Додавання стімбіотиків сприяє зростанню шляхом підвищення рівня імуноглобуліну в плазмі крові та IGF-1 і регулювання складу мікробіоти кишечника у відлучених поросят

Просте резюме:

Нещодавно антибіотики (STB) були запропоновані як неперетравлювані та зброджувальні добавки, які можуть покращити ферментацію мікробної клітковини. У цьому дослідженні було виявлено, що STB може підвищити рівень імунітету та IGF-1 у плазмі, регулювати фекальну мікробну спільноту та мати позитивний вплив на споживання корму відлученими поросятами та щоденний приріст ваги. Виходячи з результатів цього дослідження, продуктивність росту відлучених поросят значно покращилась із включенням STB у раціон, і це може стати основою для його використання у свинарстві.

цистанхе рослина, що підвищує імунну систему

 Анотація:

This study was conducted to investigate the effects of dietary supplementation with antibiotics (STB) on growth performance, diarrhea incidence, plasma antioxidant capacity, immunoglobulin concentration and hormone levels, and fecal microorganisms in weaned piglets. Compared with the control (CT) group, the addition of STB improved the body weight (BW) of piglets on days 28 and 42 (p < 0.05) and increased daily weight gain and daily feed intake from days 14–28 and throughout the trial period (p < 0.05). Correspondingly, the plasma insulin-like growth factor 1 (IGF-1) level on day 42 was significantly improved by STB (p < 0.05). VistaPros (VP) group levels of immunoglobulin (Ig) A and G were significantly higher on days 14 and 42 (p < 0.05) than the CT group levels. In addition, the activity of plasma catalase tended to be increased on day 14 (p = 0.053) in the VP group, as for superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and malondialdehyde, STB did not significantly affect their levels (p >0.05). Крім того, харчові СТБ збільшили відносну кількість корисних бактерій, у тому числі norank_f_Muribaculaceae, Rikenellaceae_RC9_gut_групи, Parabacteroides та некласифіковані_f__Oscillospiraceae. Таким чином, STB покращив імунітет і рівні IGF-1 у плазмі відлучених поросят і, отже, сприяв росту відлучених поросят.

Цистанче корисний для чоловіків - зміцнює імунну систему

Натисніть тут, щоб переглянути продукти Cistanche Enhance Imunity

【Запитуйте більше】 Електронна пошта:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

Ключові слова:

продуктивність зростання; імунітет; мікробіом; поросята; антибіотики

1. Введення

Під час раннього періоду відлучення незрілість органів поросят у поєднанні зі змінами в раціоні, джерелах живлення, навколишньому середовищі та психології може викликати у поросят сильні стресові реакції. Серед них харчові звички поросят переходять від свиноматки до раціону на основі кукурудзяно-соєвого шроту. Наявність деяких антипоживних факторів у раціоні може вплинути на продуктивність росту відлучених поросят. Некрохмальні полісахариди (NSP) є антихарчовими факторами. Базальні дієти з кукурудзи та соєвого шроту включають велику кількість NSP, присутніх у клітинній стінці рослин, головним чином арабіноксилану (AX) у кукурудзі [1] та ксилоглюкану та ксилану в соєвому шроті [2]. Багато попередніх досліджень показали, що NSP може включати внутрішньоклітинні поживні речовини, збільшувати в’язкість травної дієти, змінювати морфологію кишкового епітелію та знижувати засвоюваність поживних речовин [3–6], а потім впливати на продуктивність росту та знижувати вихід туші [7,8] . Однак NSP також є важливою поживною речовиною для моногастричних тварин, особливо для ферментації кишкових бактерій, яка залежить від компонентів NSP. Повідомлялося, що екзогенне додавання ферментів, що розкладають некрохмальні полісахариди (особливо ксиланази, XYL), може розщепити нерозчинні та великі розчинні полісахариди в раціоні з утворенням олігосахаридів [9,10], олігосахариди можуть добре ферментуватися кишковими бактеріями. Крім того, виявлено, що ксилоолігосахариди (XOS) зі ступенем полімеризації в діапазоні 2–6 покращують здоров’я кишечника та стимулюють імунну відповідь у тварин, діючи як пребіотик [11].

Останнім часом запропоновано новий клас кормових добавок, а саме антибіотики (СТБ), які являють собою комплекс XYL і XOS [12]. STB здатний гідролізувати арабіноксилани, а також утворювати короткі олігосахариди. Таким чином, STB може виконувати подвійну мету: зменшити антихарчовий ефект NSP, а також стимулювати виробництво SCFA мікробіотою. Крейг та ін. (2020) повідомили, що додавання STB знижувало травну в’язкість і підвищувало концентрацію SCFA [13]. Це дуже важливо для зменшення негативних наслідків стресу від відлучення у поросят і сприяння росту. Ми припустили, що доповнення STB раціоном на основі кукурудзяно-соєвого шроту зменшить антипоживні ефекти NSP і забезпечить додаткові пребіотики для корисних бактерій, вивільнить більше енергії з корму, покращить здоров’я кишечника та імунітет, що призведе до покращення продуктивності росту, зняття стресу від відлучення та зменшення частоти діареї у відлучених поросят. Таким чином, мета цього дослідження полягала в тому, щоб вивчити вплив додавання СТБ до раціону на продуктивність росту, частоту діареї, антиоксидантну здатність, імунітет і мікробіоту кишечника у відлучених поросят.

2. Матеріали та методи

2.1. Тварини та дизайн експерименту

Випробування проходило на експериментальній фермі Tianpeng, розташованій в Langfang. Ми випадковим чином розподілили 80 здорових відлучених поросят (дюрок × ландрас × йоркшир) з невеликою різницею у масі тіла (BW, 8,84 ± 0,26 кг) і віці (28 ± 1 день) у дві групи лікування. Основну дієту згодовували контрольній (КТ) групі, а базальну дієту доповнювали 100 г/т VistaPros (STB, що в основному містить -1,4-ендо-ксиланазу та ксилоолігосахариди. надано компанією AB Vista, Мальборо, Вілтшир, Великобританія.) було подано групі VistaPros (VP). Кожна група мала 8 екземплярів (загонів), у кожній повторності було по 5 свиней, а період випробування становив 42 дні, розділений на 2 етапи (до вирощування та після вирощування), з додаванням 2 кг/т ZnO до раціонів обох. групи лікування в доясельний період. Основний раціон поросят був складений згідно з вимогами NRC (2012) для поросят у стадії вирощування (табл. 1). Експеримент проводився в повністю закритому розпліднику, і всіх поросят утримували в загонах (5 свиней/загін), годували та поїли ad libitum. Початкова температура в свинарнику становила 28 градусів за Цельсієм, потім щотижня знижувалася на 1 ◦C, поки кінцева температура не досягла 25 градусів за Цельсієм. Загони перевіряли щодня, а загони періодично чистили.

2.2. Колекція зразків

На 14 і 42 дні експерименту довільно відбирали по одному поросяті з кожного загону, брали зразок крові з яремної вени свині в гепаринову пробірку і центрифугували при 3000 об/хв протягом 20 хв. Плазму зберігали при -20 ◦C для аналізу антиоксидантних та імунологічних параметрів і рівнів інсуліноподібного фактора росту 1 (IGF-1). На 42-й день зразки фекалій (приблизно 20 г) відбирали від однієї випадково відібраної свині з кожного загону за допомогою ректального масажу. Зразки зберігали в замороженому стані при -80 ◦C для подальшого аналізу.

Таблиця 1. Інгредієнтний та розрахований поживний склад основного раціону (на згодовану основу, %).

2.3. Вимірювання продуктивності росту та частоти діареї

У день {{0}} випробування поросят зважили окремо та згрупували за вагою. Однак на 14, 28 і 42 дні випробування поросят зважували відповідно до кожного загону. Корм, що залишився, зважували під час зважування, а середнє споживання корму розраховували для кожного періоду на основі зареєстрованого споживання раціону з дня 0 до днів 14, 28 і 42. Показники росту відлучених поросят оцінювали шляхом розрахунку середньодобового приросту. (ADG), середньодобове споживання корму (ADFI) і коефіцієнт конверсії корму (FCR) для кожної повторності. Усіх вибракованих або мертвих поросят також реєстрували щодня, і споживання корму відповідно коригували. Частоту діареї оцінювали за п’ятибальною системою підрахунку концентрації в калі: 1=тверді сухі катишки; 2=твердий, сформований стілець; 3=м’який, вологий кал, який зберігає свою форму; 4=м’який, несформований кал; і 5=водяниста рідина, яку можна вилити. Рідка консистенція (4–5 балів) вважалася ознакою діареї [14,15]. Частоту діареї (%) розраховували як відсоток від кількості поросят з діареєю, поділених на загальну кількість поросят у кожній обробці.

cistanche tubulosa - покращує імунну систему

2.4. Дослідження антиоксидантних показників плазми

Антиоксидантні показники плазми включають глутатіонпероксидазу (GSH-Px), супероксиддисмутазу (SOD), каталазу (CAT) і малоновий діальдегід (MDA). Використання 5,50-дитіобіс-пнітробензойної кислоти для аналізу GSH-PX з піком поглинання при 412 нм. Активність SOD вимірювали методом WST-1, який використовує водорозчинну сіль тіазолу (WST-1) ​​для реакції з супероксидним аніоном для отримання водорозчинного барвника, таким чином вимірюючи активність SOD за допомогою пік поглинання при 450 нм. Ми виміряли CAT-активність з молібдатом амонію, і тоді його пік поглинання становив 405 нм. Вимірювання активності MDA методом TBA, який конденсує MDA з 2-тіобарбітуровою кислотою з утворенням червоного продукту з піком поглинання при 532 нм. Вищевказані набори були придбані в Інституті біоінженерії Nanjing Jiancheng (Нанкін, Китай), і визначення проводилося відповідно до інструкцій до набору.

2.5. Аналіз плазмових імунних маркерів і IGF-1

Імунні показники включають імуноглобулін А (IgA) та імуноглобулін G (IgG). Відповідно до інструкції виробника, для визначення IgA та IgG плазми використовуються набори ІФА (Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, China). Набір визначає IgA та IgG у плазмі за допомогою конкурентного методу з піком поглинання при 450 нм. Відповідно до різних концентрацій розведення рекомбінантного свинячого імуноглобуліну, ELISAcalc використовувався для підгонки логістичної кривої (рівняння з чотирма параметрами) і розрахунку вмісту. Результати виражали в мг/мл. Рівні IGF-1 визначали за допомогою набору ELISA (Albion, Шанхай, Китай), і визначення проводили відповідно до інструкцій до набору. Набір ELISA використовує сендвіч-метод подвійних антитіл для визначення рівня IGF-1 у зразку та вимірює абсорбцію при 450 нм, щоб обчислити рівень IGF-1 за стандартною кривою. Коефіцієнти варіації для аналізу ELISA у зразках були менше 10% і 15% відповідно.

cistanche tubulosa - покращує імунну систему

2.6. Аналіз мікробного складу фекалій

Зразки фекалій були заморожені при -80 ◦C і відправлені в Major Bio (Шанхай, Китай) для екстракції ДНК, а секвенування гена 16 S рРНК було виконано за допомогою високопродуктивної технології секвенування. Концентрацію ДНК вимірювали за допомогою приладу Nanodrop-1000 (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA), а якість ДНК оцінювали за допомогою електрофорезу в 1% агарозному гелі. На основі гіперваріабельної ділянки гена V3–V4 бактеріальної 16 S рРНК використовували злиті праймери штрих-кодів (338F: 5-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3, 806R: 5-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3). для ампліфікації екстрагованої геномної ДНК. Продукти ПЛР виявляли за допомогою електрофорезу в 2% агарозному гелі та відновлювали шляхом розрізання гелів за допомогою набору AxyPrepDNA Gel Recovery Kit (Axygen Biosciences, Юніон-Сіті, Каліфорнія, США). Посилаючись на попередні результати кількісного визначення електрофорезу, продукти ПЛР кількісно визначали за допомогою QuantiFluor™-ST Blue Fluorescence Quantification System (Promega, Madison, WI, USA). Чисті продукти ПЛР використовували для створення бібліотек Miseq і секвенували за допомогою платформи MiSeq (Illumina, Сан-Дієго, Каліфорнія, США) на Major Bio (Шанхай, Китай). Класифікуйте унікальні послідовності на ідентичні варіанти послідовності ампліконів (ASV) за порогом подібності 99%. Статистичний аналіз проводили з використанням агломеративних результатів ASV.

2.7. Статистичний аналіз

Дані були проаналізовані як рандомізований повний блоковий дизайн з використанням процедури GLM SAS 9.2, а численні порівняння були виконані методом Tukey HSD. У цій моделі експериментальною одиницею для даних, пов’язаних з продуктивністю росту, є загін, а експериментальною одиницею для даних, пов’язаних з показниками плазми, є окреме порося. Крім того, показники діареї поросят аналізували за допомогою тесту хі-квадрат. Біоінформаційний аналіз фекальної мікробіоти проводився за допомогою платформи Majorbio Cloud (https://cloud.majorbio.com, доступ 8 лютого 2023). Альфа- та бета-різноманіття було визначено за допомогою Mothur (v 1.30.1) і Qiime2 (v2022.2), відповідно, підраховано та нанесено на графік за допомогою програмного забезпечення R (v 3.3.1). Аналіз основних координат (PCoA) використовувався для оцінки бета-різноманітності, а статистичний аналіз ANOSIM використовувався для визначення суттєвих відмінностей у бета-різноманітності. Діаграми Венна дозволяють обчислити кількість поширених і унікальних видів (наприклад, ASV) у кількох популяціях або зразках і забезпечують більш наочне уявлення про подібність і перекриття складу видів (наприклад, ASV) у зразках середовища. Тест рангової суми, який використовувався в диференціальному видовому аналізі, був нелінійною моделлю (модель GLM: узагальнена лінійна модель). Воно вважалося достовірним, коли p < 0,05, а схильність – коли 0,05< p < 0.10. 

3. Результати

3.1. Показники росту та частота діареї

Table 2 shows the effect of STB addition on growth performance and incidence of diarrhea in weaned piglets. Piglets in the VP group had significantly higher body weights on days 28 and 42 (p < 0.05) and significantly higher ADG and ADFI during days 14–28 and 0–42 (p < 0.05) compared to those in the CT group. Yet neither FCR nor diarrhea incidence differed significantly between CT and VP (p > 0.05). 

Таблиця 2. Вплив харчових добавок з антибіотиками на продуктивність росту та частоту діареї поросят-відлучених.

3.2. Антиоксидантна здатність плазми

The effect of STB in the diet on the antioxidant capacity of weaned piglets is presented in Table 3. There was no significant effect of STB on the antioxidant capacity of weaned piglets (p > 0.05). On day 14, there was a tendency for plasma CAT activity to be higher in the VP group than in the CT group (p = 0.053), while dietary STB supplementation did not significantly affect SOD, GSH-PX, and MDA levels (p > 0.05). Further, the CT and VP groups did not show significant differences on day 42 when it came to plasma CAT, SOD, GSH-PX, and MDA (p > 0.05).

Таблиця 3. Вплив дієтичних добавок з антибіотиками на антиоксидантну здатність плазми відлучених поросят.

3.3. Рівні імуноглобулінів плазми та IGF-1

Table 4 shows the effects of STB on plasma immunoglobulins of weaned piglets. Plasma IgA and IgG levels were significantly higher in the VP group compared to those in the CT group on days 14 and 42 (p < 0.05). The effect of STB in the diet on IGF-1 levels in the plasma of weaned piglets is shown in Figure 1. Plasma IGF-1 levels were significantly higher in the VP group than in the CT group at day 42 (p < 0.05), and they were not significantly different from the CT group at day 14 (p > 0.05). 

Таблиця 4. Вплив дієтичних добавок з антибіотиками на імуноглобулін плазми відлучених поросят.

Рисунок 1. Вплив дієтичних добавок з антибіотиками на рівні гормонів у плазмі відлучених поросят, знак * вказує на ступінь достовірної різниці, * p < 0.05

3.4. Аналіз фекалій на мікроорганізми

The Venn diagram was performed based on the ASVs counted and showed that there was a total of 2347 ASVs obtained, of which 1040 ASVs (about 44%) co-located between the CT and VP groups, and 671 and 636 ASVs uniquely presented in the CT and VP groups respectively (Figure 2A). The differences in fecal microbial community diversity between the CT and VP groups were analyzed and the α and β indices were estimated. Regarding alpha diversity (Table 5), the richness and diversity of species in the microbial community were obtained by assessing a series of Alpha diversity indices. Sobs, Chao, and Ace indices indicated richness, and Shannon and Simpson's indices indicated diversity. No significant differences were found in the Sobs, Chao, and Ace indices (p > 0.05) in the VP group compared with the CT group, nor in the Shannon and Simpson indices (p >0.05). Що стосується -різноманіття (рис. 2B), то чим більш схожим був склад спільноти зразків на основі аналізу PCoA відстані Брея-Кертіса, тим ближче вони були на карті PCoA. Як показано на малюнку 2B, групи CT і VP були ближчими, що вказує на те, що склад мікробної спільноти був подібним у двох групах лікування.

Рисунок 2. Вплив дієтичних добавок зі стимбіотиками на фекальні мікробні спільноти. (A) ASV діаграма Венна. (B) Мікробне різноманіття фекалій на основі рівня ASV.

Таблиця 5. Вплив дієтичних добавок зі стимбіотиками на різноманітність мікробіоти фекалій відлучених поросят.

На рівні типу (Рис. 3A) основним домінуючим типом були Firmicutes, Bacteroidota та Spirochaetota. Відносна поширеність Firmicutes становила 84.00% і 81,33% у групах CT і VP відповідно, а відносна поширеність Bacteroidota становила 10,97% і 13,39% у групі VP відповідно. Відносна кількість Spirochaetota в CT і VP становила 3,36% і 3,66% відповідно. На рівні роду (рис. 3B) п’ятіркою мікроорганізмів із відносною чисельністю в групі CT були Clostridium_sensu_stricto_1 (24,56%), Terrisporobacter (6,37%), Christensenellaceae_R-7_група (5,19%), Treponemanorank (4,48%) і norank_o__Clostridia_UCG-014 ( 4,35%). У групі VP переважно домінували Clostridium_sensu_stricto_1 (33,23%), Terrisporobacter (6,10%), Christensenellaceae_R-7_група (5,62 %), некласифіковані_f__Lachnospiraceae (4,08%) та UCG-005 (3,46%).

Рисунок 3. (A) Відносна кількість фекальних мікробіот на рівні типу, вісь Y представляє середню відносну кількість, вісь X представляє різні групи, а стовпці з різними кольорами представляють різні групи. (B) Відносна кількість фекальних мікробів, вісь Y представляє середню відносну кількість, вісь X представляє різні групи, а стовпці з різними кольорами представляють різні групи

Рисунок 4. (A) Тест значущості різниці між методами лікування за типом. (B) Перевірка значущості різниці між обробками на рівнях роду, вісь Y представляє назви видів на певному таксономічному рівні, вісь X представляє середню відносну чисельність у різних групах видів, а стовпці з різними кольорами представляють різні групи; крайнє праворуч – значення p, * p < 0.05, ** p < 0,01.

4. Обговорення

Нещодавні дослідження показали, що STB можна використовувати як добавку до раціону моногастричних тварин для покращення їхнього росту, зменшення запальної реакції та покращення здоров’я кишечника, особливо у молодих тварин [16,17], в результаті функцій STB для прискорення ферментації клітковини та виробництва SCFA у задній кишці [18]. У цьому дослідженні ми продемонстрували, що додавання СТБ у раціон значно покращило масу тіла, добовий приріст ваги та щоденне споживання корму відлученими поросятами, що узгоджувалося з попередніми висновками, що СТБ значно покращив продуктивність росту моногастричних тварин [ 17,18]. Примітно, що істотної різниці в FCR не було, що може бути пов’язано з коротким періодом нашого експерименту, і зміни FCR не відображалися. Проте рівень IGF-1 у поросят покращився, що відповідало змінам маси тіла, щоденного приросту ваги та щоденного споживання корму відлученими поросятами. IGF-1 є центральним гормоном у регуляції росту та тісно пов’язаний зі станом харчування [19], а недоїдання значно знижує рівень IGF-1 у сироватці крові та може повернутися до нормальних концентрацій після повторного годування [20]. У цьому дослідженні рівні IGF-1 у поросят-відлучених були значно підвищені під впливом СТБ, можливо, через збільшення харчової енергії та споживання білка, оскільки зниження IGF-1 відбувається, коли дієта або споживання білка є недостатніми [21]. ,22]. Відлучення зазвичай викликає порушення росту та зниження рівня IGF-1 у сироватці крові у поросят [21,22], що суттєво пов’язано зі зниженим споживанням корму [23]. Поточне дослідження показало, що додавання STB до раціону може значно покращити споживання корму відлученими поросятами в пізньому періоді вирощування, і рівні IGF-1 у сироватці крові на 42-й день також значно підвищилися, що свідчить про позитивну кореляцію між збільшенням IGF -1 рівнях і продуктивності зростання, що узгоджується з літературою [24].

Імунна система слизової оболонки не є повністю зрілою, коли поросят відлучають, вони також стикаються з психосоціальними, фізичними та харчовими стресорами, які можуть мати негативний кумулятивний вплив на імунну відповідь, що призводить до затримки росту після відлучення. Було продемонстровано, що концентрації IgA та IgG у плазмі знижуються безпосередньо після відлучення [25, 26], викликаючи сильний стрес відлучення [27]. Основні функції IgA та IgG полягають відповідно у захисті поверхонь слизової оболонки від інфекційних мікроорганізмів [28], розпізнаванні антигенів на поверхні вторгнення вірусів і бактерій та рекрутуванні ефекторних молекул [29], відіграючи ключову роль як антитіла проти інфекції в імунній системі [ 30–32]. Наше дослідження показало, що відлучені поросята, які отримували СТБ, мали значно вищі рівні імуноглобулінів (IgA та IgG), ніж група СТ, що свідчить про те, що дієта СТБ може покращити імунну систему поросят. Проте STB не мав явного впливу на зниження частоти діареї у відлучених поросят, і основна причина може бути пов’язана з додаванням ZnO до раціону перед статером. Широко відомо, що згодовування ZnO протягом 14 послідовних днів після відлучення є ефективним у запобіганні та зниженні частоти діареї у відлучених поросят [33]. Таким чином, низька частота діареї була отримана в двох групах протягом раннього ясельного періоду.

cistanche tubulosa - покращує імунну систему

Склад бактеріального співтовариства в кишечнику відіграє важливу роль у здоров’ї кишечника та системному зростанні [34], а склад мікробного співтовариства сильно залежить від складу раціону та факторів навколишнього середовища. У кишечнику поросят міститься широкий спектр мікроорганізмів, понад 90% з яких складають Firmicutes і Bacteroidetes, які відіграють важливу роль у підвищенні імунітету організму, засвоєнні та метаболізмі поживних речовин [35]. Тому наявність стабільної мікрофлори кишечника є одним із важливих факторів здорового росту та розвитку тварин. У цьому дослідженні було виявлено, що Firmicutes, Bacteroidota та Spirochaetota є основними домінуючими типами у фекаліях поросят, і сума відносної чисельності Firmicutes і Bacteroidota була більшою за 90%, тоді як відсутність очевидних відмінностей між CT і групи VP, показуючи, що STB може підтримувати баланс фекальних мікроорганізмів на рівні типу. Крім того, на рівні роду було виявлено, що Clostridium_sensu_stricto_1 та некласифіковані_f_Lachnospiraceae були домінуючими бактеріями в Група ВП. Група VP також збільшила відносну чисельність norank_f_Muribaculaceae, Rikenellaceae_RC9_gut_group, Parabacteroides і unclassified{{14 }}f__Oscillospiraceae, з яких Muribaculaceae позитивно пов’язані з бар’єрною функцією слизового шару кишечника та відіграють роль у деградації складних вуглеводів, які можуть виробляти оцтову кислоту та пропіонову кислоту [36,37]. Група Rikenellaceae_RC9_gut_ брала участь у деградації полісахаридів рослинного походження [38], що вказує на більший вміст ферментованої клітковини в товстому кишечнику, який використовується бактеріями [39]. Крім того, некласифіковані _ f_Lachnospiraceae мали позитивну кореляцію з ADFI у відлучених поросят, що узгоджувалося зі збільшенням ADFI у продуктивності росту [40]. Clostridium_sensu_stricto_1, Parabacteroides і некласифіковані_f__Oscillospiraceae також були основними продуцентами SCFAs корисними бактеріями [41–43 ], усі вони продемонстрували, що добавка STB може збільшити ферментацію клітковини та виробництво SCFAs у товстому кишечнику поросяти. Таким чином, STB має потенційно сприятливий ефект, сприяючи зростанню корисних бактерій для використання харчових волокон і, можливо, збільшуючи виробництво SCFA, що допомагає відлученим поросятам отримувати енергію з раціону і, таким чином, покращувати їхню продуктивність росту та імунну систему. На жаль, оскільки зразки фекалій легше доступні, ми збирали фекалії лише для мікробного аналізу, і фекальна мікробна спільнота може сильно відрізнятися від такої в товстій кишці або навіть кишечнику, також відносна кількість цих диференціальних мікроорганізмів низька, тому неможливо підтвердити, що всі ці мікроорганізми діють, тому більш конкретні дослідження будуть проведені пізніше.

Відлучення є досить складною та стресовою подією для свиней, яка може порушити фізіологічний баланс оксидантів та антиоксидантів і призвести до окисного стресу [44,45]. У попередніх дослідженнях повідомлялося про вплив двох основних частин STB на антиоксидантну здатність у відлучених поросят, ксиланаза могла підвищувати загальну антиоксидантну здатність і знижувати концентрацію MDA у відлучених поросят [46, 47], а XOS значно підвищувала потужності SOD і CAT і зниження рівня МДА у відлучених поросят [48]. Однак у цьому дослідженні не було суттєвої різниці в рівнях MDA, SOD і GSH-Px у плазмі на 14 і 42 день у відлучених поросят із додаванням STB, хоча спостерігалася тенденція до підвищення активності CAT у плазмі у відлучених поросят. поросята, які отримували STB на 14 день, що може бути пов’язано з обмеженим стресом для поросят. Усіх відлучених поросят, використаних у цьому дослідженні, безпосередньо перевели з однієї ферми без транспортування на далекі відстані, і поросята в цеху для опоросу та розпліднику мали схожі мікроорганізми навколишнього середовища та управління годуванням, що призвело до зменшення зовнішніх подразників для поросят. Пісня та ін. (2022) продемонстрували, що додавання STB до раціону може пом’якшити негативний вплив на продуктивність росту та здоров’я кишечника при пероральному введенні Shiga toxigenic Escherichia coli (STEC) відлученим поросятам [17]. Таким чином, подальші експерименти слід проводити в складних умовах, щоб підтвердити вплив STB на антиоксидантну здатність поросят-відлучених.

5. Висновки

Показники росту відлучених поросят значно покращилися після додавання STB до раціону, ймовірно, завдяки покращенню імунітету та рівня IGF-1 у поросят. Оскільки добавка STB забезпечує поросят не тільки ферментами, які розщеплюють некрохмальні полісахариди, але також пребіотиками, які сприяють здоров’ю кишечника та імунітету, які використовуються мікроорганізмами в кишечнику для надання корисної дії на поросят. Це важливо для того, щоб поросята використовували поживні речовини в кормі та покращували продуктивність росту.

Список літератури

1. Яворський, NW; Lærke, HN; Бах Кнудсен, К.Е.; Stein, HH Склад вуглеводів і засвоюваність in vitro сухої речовини та некрохмальних полісахаридів у кукурудзі, сорго та пшениці та побічних продуктах із цих зерен. Дж. Анім. Sci. 2015, 93, 1103–1113. [CrossRef]

2. Карр-Лілієнталь Л.К.; Кадзере, Коннектикут; Grieshop, CM; Fahey, GC Хімічні та поживні властивості вуглеводів сої щодо нежуйних тварин: огляд. Livest. Виробник Sci. 2005, 97, 1–12. [CrossRef]

3. Баккер, Г. К.; Деккер, Р.А.; Джонгблуд, Р.; Jongbloed, AW Некрохмальні полісахариди в годівлі свиней. вет. Q. 1998, 20, S59–S64. [CrossRef] [PubMed]

4. Кім, SW; Knabe, DA; Гонг, К.Дж.; Істер, Р.А. Використання карбогідраз у дієтах для дитячих садків на основі кукурудзяно-соєвого шроту. Дж. Анім. Sci. 2003, 81, 2496–2504. [CrossRef] [PubMed]

5. Пассос, А.А.; Парк, І.; Феркет, П.; фон Геймендаль, Е.; Кім, С. В. Вплив дієтичних добавок ксиланази на очевидну засвоюваність поживних речовин у клубовій кишкі, в’язкість травлення та морфологію кишечника зростаючих свиней, яких годували дієтою на основі кукурудзи та соєвого шроту. Анім. Nutr. Zhongguo Xu Mu Shou Yi Xue Hui 2015, 1, 19–23. [CrossRef]

6. Тіварі, UP; Чен, Х.; Кім, SW; Jha, R. Додатковий вплив ксиланази та маннанази на засвоюваність поживних речовин і здоров’я кишечника свиней-розплідників вивчали за допомогою моделей in vivo та in vitro. Анім. годувати. Sci. техн. 2018, 245, 77–90. [CrossRef]

7. Акоста, JA; Штейн, HH; Терпіння, Дж. Ф. Вплив підвищення рівня нерозчинної клітковини та методу складання дієти, вимірювання енергії та засвоюваності поживних речовин у вирощування свиней. Дж. Анім. Sci. 2020, 98, skaa130. [CrossRef]

8. Вебер, Е.К.; Сталдер, К. Дж.; Терпіння, Дж. Ф. Наявність годівниці від відлучення до кінцевої годівниці впливає на продуктивність свиней у розсаднику та на завершальному вирощуванні, а також на загальну засвоюваність тракту в промислових умовах, коли згодовують сушене дистиляторне зерно з розчинними речовинами. Дж. Анім. Sci. 2015, 93, 1905–1915. [CrossRef]

9. Петрі, А.Л.; Хантлі, Н.Ф.; Бедфорд, MR; Терпіння, Дж. Ф. Вплив ксиланази на здатність до ферментації, засвоюваність і фізико-хімічні властивості нерозчинної клітковини на основі кукурудзи в шлунково-кишковому тракті зростаючих свиней. Дж. Анім. Sci. 2021, 99, скаб159. [CrossRef]

10. Вангсе, Коннектикут; Ньорсков, Н.П.; Дево, М.Ф.; Боннін, Е.; Бах Кнудсен, К. Е. Карбогідразні комплекси, багаті ксиланазами та арабінофуранозидазами, впливають на сигнал автофлуоресценції та вивільняють фенольні кислоти з матриці клітинних стінок у пшеничних, кукурудзяних і рисових висівках: дослідження травлення in vitro. Дж. Агрік. харчування. Chem. 2020, 68, 9878–9887. [CrossRef]

11. De Maesschalck, C.; Екхаут, В.; Мертенс, Л.; Де Ланге, Л.; Мархал, Л.; Незер, К.; Де Бере, С.; Крубельс, С.; Даубе, Г.; Девулф, Дж.; та ін. Вплив ксилоолігосахаридів на продуктивність курчат-бройлерів і мікробіоту. апл. Навколишнє середовище. мікробіол. 2015, 81, 5880–5888. [CrossRef] [PubMed]

12. Гонсалес-Ортіс, Г.; Гомес, Джорджія; душ Сантуш, TT; Бедфорд, М. Р. Значення залучення клітковини другого мозку для харчування тварин; Wageningen Academic: Wageningen, Нідерланди, 2019; С. 233–254.

13. Крейг, AD; Хаттак, Ф.; Хасті, П.; Бедфорд, MR; Olukosi, OA Ксиланаза та ксилоолігосахаридний пребіотик покращують продуктивність росту та концентрацію потенційно пребіотичних олігосахаридів у клубовій кишці курчат-бройлерів. британець птиця. Sci. 2020, 61, 70–78. [CrossRef] [PubMed]

14. Цзян, XR; Агацці, А.; Аваті, А.; Вітарі, Ф.; Бенто, Х.; Феррарі, А.; Альборалі, Г.Л.; Крестані, М.; Доменегіні, К.; Bontempo, V. Вплив суміші ефірних олій і комбінації ферментів на продуктивність росту, кількість мікробів, мікроскопічну анатомію клубової кишки та експресію медіаторів запалення у відлучених поросят після інфекції Escherichia coli. Анім. годувати. Sci. техн. 2015, 209, 219–229. [CrossRef]

15. Цзян, XR; Аваті, А.; Агацці, А.; Вітарі, Ф.; Феррарі, А.; Бенто, Х.; Крестані, М.; Доменегіні, К.; Bontempo, V. Вплив суміші ефірних олій і комбінації ферментів на засвоюваність поживних речовин, гістологію клубової кишки та експресію медіаторів запалення у відлучених поросят. Тварина 2015, 9, 417–426. [CrossRef]

16. Гонсалес-Ортіс, Г.; Дос Сантос, TT; Бедфорд, М. Р. Оцінка ксиланази та ферментованого ксилоолігосахариду на продуктивність і перетравність клубової кишки курчат-бройлерів, яких годували раціонами з дефіцитом енергії та амінокислот. Анім. Nutr. Zhongguo Xu Mu Shou Yi Xue Hui 2021, 7, 488–495. [CrossRef] [PubMed]

17. Пісня Д.; Лі, Дж.; Квак, В.; Пісня, М.; О, Х.; Кім, Ю.; An, J.; Чанг, С.; Іди, Ю.; Чо, Х.; та ін. Стимбіотична добавка зменшує низьку продуктивність і цілісність кишківника у відлучених поросят, викликану зараженням E. coli. Тварини 2022, 12, 1799. [CrossRef] [PubMed]

18. Чо, Х.М.; González-Ortiz, G.; Мело-Дуран, Д.; Хео, Дж.М.; Кордеро, Г.; Бедфорд, MR; Кім, Дж. К. Додавання стімбіотиків покращило продуктивність і зменшило запальну реакцію шляхом стимуляції мікробіому ферментації клітковини у поросят-відлучників, яких утримували в поганих санітарних умовах і годували дієтою з низьким вмістом оксиду цинку без антибіотиків. PloS ONE 2020, 15, e0240264. [CrossRef] [PubMed]

19. Тіссен, Дж. П.; Ketelslegers, JM; Андервуд, Л. Е. Харчова регуляція інсуліноподібних факторів росту. Ендокр. 1994, 15, 80–101. [PubMed]

20. Соліман, А.Т.; Хасан, А.Е.; Ареф М.К.; Гінц, Р.Л.; Розенфельд Р.Г.; Рогол, А. Д. Концентрації інсуліноподібних факторів росту I і II у сироватці крові та реакції гормону росту та інсуліну на інфузію аргініну у дітей з білково-енергетичною недостатністю до та після реабілітації харчування. педіатр. рез. 1986, 20, 1122–1130. [CrossRef] [PubMed]

21. Керролл, Дж.А.; Veum, TL; Matteri, RL Ендокринні реакції на відлучення та зміни в раціоні після відлучення у молодих свиней. Домашній. Анім. ендокринол. 1998, 15, 183–194. [CrossRef]

22. Маттері, Р.Л.; Дайер, Сі Джей; Touchette, KJ; Керролл, JA; Аллі, Г. Л. Вплив відлучення на експресію соматотропного гена та циркулюючі рівні інсуліноподібного фактора росту -1 (IGF-1) і IGF-2 у свиней. Домашній. Анім. ендокринол. 2000, 19, 247–259. [CrossRef]

23. Карлсон Д.; Poulsen, HD; Vestergaard, M. Додатковий дієтичний цинк для відлучення поросят пов'язаний з підвищеними концентраціями сироваткового IGF-I. Дж. Анім. фізіол. Анім. Nutr. 2004, 88, 332–339. [CrossRef]

24. Кемерон, Н.Д.; Маккалоу, Е.; Труп, К.; Пенман, Дж. К. Концентрація інсуліноподібного фактора росту в сироватці крові-1 у свиней, що розрізняються за щоденним споживанням їжі або швидкістю худорлявого росту. Дж. Анім. Порода. Жене. 2003, 120, 228–236. [CrossRef]

25. Де Гроот, Н.; Фаріньяс, Ф.; Кабрера-Гомес, CG; Палларес, Ф. Дж.; Ramis, G. Відлучення викликає тривалу, але тимчасову зміну експресії імунних генів у кишечнику поросят. Дж. Анім. Sci. 2021, 99, skab065. [CrossRef]

26. Хео, Дж.М.; Opapeju, FO; Pluske, JR; Кім, JC; Хемпсон, ді-джей; Nyachoti, CM Здоров’я шлунково-кишкового тракту та функція у відлучених свиней: огляд стратегій годівлі для контролю діареї після відлучення без використання антимікробних сполук у кормах. Дж. Анім. фізіол. Анім. Nutr. 2013, 97, 207–237. [CrossRef] [PubMed]

27. Мозер, AJ; Пол, К. С.; Rajput, M. Стрес при відлученні та розвиток шлунково-кишкового бар’єру: наслідки для здоров’я кишечника свиней протягом усього життя. Анім. Nutr. Zhongguo Xu Mu Shou Yi Xue Hui 2017, 3, 313–321. [CrossRef] [PubMed]

28. Де Суза-Перейра, П.; Woof, JM IgA: структура, функція та здатність до розвитку. Антитіла 2019, 8, 57. [CrossRef] [PubMed]

29. Янака, С.; Його, Р.; Kato, K. Біофізична характеристика динамічних структур імуноглобуліну G. Biophys. 2020, 12, 637–645. [CrossRef]

30. Чіу, М.Л.; Гуле, ДР; Тепляков А.; Gilliland, GL Структура та функція антитіла: основа інженерної терапії. Антитіла 2019, 8, 55. [CrossRef]

31. Хан Ю.С.; Тан, CH; Чжао, QY; Жан, Т.Ф.; Чжан, К.; Хан Ю.М.; Чжан, Дж. М. Вплив дієтичних добавок з комбінаціями органічних і середньоланцюгових жирних кислот як заміни хлортетрацикліну на продуктивність росту, сироватковий імунітет і фекальну мікробіоту відлучених поросят. Livest. Sci. 2018, 216, 210–218. [CrossRef]

32. Сонце, П.; Ван, JQ; Zhang, HT Вплив Bacillus subtilis natto на продуктивність та імунну функцію телят перед відлученням. J. Dairy Sci. 2010, 93, 5851–5855. [CrossRef] 33. Poulsen, HD Оксид цинку для відлучених поросят. Акта Агрік. сканувати. секта Anim. Sci. 1995, 45, 159–167. [CrossRef]

34. Lallès, J.-P.; Босі, П.; Смідт, Х.; Stokes, CR Харчування здоров'я кишечника у свиней під час відлучення. Proc. Nutr. Соц. 2007, 66, 260–268. [CrossRef] [PubMed]

35. Дональдсон, GP; Лі, С.М.; Мазманян С.К. Гут біогеографія бактеріальної мікробіоти. Нац. Rev. Microbiol. 2016, 14, 20–32. [CrossRef] [PubMed]

36. Лагкувардос, І.; Лескер, Т.Р.; Hitch, TCA; Gálvez, EJC; Сміт, Н.; Neuhaus, K.; Ван, Дж.; Бейнс, Дж. Ф.; Абт, Б.; Стечер, Б.; та ін. Дослідження послідовності та культивування Muribaculaceae розкриває нові види, уподобання господаря та функціональний потенціал цієї ще неописаної родини. Мікробіом 2019, 7, 28. [CrossRef]

37. Шао, X.; Сонце, C.; Тан, X.; Чжан, X.; Хан, Д.; Лян, С.; Ку, Р.; Хуей, X.; Шан, Ю.; Ху, Л.; та ін. Протизапальні та модуляційні властивості кишкової мікробіоти полісахаридів часнику Jinxiang (Allium sativum L.) до коліту, індукованого декстраном сульфатом натрію. Дж. Агрік. харчування. Chem. 2020, 68, 12295–12309. [CrossRef]

38. Сешадрі, Р.; Ліхі, SC; Етвуд, Г.Т.; Тех, КХ; Lambie, SC; Куксон, А.Л.; Елое-Фадрош Е.А.; Павлопулос, GA; Хаджітомас, М.; Варгезе, Нью-Джерсі; та ін. Культивування та секвенування членів мікробіому рубця з колекції Hungate1000. Нац. Біотехнологія. 2018, 36, 359–367. [CrossRef]

39. Цю, К.; Чжу, Ю.; Цю, X.; Гао, К.; Ван, Дж.; Ван, Х.; Він, Ю.; Рахман, МАУ; Цао, Б.; Su, H. Динамічні варіації фекального бактеріального співтовариства та профілю бродіння голштинських бичків у відповідь на три поетапні дієти щільності. Тварини 2019, 9, 560. [CrossRef]

40 Ван С.; Ян, Дж.; Чжан, Б.; Чжан, Л.; Ву, К.; Ян, А.; Лі, К.; Ван, Ю.; Чжан, Дж.; Qi, D. Потенційний зв'язок між кишковою мікробіотою та дезоксиніваленол-індукованою відмовою від корму у відлучених поросят. Дж. Агрік. харчування. Chem. 2019, 67, 4976–4986. [CrossRef]

41. Цао, К.; Чжан, В.; Ліан, Т.; Ван, С.; Інь, Ф.; Чжоу, Т.; Чжан, Х.; Чжу, Дж.; Dong, H. Роль мікроаерації для підвищення летких жирних кислот і виробництва молочної кислоти з сільськогосподарських відходів. Біоресурс. технол. 2022, 347, 126656. [CrossRef]

42. Хуан, Дж.; Пан, Ю.; Лю, Л.; Лян, Дж.; Ву, Л.; Чжу, Х.; Zhang, P. Висока солоність уповільнює виробництво органічної кислоти в результаті кислотогенного бродіння кухонних стічних вод шляхом формування функціональної бактеріальної спільноти. J. Environ. кер. 2022, 310, 114765. [CrossRef] [PubMed]

43. Лей, Ю.; Тан, Л.; Лю, С.; Ху, С.; Ву, Л.; Лю, Ю.; Ян, М.; Хуанг, С.; Тан, X.; Тан, Т.; та ін. Парабактероїди виробляють ацетат для полегшення гострого панкреатиту, викликаного гепараназою, шляхом зменшення інфільтрації нейтрофілів. Мікробіом 2021, 9, 115. [CrossRef] [PubMed]

44. Чжу, Л.; Кай, X.; Го, К.; Чень, X.; Чжу, С.; Xu, J. Вплив N-ацетилцистеїну на апоптоз ентероцитів і реакцію внутрішньоклітинних сигнальних шляхів на окислювальний стрес у поросят-відлучених. британець J. Nutr. 2013, 110, 1938–1947. [CrossRef] [PubMed]

45. Чжу, LH; Чжао, КЛ; Чен, XL; Xu, JX Вплив відлучення та антиоксидантної суміші на кишкову бар’єрну функцію та антиоксидантний статус у свиней. Дж. Анім. Sci. 2012, 90, 2581–2589. [CrossRef]

46. ​​Дуарте, ME; Чжоу, FX; Dutra, WM, Jr.; Кім, С. В. Дієтичні добавки ксиланази та протеази впливають на продуктивність росту, в’язкість травлення, засвоюваність поживних речовин, стан імунного та окислювального стресу та здоров’я кишечника щойно відлучених свиней. Анім. Nutr. Zhongguo Xu Mu Shou Yi Xue Hui 2019, 5, 351–358. [CrossRef]

47. Петрі, А.Л.; Хантлі, Н.Ф.; Бедфорд, MR; Терпіння, JF Ксиланаза збільшила енергетичний внесок клітковини та покращила окислювальний статус, цілісність кишкового бар’єру та продуктивність росту зростаючих свиней, яких годували нерозчинною клітковиною на основі кукурудзи. Дж. Анім. Sci. 2020, 98, skaa233. [CrossRef]

48. Чень, Ю.; Се, Ю.; Чжун, Р.; Хан, Х.; Лю, Л.; Чен, Л.; Чжан, Х.; Беккерс, Ю.; Everaert, N. Вплив градованих рівнів ксилоолігосахаридів на продуктивність росту, параметри сироватки, кишкову морфологію та функцію кишкового бар’єру у відлучених поросят. Дж. Анім. Sci. 2021, 99, skab183. [CrossRef]