关键词:
XOD
雏鹅
痛风
发酵中药
益生菌
摘要:
发酵中药因其绿色、无污染、无残留的特点,是目前畜牧业抗生素理想的替代品。雏鹅痛风是一种营养代谢性疾病,是尿酸生成过多或排泄障碍引起的尿酸盐沉积症。黄嘌呤氧化酶(Xanthine Oxidase,XOD)是痛风治疗的关键靶点,一些天然植物和益生菌对XOD具有抑制作用,因此,将二者结合起来开发具有功能性的新型发酵中药饲料添加剂具有重要的现实意义。
本研究首先测定了44种中药和14株益生菌对XOD的抑制作用,根据中药XOD抑制率结果自拟中药组方,并测定组方中药对XOD的半数抑制浓度(Half Maximal Inhibitory Concentration,IC50),从14株益生菌中最终筛选出来3株对XOD抑制效果较强的菌株。将自拟中药组方提取液和3株益生菌进行混合发酵,探究最佳的发酵条件。基于高效液相色谱技术(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)测定发酵前后主要有效成分秦皮甲素、秦皮乙素、秦皮苷、虎杖苷、白藜芦醇的含量变化,并分析该变化的原由。制作雏鹅痛风模型,将发酵中药制剂用于此模型,观察其对雏鹅痛风的预防效果,分析血清中尿酸、XOD、肌酐、尿素氮、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、总抗氧化能力(Total Antioxidant Capacity,T-AOC)、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、Ig A、Ig G等指标的变化,观察肝、肾、肠病理组织学变化并采用生物信息技术分析肠道菌群的丰度变化。主要结果如下:
(1)从44种中药中筛选了7种中药进行组方,组方成分包括秦皮、虎杖、当归、桂枝、泽泻、威灵仙和木通,这7味中药的半数抑制浓度(Median Inhibition Concentration,IC50)分别是:秦皮12.5 mg/m L、虎杖5 mg/m L、当归7.5 mg/m L、桂枝20 mg/m L、泽泻15 mg/m L、威灵仙15 mg/m L和木通10 mg/m L。14株益生菌最终筛选出来3株对XOD抑制率较强的,分别是植物乳杆菌、粪肠球菌1、粪肠球菌2。优化发酵条件为温度37℃,接种量3%,初始p H7.0。
(2)测定了发酵前后5种生物活性成分的含量变化,发酵后含量下降的成分有秦皮甲素、秦皮苷、虎杖苷,秦皮甲素下降了9.2%,秦皮苷含量了5.73%,虎杖苷含量下降了15.54%。含量上升的成分有秦皮乙素和白藜芦醇,秦皮乙素上升了21.30%,白藜芦醇上升了63.05%。分析原因是在乳酸菌的作用下发生了生物转化,说明益生菌在中药的发酵过程中起到重要作用。
(3)设计了5个不同处理来制作痛风模型。第1组饲喂正常日粮;第2组饲喂含有24%粗蛋白和高钙的日粮;第3组饲喂含有28%粗蛋白和高钙的日粮;第4组饲喂正常日粮,试验第7天在饮水中添加浓度100 ppm的草甘膦;第5组饲喂正常日粮,从第3天开始腹腔注射浓度为1250 mg/100 m L的尿酸溶液,连续注射1周。死亡率最高的是第3组,死亡率为66.7%,临床和解剖观察具有痛风表现;试验第7d,各组尿酸水平没有明显差异,第14d,第3组和第4组的血清尿酸水平显著高于第1组,2组和5组(P<0.05)。结果显示第3组造模效果最好,根据雏鹅症状和病理变化,结合实际生产中雏鹅痛风的发病原因多以高蛋白饲粮引起,选择第3组用作后续试验。
(4)复方发酵中药制剂对雏鹅痛风的预防:设计了四个不同处理,阳性组饲喂高钙高蛋白饲料;菌液组在阳性组上添加5%植物乳杆菌、粪肠球菌1,粪肠球菌2的混合菌液;中药组在阳性组的基础上添加5%的中药组方;发酵组在阳性组的基础上添加5%的发酵中药组方。饲喂14 d发酵组鹅的死亡率相较于阳性组、菌液组、中药组显著降低,发酵组鹅死亡率相较于阳性组降低了56.7%,相较于菌液组降低了10%,相较于中药组降低了16.7%,证明在日粮中添加发酵中药组方可以降低雏鹅痛风的死亡率;发酵组鹅XOD活性为1.13U/L,显著低于阳性组、菌液组、中药组(P<0.05),发酵组鹅血清尿酸、肌酐水平分别为93.36μmol/L、15.05 mmol/m L,显著低于阳性组、菌液组、中药组(P<0.05);抗氧化指标方面,发酵组鹅血清中MDA水平为1.89nmol/m L,显著低于阳性组、菌液组、中药组(P<0.05),发酵组鹅T-AOC和SOD水平分别为5.71 U/m L、3.93 ng/m L,较阳性组、菌液组、中药组显著提高(P<0.05),说明高钙高蛋白日粮会降低雏鹅抗氧化能力,而在日粮中添加发酵中药可以减轻这一影响;在免疫球蛋白方面,发酵组鹅血清中Ig A水平为3.62μg/m L,显著高于阳性组(P<0.05),但与菌液组和中药组差异不显著(P>0.0