(yè)專業(yè)合作社養(yǎng)雞場提供試驗(yàn)場地和試驗(yàn)動物。試驗(yàn)期21 d,按常規(guī)免疫程序進(jìn)行預(yù)防免疫。
白羽肉雜雞34、41、48日齡時,頸靜脈采血,分離血清,-20 ℃保存。白羽肉雜雞48日齡時,每組隨機(jī)挑選5只體質(zhì)量相近的雞空腹屠宰,采集空腸樣品,放于-20 ℃冰箱中冷凍貯藏備用。
1.5.1 免疫球蛋白ELISA檢測
按照ELISA試劑盒詳細(xì)步驟要求,檢測34、41、48日齡白羽肉雜雞血清IgG、IgM、IgA水平。
1.5.2 RT-qPCR法檢測空腸TLR2、TLR4、Myd88、TRAF-6、AP-1 mRNA相對表達(dá)量
Trizol法提取雞空腸RNA,使用分光光度計(jì)檢測RNA純度,反轉(zhuǎn)錄為cDNA進(jìn)行qPCR檢測。反應(yīng)體系為20 μL:cDNA模板2 μL,上、下游引物各0.5 μL,qPCR mix 10 μL,ddH2O 7 μL。利用Primer Premier 5.0軟件設(shè)計(jì)試驗(yàn)所用特異性引物,并由南京擎科生物科技有限公司合成,引物序列見表2。
表2 基因引物參數(shù)Table 2 Primer sequences of genes
1.5.3 Western blot法檢測空腸TLR2、TLR4、Myd88、TRAF-6、AP-1蛋白表達(dá)量
將空腸組織樣品在冰上研磨,加入混有蛋白酶抑制劑和蛋白磷酸酶抑制劑的RIPA裂解液,漩渦振蕩器混合均勻,置于冰上20 min,使細(xì)胞充分裂解,14 000×g離心10 min,收集上清液。蛋白濃度測定按照BCA蛋白濃度測定試劑盒說明書進(jìn)行操作,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算蛋白濃度。將提取的蛋白質(zhì)樣品煮沸5 min,在SDS-PAGE凝膠中電泳,然后轉(zhuǎn)移至PVDF膜。用牛血清白蛋白(BSA)在室溫下封閉膜4 h后,放入一抗在4 ℃孵育過夜,將膜洗滌3次,并用二抗在室溫下水平振蕩孵育45 min,洗膜后放入凝膠成像系統(tǒng)(BIO-RAD)中成像。
采用Excel 2010對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理,SPSS 23.0軟件進(jìn)行多重比較分析,結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,以P<0.05作為差異顯著性。Western blot結(jié)果采用AlphaEase FC軟件進(jìn)行分析。
由表3可知,與A組相比,B組和C組血清中IgG、IgM水平在34、41、48 d均顯著增加(P<0.05);C組血清IgG、IgA和IgM水平與B組差異不顯著(P>0.05)。
表3 益生菌對雞血清免疫球蛋白水平的影響Table 3 Effect of probiotics on serum immunoglobulin levels of chicks μg·mL-1
由圖1可知,與A組相比,B組空腸TLR2、TLR4、TRAF-6、Myd88、AP-1 mRNA相對表達(dá)量顯著(P<0.05)提高;C組空腸TLR2、TLR4、TRAF-6、Myd88、AP-1 mRNA相對表達(dá)量顯著(P<0.05)提高。C組空腸MyD88蛋白mRNA相對表達(dá)量比B組顯著(P<0.05)提高。
由圖2可知,與A組相比,B組和C組空腸TLR2、TLR4、TRAF-6、Myd88蛋白表達(dá)量顯著(P<
柱狀圖上無相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。Difference lowercase letters above the columns represent significant difference at P<0.05. The same as below.圖1 益生菌對空腸TLR2、TLR4、AP-1、TRAF-6、Myd88 mRNA相對表達(dá)量影響Fig.1 Effect of probiotics on the relative expression of TLR2、TLR4、AP-1、TRAF-6、Myd88 mRNA in jejunum
圖2 益生菌對TLR2、TLR4、TRAF-6、Myd88、AP-1蛋白表達(dá)量的影響Fig.2 Effect of probiotics on the protein expression of TLR2、TLR4、TRAF-6、Myd88、AP-1
0.05)提高;C組空腸的AP-1蛋白表達(dá)量顯著(P<0.05)高于A組。C組的TLR4、Myd88蛋白表達(dá)量比B組的顯著(P<0.05)提高。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,飼料中添加不同濃度的雞源復(fù)合益生菌能提高白羽肉雜雞血清中IgG和IgM含量,提高雞腸道中的TLR2、TLR4、TRAF-6、Myd88、AP-1蛋白的表達(dá)量和TLR2、TLR4、TRAF-6、Myd88、AP-1 mRNA的相對表達(dá)量,通過Toll樣受體通路增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。
IgG、IgM、IgA是體液免疫的主導(dǎo)效應(yīng)分子,在體液免疫中起重要的作用,免疫球蛋白的含量也是衡量動物機(jī)體免疫機(jī)能的重要指標(biāo)。IgG由脾臟和淋巴組織中的漿細(xì)胞產(chǎn)生,是體液免疫應(yīng)答產(chǎn)生的主要抗體,在增強(qiáng)機(jī)體免疫力方面具有重要作用;IgM具有抗菌及中和毒素的作用;IgA以2種形式存在,具有多種抗體活性[11]。呂春炎[12]在肉雞飼糧中添加黃芪、女貞子和益生菌合用,肉雞的IgG、IgA、IgM均顯著提高;王元心[13]在雛雞飼糧中添加益生菌,其局部體液中免疫球蛋白含量不同程度高于對照雛雞;王佳麗等[14]等在肉雞飼糧中添加復(fù)合益生菌,顯著提高了免疫球蛋白的含量,改善了肉雞體液免疫功能。本試驗(yàn)分別在基礎(chǔ)日糧中添加雞源復(fù)合益生菌,在34、41、48 d檢測血清IgG、IgM、IgA水平。從本試驗(yàn)結(jié)果可得,添加雞源復(fù)合益生菌后,明顯增加血清中IgG和IgM含量,表明該復(fù)合益生菌可以促進(jìn)肉雞免疫球蛋白的分泌,增強(qiáng)體液免疫。
Toll樣受體是膜結(jié)合受體,可以識別細(xì)胞外微生物,并將信號傳遞到細(xì)胞內(nèi)引起免疫反應(yīng),在天然免疫反應(yīng)中不僅可以清除病原體,而且可通過識別病原體相關(guān)分子過程中有效建立獲得性免疫體系。Myd88是Toll樣受體通路中的重要轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白,傳遞了多種不同受體的活化信號,其通過調(diào)節(jié)下游蛋白TRAF-6等信號分子,促使AP-1和其他激酶的活化,繼而導(dǎo)致相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,以此來參與機(jī)體的免疫反應(yīng)[15-20]。覃初斌等[21]在肉雞飼糧中添加布拉氏酵母和枯草芽孢桿菌B10,肉雞空腸黏膜Toll樣受體TLR2、TLR4和相關(guān)信號蛋白Myd88、TRAF-6等基因表達(dá)水平顯著上調(diào)。彭承英[22]在肉雞飼糧中添加益生菌,35日齡肉雞空腸的TLR2基因表達(dá)水平顯著提高。從本試驗(yàn)結(jié)果可得,添加雞源復(fù)合益生菌后,腸道中的TLR2、TLR4、TRAF-6、Myd88、AP-1蛋白的表達(dá)量和TLR2、TLR4、TRAF-6、Myd88、AP-1蛋白mRNA的相對表達(dá)量都顯著提高,且添加雞源復(fù)合益生菌后,血清中的IgG、IgM含量也隨之升高。表明此復(fù)合益生菌改善了Toll樣受體通路中相關(guān)蛋白的表達(dá),提高了血清中免疫球蛋白的水平,通過Toll樣受體通路有效調(diào)節(jié)肉雞腸道的免疫功能,促進(jìn)肉雞的健康生長。