赵建俊 2024-10-22 15:25:34

    非常规发酵饲料已被证明对动物有多种有益影响，包括提高动物的生长性能、营养利用、免疫功能、抗氧化活性和肠道健康。非常规发酵饲料可能富含抗氧化剂，维持肠道微生物群平衡并为其提供营养支持，从而有助于降低动物的氧化应激水平。而发酵非常规饲料的动物实验不仅有助于科学评估其对动物的影响，还有助于推动安全和高效的饲料产品进入市场，满足现代农业生产和消费者需求的变化。 互助001号工作站团队成员庞会利博士团队前期研究表明，枯草芽孢杆菌QB8与植物乳杆菌ZA3用于发酵非常规饲料，可以提高饲料的发酵品质和化学成分，增加有益微生物的数量和相对丰度、减少有害微生物的数量和相对丰度，降低霉菌毒素的含量。出于动物伦理原则，本研究阶段倾向于使用体型较小的哺乳动物，以减少对生理复杂度更接近人类的大型动物的使用，而SD大鼠是生物医学研究中广泛使用的标准化模型，能够为营养和饲料效率相关指标提供参考。 庞会利博士带领团队拟通过评价饲喂发酵非常规饲料对SD大鼠生长指标、脏器系数、血清生化指标、炎症因子及免疫球蛋白、肠道形态及微生物组成、粪便微生物和有机酸等指标的影响作用，探究ZA3和QB8混合发酵非常规饲料在动物生产中的应用，为充分利用非常规饲料资源、开发新型饲料添加剂提供参考。 各组大鼠在正式饲喂实验开始时，平均体重分别为84.03 g、81.97 g和88 g，无显著差异。非常规饲料加菌组（M组）从第21天起增长迅速，直到饲喂结束的第31天时体重显著高于不加菌组（NM组）和豆粕组（S组）。三组实验结束时的平均体重分别为199.20 g、106.6 g和178.43 g，平均日增重分别为3.72 g、0.79 g和2.91 g，差异显著（p < 0.05）。这也与平均日采食量中，加菌组日采食量高于不加菌组和豆粕组相照应（p < 0.05）。相比不加菌组，加菌组和豆粕组料重比更低。这可能是由于发酵饲料中存在大量的有益活菌（主要为乳酸菌）及其代谢产物，能够抑制病原菌生长，促进动物肠道微生物平衡和肠道免疫应答。同时发酵饲料中有着更少的抗营养因子，更易于动物机体的吸收和利用。这也与前期研究中发酵饲料粗蛋白与氨基酸的变化相呼应。 添加益生菌发酵非常规饲料后，由于改善了饲料的适口性、提高了营养价值并抑制了有害菌的生长，因此，SD大鼠的日采食量会低于不加菌组和豆粕组。这一结论为非常规饲料在畜牧业中的应用奠定了基础。

赵建俊 2024-10-22 15:25:34

    非常规发酵饲料作为一种创新的饲料形式，已经展现出对动物生长、营养吸收、免疫功能、抗氧化性能以及肠道健康的显著正面影响。这一类型的饲料不仅富含抗氧化成分，有助于降低动物的氧化应激水平，还能有效维持并优化肠道微生物群的平衡，为微生物提供必要的营养支持。 互助001号工作站庞会利博士团队在前期研究中深入探索了枯草芽孢杆菌QB8与植物乳杆菌ZA3在发酵非常规饲料中的应用。研究结果显示，这两种微生物的联合使用能够显著提升饲料的发酵品质，改善其化学成分，具体表现为有益微生物的数量和相对丰度增加，有害微生物的数量和相对丰度减少，以及霉菌毒素含量的降低。这些变化对于提高饲料的整体质量和安全性具有重要意义。 SD大鼠作为生物医学研究中的标准化模型，具有生理机制清晰、易于操作和管理等优点，能够为营养和饲料效率相关指标提供可靠的数据支持。庞会利博士带领团队评价了饲喂发酵非常规饲料对SD大鼠生长指标、脏器系数、血清生化指标、炎症因子及免疫球蛋白、肠道形态及微生物组成、粪便微生物和有机酸等指标的影响作用。 研究表明：非常规饲料加菌组、不加菌组和豆粕组的SD大鼠的心、肝、脾、肺和肾等脏器系数均无显著差异，并且各处理组的SD大鼠间标准方差较小，仅为0.00~0.01。脏器系数与动物由中毒引起的病变情况息息相关，是毒性试验中的参数之一。动物脏器系数上升说明动物脏器增生肥大或水肿充血，动物脏器系数下降则说明动物脏器萎缩或退行性病变。本研究中三组间无统计学差异，表明非常规发酵饲料对SD大鼠无毒副作用。 表1 各组SD大鼠脏器系数 指标Indicator （%） 处理组Treatment SEM p 值 M NM S 心 0.464±0.032a 0.517±0.009a 0.464±0.010a 0.00 NS 肝 3.989±0.126a 4.044±0.046a 3.931±0.081a 0.01 NS 脾 0.298±0.026a 0.214±0.014a 0.266±0.010a 0.00 NS 肺 0.607±0.013a 0.613±0.011a 0.593±0.014a 0.00 NS 肾 0.810±0.022a 0.872±0.013a 0.882±0.016a 0.00 NS 三组日粮间的血清炎症因子数值无显著性差异。其中，非常规饲料加菌组的α肿瘤坏死因子与γ干扰素值为148.04和688.75，略低于不加菌组和豆粕组，说明SD大鼠对加菌组饲料耐受良好，无炎症反应。白细胞介素10（IL-10）是一种来源广泛、功能多样的细胞因子，参与炎性和免疫反应；γ干扰素（IFN-γ）作为一种高效的抗病毒生物活性分子，具备免疫调节功能，是淋巴因子的一种；α肿瘤坏死因子（TNF-α）主要由巨噬细胞和单核细胞产生，是一种参与正常炎症和免疫反应在病理状态下增多的促炎细胞因子。这一系列因子在生物体内相互作用，构成复杂而协调的免疫调控网络，对机体的免疫功能和炎症状态产生深远影响。 三组的免疫球蛋白含量无显著差异，说明SD大鼠对加菌组饲料适应良好，无炎症和过敏反应。免疫球蛋白是免疫保护机体免受入侵病原体的重要介质，它们通过几个效应系统发挥其生物效应。对于免疫球蛋白G（IgG）抗体，最重要的效应功能是通过补体或Fcγ受体（Fcγ-receptors, Fcγ-rs）介导的。免疫球蛋白M（IgM）被认为是免疫系统的重要防线，但血清IgM水平升高也会造成高免疫球蛋白M综合征（HIGM）。此外，免疫球蛋白A（IgA）是最丰富的抗体同种型，能够抵御病原体、中和致病病毒或细菌。 脏器系数、血清生化指标、炎症因子及免疫球蛋白在生物学和医学研究中都具有重要的意义和作用。它们为评估动物或人体的生理状态、诊断疾病以及指导治疗提供了重要的参考依据。非常规发酵饲料对SD大鼠无毒副作用，且SD大鼠对加菌组饲料耐受良好、无炎症反应和过敏反应。此结论为非常规饲料在畜牧业中的应用提供了良好参考。

赵建俊 2024-10-22 15:25:34

    粪便中的有机酸和微生物含量是反映消化系统健康状况和肠道菌群平衡的重要指标。粪便中的有机酸主要由食物残渣在肠道内发酵产生。这些有机酸包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等，它们的含量受到多种因素的影响，如饮食习惯、肠道菌群的种类和数量等。粪便中的微生物种类繁多，包括细菌、真菌、病毒等，其中细菌数量最多，占主导地位。 饮食习惯是影响粪便中有机酸和微生物含量的重要因素。高纤维饮食可以促进肠道内有益菌的生长和有机酸的生成，而高脂、高糖饮食则可能导致肠道菌群失衡和有机酸含量异常。肠道健康状态直接影响粪便中有机酸和微生物的含量。肠道炎症、感染等疾病可能导致肠道菌群失衡和有机酸代谢异常。互助001号工作站庞会利博士团队评价了饲喂发酵非常规饲料对SD大鼠粪便微生物和有机酸等指标的影响作用。 研究发现：非常规饲料加菌组饲喂的SD大鼠粪便中的乳酸含量略高于不加菌组和豆粕组，为3.09，这可能与加菌组饲料中的乳酸含量更高有关。短链脂肪酸（short-chain fatty acids, SCFAs）是肠道微生物在结肠发酵碳水化合物和氨基酸产生的，其种类主要有乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸。短链脂肪酸对宿主机体有着十分重要的作用，如为结肠上皮细胞提供能量、维持体液和电解质的平衡、调节肠道菌群等，还可以刺激肠壁蠕动，提高肠内渗透压，促进水分吸收，从而缓解便秘。在饲料中添加乳酸可以缓解幼龄动物因蛋白质含量高导致的胃酸分泌不足，提升饲料的系酸力，从而改善动物日增重和饲料转化率，降低动物肠道中病原微生物的数量。此外，有机酸还有一定的抑菌作用，能够通过聚集细菌胞内酸根离子，激活宿主的免疫系统，诱导宿主产生抗菌肽等具有杀菌作用的物质，同时解聚外膜组分中脂多糖，导致细胞外膜通透性增加，抑制病原菌生长。在本研究中，各组间大鼠的粪便中乙酸含量存在着差异，且相较于豆粕组，非常规饲料的饲喂上调了大鼠粪便中的乙酸含量，尤以非常规饲料加菌组效果显著。乙酸是结肠中含量最高的短链脂肪酸，占粪便中短链脂肪酸总量的一半以上。已经有很多研究证实了便秘的程度和粪便中的乙酸含量呈一定的负相关性。这也与非常规饲料加菌组大鼠的生长性能良好互相印证。 大鼠粪便中微生物含量结果显示，较不加菌组和豆粕组，非常规饲料加菌组大鼠体内大肠杆菌含量分别下降了43.25%和44.65%。粪便微生物可以反映宿主的饮食代谢情况，研究报道发现粪便代谢组可以解释肠道微生物组68%的差异，更为直接地反映了微生物组的代谢情况。大肠杆菌是常见的病原菌，能够导致泌尿系统、呼吸系统和消化系统的感染，其被抑制可能是乳酸菌的作用导致的。这也与非常规饲料加菌组生长性能和免疫性能等各项指标优于其它相验证。 图1 SD大鼠粪便中有机酸和微生物含量 粪便中有机酸和微生物含量的分析为非常规饲料在畜牧业中的应用提供了重要的参考依据，有助于判断发酵非常规饲料在畜牧业中的应用潜力。

赵建俊 2024-10-22 15:25:34

    肠道作为动物的主要消化器官，也是机体抵抗外源病原菌的重要屏障，其粘膜结构与功能的完整性是动物体充分吸收营养物质的重要保障，和动物机体的健康及营养物质消化吸收密切相关。粘膜层是动物肠道的重要组成部分，由褶皱、绒毛和微绒毛等很多能够增加肠道表面积、促进机体对营养物质吸收的特殊结构组成。绒毛高度、隐窝深度等是衡量肠道粘膜正常功能的重要指标：绒毛增高，肠道内皮表面积增大，隐窝变浅，反应了肠道上皮细胞的成熟率上升。因此，绒毛高度和隐窝深度的比值能够反映肠道黏膜的屏障功能和肠道的吸收功能，二者的比值反应了肠道的损耗程度，与动物的生长速度呈正相关。互助001号工作站庞会利博士团队评价了饲喂发酵非常规饲料对SD大鼠肠道的影响。 在本研究中，非常规饲料加菌组、不加菌组和豆粕组的绒毛隐窝比值分别为10.36、5.02和3.61，非常规饲料加菌组的比值显著高于其它两组（p < 0.05），说明经过发酵饲料的饲喂后，SD大鼠的小肠吸收能力更强；而且，非常规饲料加菌组十二指肠形态更完整、绒毛长度和隐窝深度相近。三组饲料对SD大鼠结肠紧密连接蛋白水平的影响如图所示，非常规饲料加菌组中ZO-1和ZO-2的表达水平显著高于不加菌组和豆粕日粮日粮组，这可能与加菌组中益生菌和纤维素水平更高有关。ZO-1和ZO-2蛋白对细胞紧密连接的形成有着重要的作用，紧密连接蛋白ZO-1能够调控紧密连接的形成，与肠上皮屏障损伤和肠黏膜屏障损伤呈负相关。 图1 SD大鼠十二指肠HE染色切片与绒毛隐窝比率 图2 SD大鼠结肠紧密连接蛋白表达水平

赵建俊 2024-10-22 15:25:34

    发酵饲料中的益生菌，如乳酸菌等，在进入大鼠肠道后能够迅速复活并产生多种物质，这些物质对肠道微生态具有显著的调节作用。益生菌通过产生乳酸等有机酸，降低肠道pH值，从而抑制有害细菌的生长。这种酸性环境有助于维护肠道微生态的平衡，减少疾病的发生。益生菌还能促进有益菌群的繁殖，进一步巩固肠道微生态的平衡状态。这种平衡对于机体的消化系统和整体健康至关重要。发酵饲料中的益生菌能够产生多种消化性酶类，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等，这些酶有助于降解饲料中复杂的碳水化合物，提高养分的吸收和利用效率。发酵过程中产生的短链脂肪酸（如丁酸、丙酸和乙酸）不仅能够为肠壁细胞提供能量，还能增强肠道屏障功能，减少炎症反应，从而促进大鼠的消化吸收能力。益生菌还能促进大鼠肠道相关淋巴组织处于高度的“免疫准备状态”，使免疫器官发育加快，T、B淋巴细胞数量增多，从而提高体液和细胞免疫水平。这种免疫调节作用有助于减少大鼠对抗生素的依赖，提高整体健康水平。 为了考察发酵非常规饲料对于动物肠道微生物的影响，互助001号工作站庞会利博士团队评价了饲喂发酵非常规饲料对SD大鼠肠道微生物的作用。 Chao指数显示，非常规饲料加菌组的微生物多样性低于不加菌组和豆粕组，三组间Shannon指数差异性不显著。这说明加菌组能够在一定程度上降低SD大鼠盲肠肠道细菌的丰富度。豆粕组、不加菌组和加菌组各自的OUT数目分别为60、45、36，三组共有的数目为1018，豆粕组和不加菌组的共有OUT最多，为65。这与PCA结果吻合，说明在发酵过程中，非常规饲料中的菌群发生了显著变化，不加菌组与同样不加菌的豆粕组内菌群关系更接近。主坐标分析反应了处理组之间菌群结构间的差异。非常规饲料加菌组与不加菌组不在同一象限，说明在发酵过程中，加菌组饲料中的细菌菌群发生了变化。另外，三组处理的细菌菌落均在不同象限，明显分离，表明三组大鼠肠道菌群结构差异较大。非常规饲料加菌组中的拟杆菌占比高于其他组，与加菌组大鼠较高的采食量相照应。豆粕组主要标志物种为厚壁菌门（Firmicutes）和颤螺菌属（Oscillibacter），不加菌组最显著富集的物种为巴恩斯氏菌属（Barnesiella），加菌组的标志物种为拟杆菌属（Bacteroidales）、拟杆菌纲（Bacteroidia）和拟杆菌目（Bacteroidetes），这与微生物群落分析的结果一致。 图1 大鼠盲肠Alpha多样性组间差异图 图2 SD大鼠盲肠微生物差异细菌 发酵非常规饲料通过调节肠道微生态、增强肠道健康等多种方式，对大鼠肠道菌群产生显著影响。这些积极作用使得其在动物营养和健康领域具有广泛的应用前景。