近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所家畜營(yíng)養(yǎng)與調(diào)控科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究揭示了緩解豬腸道氧化損傷的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控措施及其潛在作用機(jī)制,為維護(hù)豬腸道健康,提升生長(zhǎng)性能提供了新的方法參考。相關(guān)研究成果發(fā)表在《國(guó)際生物科學(xué)雜志International Journal of Biological Sciences》(IF=8.2)。
氧化應(yīng)激是眾多腸道疾病發(fā)展中的關(guān)鍵表征,探索有效的抗氧化策略,降低腸道疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),是當(dāng)前提升畜禽生產(chǎn)效益的重要選題。羥基酪醇是一種天然多酚化合物,能夠有效地中和體內(nèi)的活性氧,減輕氧化應(yīng)激帶來(lái)的損害,對(duì)緩解畜禽腸道氧化應(yīng)激相關(guān)疾病癥狀具有潛在應(yīng)用價(jià)值。
研究構(gòu)建了敵草快豬腸道氧化損傷模型,發(fā)現(xiàn)敵草快處理會(huì)引起豬氧化應(yīng)激和腸道屏障功能損傷,而補(bǔ)充羥基酪醇顯著減輕了這些負(fù)面影響。研究首先分析并排除了腸道微生物群和短鏈脂肪酸等代謝物的間接影響作用,猜測(cè)羥基酪醇可能是直接作用于腸道細(xì)胞,發(fā)揮抗氧化作用。進(jìn)一步利用豬腸道上皮細(xì)胞IPEC-J2進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)羥基酪醇可以直接激活PI3K/Akt-Nrf2信號(hào)通路和促進(jìn)線粒體自噬發(fā)揮抗氧化作用,減輕氧化損傷。具體是,Nrf2信號(hào)通路通過(guò)增加抗氧化酶的產(chǎn)生來(lái)清除現(xiàn)有的活性氧,而線粒體自噬則通過(guò)移除受損的線粒體來(lái)減少活性氧的產(chǎn)生。更深入地研究還發(fā)現(xiàn)Nrf2信號(hào)通路和線粒體自噬途徑在羥基酪醇發(fā)揮抗氧化作用中具有協(xié)同效應(yīng),阻斷這兩個(gè)途徑中的任何一個(gè)都會(huì)減弱羥基酪醇的保護(hù)效果。
總之,羥基酪醇能夠通過(guò)調(diào)節(jié)PI3K/Akt-Nrf2信號(hào)通路和促進(jìn)線粒體自噬,共同實(shí)現(xiàn)緩解腸道氧化損傷的作用。因此,開(kāi)發(fā)富含羥基酪醇的飼料或者飼料添加劑對(duì)維護(hù)畜禽腸道健康,提升生產(chǎn)效益具有積極作用。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年創(chuàng)新專項(xiàng)及農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。博士生文曉賓和博士后湯善龍為論文第一作者,陳亮研究員和張宏福研究員為通訊作者。
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