在畜牧养殖发展面临饲料禁抗的大背景下,环境因素、饲料原料以及断奶应激都使仔猪健康生产面临极大考验,同时早期断奶使得仔猪肠道更易遭受氧化应激,ROS含量显著升高造成氧化损伤,导致养殖效益大大降低,因此仔猪肠道健康成为目前普遍关注的问题并亟待解决。目前植物提取物中的多种生物活性物质被证明具有抗菌、抗炎、抗氧化以及肠道健康等方面具有显著功效,有望能够成为替抗物质应用,因其所含成分复杂,对其具体作用机制尚且不明,使得植物提取物作为替抗物质促进畜牧养殖发展成为问题。本课题组前期研究证明4-萜品醇对仔猪肠道氧化损伤具有缓解作用,但具体作用机制尚不明确。因此,本试验选用H2O2在断奶仔猪体内诱导氧化应激,探讨4-萜品醇对氧化应激断奶仔猪生长性能及肠道损伤的调节作用,探究4-萜品醇对氧化应激断奶仔猪肠道损伤的潜在作用机制,为4-萜品醇在仔猪生产中的应用提供理论指导,并为仔猪肠道氧化损伤的营养调控提供新的靶点。试验一 4-萜品醇对氧化应激断奶仔猪生长性能及血清抗氧化功能的影响本试验旨在研究4-萜品醇对氧化应激断奶仔猪生长性能和血清抗氧化功能的影响。试验选取21日龄断奶的28日龄体重相近的(8.53±0.42 kg)仔猪(杜洛克×(GSK126作用长白猪×大白猪))32头随机分为4个处理组:(1)正确认细节常对照组(CON组);(2)过氧化氢组(H2O2 组);(3)H2O2+TER 组(H+T 组);(4)4-萜品醇组(TER 组)。CON 组和H2O2组饲喂基础日粮,TER组和H+T组以基础饮食补充60mg/kg TER。预试期3天,正试期21天,试验第15天和第18天H2O2组和H+T组分别腹腔注射1 mL/kg BW 10%H2O2(注射前用灭菌的0.9%生理盐水将30%H2O2稀释成10%H2O2,1:2体积比稀释),CON组和TER组分别腹腔注射0.9%无菌生理盐水。测定生长性能、血清活性氧水平、乳酸脱氢酶活性和血清抗氧化酶活力。结果表明:(1)TER显著提高氧化应激断奶仔猪第14天和21d的平均体重(P<0.05),提高21天平均日采食量(P<0.05)。H2O2组显著降低平均体重以及平均日采食量(P<0.05),且添加4-萜品醇均能够有效降低腹泻率。(2)与CON组相比,TER组显著降低仔猪血清ROS水平(P<0.05),H2O2组显著升高血清ROS水平(P<0.01),H+T组血清ROS水平显著低于H2O2组(P<0.01)。(3)TER 组血清中抗氧化酶 CAT(Catalase,CAT)和 GSH-Px(Glutathione Peroxidase,GSH-Px)活力显著增加(P<0.05),MDA(Malondialdehyde,MDA)活力显著降低(P<0.05),H2O2组 CAT和 SOD(Superoxide Dismutase,SOD)活力显著降低(P<0.05)。H+T 组 CAT、SOD 和 GSH-Px 活力显著增加(P<0.05),且 MDA 活力显著降低(P<0.05)。(4)与CON组相比,H2O2组血清中 LDH(Lactate Dehydrogenase,LDH)活性显著升高(P<0.01)。与H2O2组相比,H+T组显著降低血清中LDH活性(P＜0.05)。综上,4-萜品醇可以显著提高氧化应激断奶仔猪生长性能,降低其血清中活性氧和乳酸脱氢酶水平,提高抗氧化酶活力,进而提高断奶仔猪抗氧化功能,改善断奶仔猪的氧化应激。试验二4-萜品醇对氧化应激断奶仔猪肠道损伤的调节作用本试验旨在研究4萜品醇对氧化应激断奶仔猪肠道损伤的调节作用。试验设计同试验一。结果表明:(1)与CON组相比,TER组三段肠道(十二指肠、空肠和回肠)中ROS含量均显著降低(P<0.05),H2O2组ROS含量均显著增加(P<0.05)。与H2O2组相比,H+T组三段肠道中ROS含量均显著降低(P<0.05)。(2)与CON组相比,TER组十二指肠和空肠LDH活性显著增加(P<0.05)。与H2O2组相比,H+T组空肠和回肠LDH活性显著增加(P<0.05)。(3)与CON组相比,TER组肠道中T-AOC(Total Antioxidant Capacity,T-AOC)、GSH-Px 和 CAT 酶活力均显著增加(P<0.05),H2O2组肠道中SOD和GSH-Px酶活力显著降低(P<0.05)。与H2O2组相比,H+T组肠道中SOD以及GSH-Px活力显著增加(P<0.05),MDA酶活力显著降低(P<0.05)。(4)与CON组相比,TER组中Gpx1和SOD1基因表达显著增加(P<0.05),H2O2组肠道中Gpx1和CAT基因表达显著降低(P<0.05)。与H2O2组相比,H+T组肠道中CAT基因表达显著升高(P<0.05)。(5)与CON组相比,TER组肠道绒毛高度显著增加(P＜0.01),肠道隐窝深度均显著降低(P<0.01),绒隐比显著增高(P＜0.01),H2O2组肠道绒毛高度显著降低(P<0.01),隐窝深度显著升高(P<0.01),绒隐比显著降低(P<0.01)。与H2O2组相比,H+T组肠道绒毛高度显著增加(P<0.01),隐窝深度显著降低(P<0.01),绒隐比显著增高(P<0.01)。(6)与CON组相比,H2O2组肠道绒毛破损较为严重,出现断裂脱落,且线粒体出现明显肿胀,线粒体嵴断裂,TER组及H+T组相较于H2O2组绒毛发育良好,整齐排列,较为粗壮,且线粒体呈现正常状况,发育较好。(7)与 CON 组相比,TER 组肠道 GPX4(Glutathione Peroxidase 4,GPX4)和 SLC7A11(Solute Carrier Family 7 Mmedically compromisedember 11,SLC7A11)基因表达显著升高(P<0.05),且 H2O2 组 ACSL4(Long-chain-fatty-acid-CoA Ligase 4,ACSL4)基因表达显著降低(P＜0.05)。与H2O2组相比,H+T组肠道GPX4基因表达显著增加(P<0.05),ACSL4基因表达显著降低(P<0.05)。(7)与CON组相比,H2O2组十二指肠ACSL4蛋白相对表达量显著增加(P<0.05),TER组回肠GPX4和SLC7A11蛋白相对表达量显著增加(P<0.05),与H2O2组相比,H+T组十二指肠ACSL4蛋白相对表达量显著降低(P<0.05)。回肠GPX4蛋白相对表达量显著升高(P<0.05)。综上,H2O2刺激可导致仔猪体内ROS水平上升,抗氧化酶活力降低,肠道绒毛形态发育和结构受损,铁死亡水平升高,而4-萜品醇可缓解氧化应激诱导的仔猪肠道损伤,促进肠道绒毛发育和维持线粒体结构正常,抑制铁死亡相关基因及蛋白的表达,从而缓解仔猪肠道损伤。试验三4-萜品醇对氧化应激断奶仔猪肠上皮细胞铁死亡的潜在作用机制本试验旨在研究4-萜品醇对氧化应激断奶仔猪肠上皮细胞铁死亡的作用机制。试验设计同试验一。测定肠道组织自噬、线粒体膜电位表达水平以及线粒体自噬水平。结果表明:(1)与CON组相比,TER组Beclin、PINK1(PTEN Induced Putative Kinase 1,PINK1)、LC3(Lightchain Sociated Protein,LC3)和 Parkin(Parkinson's Disease Gene2,Parkin)基因表达显著增加(P<0.05)。与H2O2组相比,H+T组Beclin和LC3基因表达显著升高(P<0.05),P62(Sequestosome-1,P62)基因表达显著降低(P<0.05)。(2)与CON组相比,TER组三段肠道中线粒体膜电位水平显著升高(P<0.01),且H2O2组显著降低线粒体膜电位水平(P<0.01)。与H2O2组相比,H+T组显著升高线粒体膜电位水平(P＜0.05)。(3)H2O2组显著降低三段肠道线粒体膜电位水平(P<0.01),H+T组和TER组显著提高十二指肠和空肠线粒体膜电位水平(P<0.01),同时TER显著提高回肠线粒体膜电位水平(P<0.01)。(4)与CON组相比,TER组Beclin、PINK1、LC3和Parkin基因表达显著增加(P<0.05)。与H2O2组相比,H+T组P62基因表达显著降低(P<0.05)。综上,H2O2刺激可减少仔猪肠上皮自噬,降低仔猪肠道线粒体膜电位,减少肠道线粒体自噬,而4-萜品醇增加仔猪肠上皮细胞和线粒体自噬,可能通过线粒体自噬途径抑制氧化应激仔猪肠上皮细胞铁死亡,进而缓解仔猪肠道氧化损伤。综上,在断奶仔猪基础日粮中添加4-萜品醇有效提高断奶仔猪生长性能,且添加H2O2诱导的活性氧水平以及乳酸脱氢酶含量异常造成的相关损伤都被添加4-萜品醇所抑制,有效改善肠道绒毛以及肠道线粒体破损及肿胀状况,提高抗氧化酶和抗氧化基因及蛋白相对表达量,降低了 H2O2诱导的铁死亡水平,同时有效提高线粒体膜电位水平,并且提高线粒体自噬基因及蛋白含量,增加线粒体自噬水平,能够从一定程度上能够有效降低活性氧升高造成的氧化损伤,使机体可以通过线粒体自噬途径缓解氧化损伤,由此可知添加4-萜品醇在生产实践中可以提高生产效益,并缓解肠道免受氧化损伤。