胆汁酸对加州鲈肠道化学屏障的影响及研究进展

2022-05-12   爱养殖的乐乐

原标题:胆汁酸对加州鲈肠道化学屏障的影响及研究进展

肠道是水产养殖动物主要的消化器官,具有化学屏障、免疫屏障、物理屏障、生物屏障等四大作用。饲料中的营养物质,如蛋白质、脂肪、糖类在被肠道消化吸收的同时,其中的抗营养因子、霉菌毒素也会对肠道粘膜细胞造成损害,导致肠道微绒毛脱落,浆膜层、肌肉层变薄,通透性增加,进而导致肠道机能、消化吸收能力下降,一旦这些有害物质通过肠道进入血液循环,就会损伤动物肝脏,严重时甚至导致死亡,因此,维持水产动物肠道屏障的完整性尤为重要。

最近几年的研究表明,胆汁酸能够促进肠道的屏障作用。非结合胆汁酸通过自由扩散可穿过革兰氏阴性菌细胞膜进入细胞内,引起细菌应激反应,抑制其增殖[1]。Sannaiddappa等[2]的研究发现,胆汁酸能够改变金黄色葡萄球菌形态,提高膜通透性,干扰其能量代谢,影响其毒力和定植能力,进而抑制其繁殖。胆汁酸能够增加对致病性大肠杆菌侵染能力[3]。此外,胆汁酸还能够影响肠道菌群组成。当胆管阻塞导致胆汁无法进入肠道时,会引起小肠中有害菌过度增殖[4-5],通过对普通小鼠口服1.25-5.00 mmol/kg体重的胆汁酸发现其肠道中厚壁菌门的比例显著上升,而拟杆菌门和变形菌门的比例则显著降低[6-7]。

胆汁酸针对鱼类肠道微生物的研究尚不清楚,为填补这一空白,山东龙昌集团联合中国农业科学院饲料所周志刚博士团队,在胆汁酸维护加州鲈肠道屏障作用、提高健康方面进行了一系列研究,现将研究结果总结如下:

1、胆汁酸对加州鲈肠道化学屏障的影响

与对照组相比,处理组BA300可显著性上调鱼体的muscin、溶菌酶、抗菌肽、补体1和免疫球蛋白IgM的表达。

2、胆汁酸对加州鲈肠道机械屏障的影响

与对照组相比,处理组BA300的肠道occludin、claudin和ZO-1基因相对表达量显著上升。occludin、claudin和ZO-1是紧密连接蛋白的主要组成蛋白,其功能是封闭细胞间隙,阻止上皮层内外物质的自由进出,能有效阻止肠腔内细菌、毒素等物质的胞旁转运,维持上皮屏障功能的完整性。

3、胆汁酸对加州鲈肠道免疫屏障的影响

与对照组相比,BA300组的抑炎基因(IL-10、TNF-β)显著性上升。

4、胆汁酸对加州鲈肠道生物屏障的影响

(1)门水平上,加州鲈的优势菌为厚壁菌门、变形菌门、放线菌门;

(2)与对照组相比,BA150组和BA300组的厚壁菌门显著性上升,变形菌门和放线菌门有下降的趋势。

结论:在加州鲈饲料中添加胆汁酸,显著增强了肠道的紧密连接性,通过直接和间接2个方面共同影响着肠道的化学屏障、机械屏障、免疫屏障和生物屏障,从而显著改善肠道的屏障功能;通过提高加州鲈肠道非特异性免疫能力,改善肠道菌群,显著促进肠道健康。

参考文献:

[1]PAUL S,ALEGRE K O,HOLDSWORTH S R,et al. A single-component multidrug transporter of the major facilitator superfamily is part of a network that protects Escherichia coli from bile salt stress[J].Molecular Microbiology, 2014, 92(4) : 872-884.

[2] SANNASIDDAPPA T H,LUND P A,CLARKE S R. In vitro antibacterial activ- ity of unconjugated and conjugated bile salts on Staphylococcus aureus[J] Frotiers in Microbiology,2017,8: 1581.

[3] HAMNER S,MCINNERNEY K,WILLIAMSON K, et al. Bile salts affect expr- ession of Escherichia coli 0157 : H7 genes for virulence and iron acquisition,and promote growth under iron limiting conditions[J]. PLoS One,2013,8( 9) : e74647.[4]BARUT I,KAYA S. The diagnostic value of C-reac-tive protein in bacterial translocation in experimental biliary obstruction[]. Advances in Clinical and Experimental Medicine,2014,3( 2): 197-203.

[5]CHEN Y FJI F,GUO J,et al.Dysbiosis of small intestinal microbiota in liver cirrhosis and its association with etiology[J].Scientific Reports,2016,6: 34055.[6]ISL AM K B M,FUKIYA S,HAGIO M,et al. Bile acid is a host factor that regu- lates the composition of the cecal microbiota in rats[J]. Gastroenterology, 2011, 141(5): 1773-1781.[7]RIDLON J M,ALVES J M,HYLEMON P B,et al. Cirrhosis,bile acids and gut microbiota:unraveling a complex relationship[J].Gut Microbes, 2013,4(5):382- 387.