植物多糖对幼龄动物消化道功能调节机理

利用基因芯片技术，研究不同种类的单一植物多糖和不同配伍的复合多糖对幼龄动物肠道发育、组织形态、腺体分泌功能、消化吸收功能，屏障功能，免疫功能及微生物区系的影响。在实验性消化道疾病条件下，研究植物多糖对幼龄动物消化道分泌的重要激素、受体、载体mRNA含量及表达、肠细胞信号传导，肠道淋巴细胞的分泌及免疫球蛋白在肠道中的转移，以及对细胞因子基因表达的影响。探讨摄入植物多糖与消化器官结构完整性、肠道免疫、腺体分泌、肠细胞消化吸收功能、微生物区系间的关系。揭示植物多糖与幼龄动物消化道腺体激素的释放、吸收载体和受体基因表达及营养素的消化吸收的关系。经高通量群体指标分析，阐明植物多糖与幼龄动物消化道发育及功能调节机制，为植物多糖作为安全、高效饲用抗生素替代物的研发提供依据。

本项目从对健康动物的促进作用和对实验模型动物的拮抗作用两个方面，研究了植物多糖对幼龄动物生长、抗氧化能力、肠粘膜结构、微生物菌群、黏膜免疫特性以及肠粘膜全基因表达谱等多方面的影响，探讨了植物多糖对幼龄动物消化道功能调控的机制。结果表明：（1）黄芪多糖（APS）由葡萄糖、阿拉伯糖、葡糖醛酸和半乳糖醛酸4种单糖构成，人参茎叶多糖（GPS）主要由葡萄糖构成，其次为半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸和木糖；（2）植物多糖具有较强的体外清除羟自由基能力；（3）APS对肉仔鸡的生长性能没有影响，但是对免疫器官指数、抗氧化酶活性以及脂肪酶和蛋白酶具有显著促进作用；（4）APS可显著改善氧化应激状态下肉仔鸡的生长，提高免疫器官指数和抗氧化酶活性；（5）GPS能极显著降低雏鸡死亡率，显著提高日粮能量利用率；（6）环磷酰胺诱导的免疫抑制模型，极显著地降低了体重和日增重，死亡率也极显著高于对照组，GPS可以有效拮抗免疫抑制，极显著地降低死亡率，提高日粮蛋白质和能量的利用率；（7）APS和GPS均能显著提高实验动物小肠绒毛高度、宽度等指标，提高小肠对营养物质的吸收能力；（8）氧化应激模型和免疫抑制模型对实验动物消化道造成不同程度的损伤，APS或GPS具有较强的拮抗作用，能够有效改善应激状态，促进肠粘膜修复；（9）GPS具有极强的免疫促进作用，能够显著提高健康蛋雏鸡空肠免疫细胞数量，同时能极显著地提高小肠黏膜NO，以及空肠IL-2的表达量，对十二指肠的sIgA也有促进作用；（10）GPS能够有效改善免疫抑制作用，从而促进肠上皮淋巴细胞等免疫细胞的增殖，以及NO、IL-2等免疫因子和sIgA数量的提高来增强机体的黏膜免疫水平，有效地拮抗由免疫抑制对蛋雏鸡造成的黏膜损伤；（13）APS能够促进肉仔鸡盲肠双歧杆菌、乳杆菌等有益微生物的增殖而抑制大肠杆菌和沙门氏菌等有害菌的生长；（14）GPS能够改善DSS诱导的肠炎小鼠肝脏和脾脏的抗氧化酶活性，并对小肠消化酶活性也有一定的促进作用；（15）植物多糖对肉仔鸡肠粘膜全基因组表达谱影响的研究结果表明，植物多糖显著上调的基因主要在免疫、多糖的生物合成及抗氧化等方面，显著下调的基因，主要涉及氨基酸、维生素等营养素的代谢。因此，植物多糖能够有效提高机体抗氧化和肠道黏膜免疫能力，促进小肠粘膜发育，改善消化道微生物菌群，从而达到维护健康，促进生长的目的。