DON對BALB-c小鼠腸道營養(yǎng)代謝的影響.pdf

1、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（Deoxynivalenol, DON），又名嘔吐毒素，是一種由鐮刀菌產(chǎn)生的二級代謝產(chǎn)物。DO N廣泛存在谷物中，人和畜禽采食被污染的谷物、飼料極易引起嘔吐、腹瀉、消化吸收抑制、臟器損傷、生長性能和免疫力下降等。腸道作為維護機體健康的天然屏障，是DO N產(chǎn)生機體毒性作用的第一攻擊對象，不僅破壞腸道免疫系統(tǒng)，而且影響小腸消化吸收，干擾葡萄糖、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和消化代謝，抑制轉(zhuǎn)運載體活性，從而引起動物營養(yǎng)不良、體重

2、下降、免疫力低下和疾病發(fā)生等。
　　腸道微生態(tài)系統(tǒng)（Intestinal flora）是機體最重要的組成部分，參與營養(yǎng)物質(zhì)的代謝、消化、吸收以及機體的生長發(fā)育和免疫防御。通常腸道菌群與宿主保持動態(tài)平衡，主要集中在大、小腸部位，且不同區(qū)域微生物組成存在差異。
　　近年來，DON對腸道系統(tǒng)的影響主要集中在腸道上皮的損害以及免疫功能的破壞。然而腸道微生物作為與機體共生的統(tǒng)一體，DON是否對其也能產(chǎn)生毒性作用，進而引起營養(yǎng)物質(zhì)吸收、

3、代謝障礙及機體損傷，目前國內(nèi)外還未曾報道。
　　因此，本試驗采用MiSeq高通量測序技術(shù)研究DON對BALB/c小鼠腸道微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，并通過消化吸收試驗、小腸相關(guān)轉(zhuǎn)運載體基因表達(dá)情況，探討DO N對 BALB/c小鼠的毒性作用，是否通過腸道菌群結(jié)構(gòu)平衡破壞引起營養(yǎng)物質(zhì)吸收、代謝障礙途徑產(chǎn)生，為進一步揭示DO N的毒性作用機制提供新的線索和試驗參考。
　　本文主要試驗內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　選取6周齡BALB/c雄

4、性小鼠48只分為4組，每組12只，實驗室條件下分別灌胃0、0.2、0.6、1.8 mg/kg.bw劑量DON，試驗持續(xù)28 d。
　?。ㄒ唬〥ON致小鼠腸道微生物群落結(jié)構(gòu)變化的宏基因組學(xué)研究。結(jié)果顯示：糞便和盲腸內(nèi)容物中擬桿菌門（Bacteroidetes）和厚壁菌門（Firmicutes）占比均超過90％。與對照組相比，1.8 mg/kg.bw DON劑量組擬桿菌門、變形菌門（Proteobacteria）豐度顯著降低（P<0.

5、05），脫鐵桿菌門（Deferribacteres）豐度顯著升高（P<0.05）；厚壁菌門、疣微菌門（Verrucomicrobia）豐度升高，統(tǒng)計差異不顯著（P>0.05）。屬層次上，DON劑量組中雙歧桿菌（Bifidobacterium）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus）豐度下降，統(tǒng)計差異不顯著（P>0.05）；梭菌屬（Clostridium）、弧菌屬（Vibrio）豐度顯著升高（P<0.05）。
　　盲腸內(nèi)容物菌群豐

6、度分析：與對照組相比，DON劑量組擬桿菌門顯著降低（P<0.05），疣微菌門（Verrucomicrobia）顯著升高（P<0.05），厚壁菌門、變形菌門、脫鐵桿菌門豐度增加，統(tǒng)計差異不顯著（P>0.05）。屬層次上，乳桿菌（Lactobacillus）含量較對照組顯著降低（P<0.05），嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌變化并不顯著（P>0.05）；幽門螺桿菌（Helicobacter）、弧菌屬豐度上升，統(tǒng)計差異均不顯著（P>0.05）。結(jié)果表明

7、，DON能顯著改變腸道菌群結(jié)構(gòu)、多樣性和豐度，導(dǎo)致益生菌減少、致病菌增多。
　?。ǘ〥ON對腸道營養(yǎng)物質(zhì)消化、代謝的影響。首先觀察不同濃度 DON處理對小鼠體重、采食量和臟器系數(shù)的影響，后收集不同處理組小鼠糞便，分析DO N對糞便 pH值、水分等消化指標(biāo)的影響。結(jié)果顯示：與對照組相比，1.8 mg/kg.bw DON劑量組小鼠糞便pH比對照組顯著升高（P<0.05），采食量顯著降低（P<0.05），體重增重顯著降低（P<0.05

8、）；0.6 mg/kg.bw DON組肝、脾臟臟器系數(shù)與對照組顯著下降（P<0.05），其余無統(tǒng)計學(xué)差異。1.8 mg/kg.bw DON劑量組含水量顯著減少（P<0.05），粗蛋白、粗脂肪、粗纖維消化率顯著降低（P<0.05），0.6 mg/kg.bw DON組粗脂肪、粗纖維消化率降低（P<0.05）；銅、鐵、鋅、鎂消化率顯著下降（P<0.05），其余統(tǒng)計差異不顯著；纈氨酸（VAL）、賴氨酸（LYS）、丙氨酸（ALA）、脯氨酸（PRO

9、）、酪氨酸（TYR）、天門冬氨酸（ASP）、亮氨酸（LEU）、異亮氨酸（ILE）、精氨酸（ARG）、蘇氨酸（THR）、絲氨酸（SER）、谷氨酸（GLU）、甘氨酸（GLY）、苯丙氨酸（PHE）、組氨酸（HIS）的消化率都顯著下降（P<0.05）；0.6 mg/kg.bw DON組氨基酸消化率也下降，0.2 mg/kg.bw DON組氨基酸消化率無統(tǒng)計學(xué)差異。1.8 mg/kg.bw DON劑量組血清總膽固醇（Total cholester

10、ol, TC）、甘油三酯（Total triglyceride, TG）含量顯著下降（P<0.05），高、低密度脂蛋白（High density lipoprotein, Low density lipoprotein;HDL, LDL）含量下降，但統(tǒng)計差異不顯著（P>0.05）；0.6 mg/kg.bw DON組膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白含量降低顯著（P<0.05），其余統(tǒng)計差異不顯著。結(jié)果表明，DON能顯著抑制小腸消化吸收率，并

11、與微生物變化相關(guān)。
　　（三）DON對小腸相關(guān)營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運載體基因表達(dá)影響的研究。采用 Real time-PCR技術(shù)測定了小腸寡肽轉(zhuǎn)運載體基因PepT1、氨基酸轉(zhuǎn)運載體基因 rBAT、CAT1、LAT1、、y+LAT2和EAAT3的表達(dá)情況。結(jié)果顯示：與對照組相比，1.8 mg/kg.bw DON劑量組小鼠十二指腸中 PepT1、rBAT、CAT1、LAT1、y+LAT2和EAAT3的表達(dá)都顯著降低（P<0.05），0.6 mg

12、/kg.bw DON劑量組中PepT1、LAT1、rBAT、y+LAT2的相對表達(dá)量較對照組顯著降低（P<0.05），0.2 mg/kg.bw DON劑量組中LAT1、y+LAT2表達(dá)顯著降低（P<0.05）。1.8 mg/kg.bw DON劑量組空腸、回腸中除EAAT3外都顯著降低（P<0.05）；EAAT3呈下降趨勢，但統(tǒng)計差異不顯著（P>0.05）。另外，0.2、0.6 mg/kg.bw DON劑量組空腸中LAT1表達(dá)降低（P<0