酵母培养物水溶物对离体草鱼肠道黏膜细胞生长及细胞膜完整性的影响
酵母生物饲料在水产养殖中的应用进展
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酵母生物饲料在水产养殖中的应用进展何志刚1李小玲1,2(1,湖南省水产科学研究所,湖南长沙,410153;2,农业部渔业产品监督检验测试中心(长沙),长沙,410153)摘要:文章简单介绍了酵母的概况,重点介绍酵母生物饲料如酵母细胞壁、饲料酵母、酵母水解物、活性干酵母、酵母硒、海洋红酵母等。
对酵母生物饲料在水产养殖动物中的应用和研究进展情况进行详细介绍,并指出酵母生物饲料发展中存在的问题。
关键词:酵母生物饲料;水产养殖;应用;发展趋势酵母菌,一种传统食品酿造工业的主要生产菌株,如今已成为现代生物饲料最具吸引力的微生物细胞工厂。
这类单细胞真核微生物,其细胞及细胞内容物,如蛋白、氨基酸、多糖、有机酸、核酸、维生素等活性物质,都可参与生物饲料的绿色生产。
目前已知的酵母菌有500多种,以酵母为原料或生物载体,利用现代生物技术,并结合微生物发酵工程,已形成了一系列与酵母相关的具有特定营养或功能的生物饲料及饲料添加剂产品,通称为“酵母生物饲料”。
酵母生物饲料主要分为以下几大类:酵母细胞壁多糖、酵母水解物、活性干酵母、酵母硒、活酵母衍生物、复合酵母、酵母培养物、海洋红酵母、与芽孢杆菌等益生菌复配而成的EM菌或微生态制剂(用于水质或底质改良剂)、饲料酵母、利用酵母发酵而得到的酵母饲料。
1.酵母细胞壁多糖用于饲料中的酵母细胞壁是酵母经细胞自溶部分破壁、破壁酶解、分离洗涤、浓缩、干燥等一系列生产工艺,精制而成的富含β-葡萄糖、甘露聚糖等免疫因子的一种绿色饲料添加剂产品。
近年研究认为,酵母细胞壁含有的甘露寡糖和β-葡聚糖可对细菌、病毒引起的疾病及环境因素引起的应激反应产生非特性免疫力。
酵母细胞壁多糖是以酿酒酵母为原料,经过细胞破壁、酶解、分离提纯和干燥等工艺精制而成,在水产动物中的作用主要有:提高水产动物非特异性免疫力、提高水产动物的特异性免疫应答反应、显著提高水产动物抗病能力、能有效降低肝损伤,还具有一定促生长的作用。
酵母和酵母培养物的区别和各自的作用
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酵母培养物(1)东北农业大学动物营养研究所周淑芹孙文志文章来源:中国饲料本世纪,人们崇尚绿色食品、保健食品,迫切要求能用绿色添加剂替代抗生素等药物,从而生产出真正适合人们消费要求的保健食品。
运用生物技术而生产的微生物饲料添加剂,就是此类添加剂的一种。
本文就此类添加剂中的酵母培养物加以论述。
1 酵母培养物的生产1.l 营养成分酵母培养物通常指用固体或液体培养基经发酵菌发酵后,含培养物和酵母菌的混合物,营养丰富,富含B族维生素。
矿物质、消化酶。
促生长因子和较齐全的氨基酸,是集营养与保健为一体的饲料添加剂。
前民主德国研究者测得酵母培养物中VK平均含量为40-142 mg/kg。
Kornegay(1995)测定一种酵母培养物植酸酶活性为1400单位/kg,这与Thayer 等(1978)认为酵母菌中含有植酸酶,其活性较高相一致。
Sewart(1995)发现的一种红酵母含有丰富的类胡萝卜素,能加强动物产品的着色效果。
1.2 生产工艺单独用液体或固体培养基经发酵菌发酵生产的酵母培养物不够理想,因此目前一般采用液固态结合发酵工艺。
它采用液态制菌种,固态曲池发酵,培养基灭菌熟化,加大液态接种量,合理的干燥工艺,缩短了发酵周期,大大降低了杂菌污染程度,有效地保存了产品中的生物活性物质。
以这种工艺生产出的产品含粗蛋白质25%左右上注意保存酵母活性细胞、消化酶、维生素和酵母代谢终产物,属于微生态制剂类型,是一种具有生物活性的饲料复合添加剂。
以美国达农威公司(Diamond V)深圳;公司生产的酵母培养物达农威益康“XP”为例,介绍生产方法如下:l)加入液体培养基,促进酵母代谢,开始产生营养代谢物;2)谷物培养基与液体发酵液相混和形成湿混合料,发酵过程继续;3)湿混合料被挤压成柔软面条状,发酵过程继续,在这个过程中,酵母细胞继续利用培养基产生更多的营养代谢物;4)发酵的面条状酵母培养物被烘干、磨碎,然后包装。
2 酵母和酵母培养物的区别2.l 酵母(活性干酵母)酵母和酵母培养物是完全不同的两种物质。
酵母培养物的作用
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酵母培养物的作用酵母培养物是一种富含酵母细胞的培养基,可用于培养、繁殖和研究酵母菌。
酵母菌是一类单细胞真核生物,常用于食品发酵、酒类生产和科学研究等领域。
酵母培养物在这些应用中起到了重要的作用,具体包括以下几个方面。
1.食品发酵:酵母培养物可用于制作面包、啤酒、葡萄酒等食品和饮料。
在发酵过程中,酵母细胞通过代谢作用产生二氧化碳和酒精,使面团膨胀发酵,提供食品的松软度和口感。
因此,酵母培养物中的酵母细胞是食品发酵的关键成分。
2.酒类生产:酵母培养物是酒类生产中的必需品。
葡萄酒、啤酒和烈性酒的制作都需要酵母菌进行发酵。
酵母培养物提供了充足的酵母细胞和营养物质,使酵母能够快速而有效地进行发酵。
同时,酵母细胞还会对果汁或麦汁进行化学变化,产生酒精和香气物质,给酒类带来特殊的口感和风味。
3.生物学研究:酵母培养物在生物学研究中广泛应用。
酵母菌是生命科学中的模式生物,具有许多与人类细胞相似的基因和生物过程。
通过研究酵母菌的生理和遗传特性,可以揭示细胞生物学和分子遗传学的基本机制。
酵母培养物提供了培养酵母细胞的理想环境,研究者可以通过改变培养物的成分,调控酵母细胞的生长、分裂和代谢,从而深入了解相关生理过程的机理。
4.医药工业:酵母培养物在医药工业中也有重要应用。
有些药物的生产依赖于酵母菌的发酵,如青霉素等抗生素的合成。
酵母细胞在培养物中产生特定的代谢产物,经过提取和纯化即可制备成药物。
此外,酵母培养物还可以用于生产疫苗和基因工程产品,为医药工业提供了重要的原材料。
5.环境修复:酵母培养物还可以用于环境修复。
环境中存在着许多有毒有害的物质,如重金属、有机污染物等,这些物质对生物和环境都会造成危害。
酵母菌具有一定的耐受力和生理调节能力,可以在污染环境中存活并代谢分解有害物质。
酵母培养物可以提供合适的培养条件,促进酵母菌进行环境修复的作用。
这一技术被广泛应用于土壤和水体的污染治理和恢复。
总的来说,酵母培养物在食品发酵、酒类生产、生物学研究、医药工业和环境修复等领域都起到了非常重要的作用。
西安鑫汉宝未来高浓度酵母培养物的中国创新者!——访西安鑫汉宝生物科技有限公司总经理王文盼
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你见过“可溶解”的酵母培养物吗?根据调查得知,传统的酵母培养物颗粒较粗,溶解性低,而可溶解的酵母培养物代谢产物高,能更快的被瘤胃微生物利用。
爱普安酵母培养物就是一款溶解性强的酵母培养物。
它为酵母类行业带来一场革命,它用“生产代谢产物”的概念颠覆了行业对酵母培养物的认知。
它是酵母行业营销至上的逆行者,用百炼成钢的态度铸造一批批过硬的产品,用7天一个工艺周期的“匠心”烘出一粒粒高浓度的“晶石”,用过硬的产品、匠心的工艺、研发创新的思路打破陈规,引领行业发展之路。
为此,记者专门采访了西安鑫汉宝生物科技有限公司总经理王文盼先生。
揭开爱普安酵母培养物的神秘面纱爱普安是商标,奶酵益是商品名,鑫汉宝是公司名称。
爱普安寓意“用爱普及安全”,用产品传导鑫汉宝“健康每一头牛”的企业理念。
据资料显示,陕西省科学院生物农业研究所、陕西省酶工程研究所科研转化单位西安鑫汉宝生物科技有限公司位于西安市鄠邑区甘河生物产业园,占地40亩,是一家专注于酿酒酵母培养物研究生产应用的民营高科技有限公司,公司与中国农业大学、西西安鑫汉宝:未来高浓度酵母培养物的中国创新者!———访西安鑫汉宝生物科技有限公司总经理王文盼本刊记者巩少倩《奶牛》2020年11期10《奶牛》2020年11期11北农林科技大学兰州大学、内蒙农科院先后建立了长期的战略合作关系。
公司目前所采用的三级液体深层培养(液体培养基全部采用进口活性原料)两级固体发酵和低温连续干燥技术,是国内首家具有自主专利技术,全面通过IS09001质量管理体系的酿酒酵母培养物生产企业。
黑暗中的摸索2011年开始产品研发;2014年开始建厂;2015年年底产品面世。
20年的积累,只为爱普安酵母培养物的诞生而奔波,现总经理王文盼先生用在饲料企业做10年营养配方和服务的实践过程中,对一些活性物质在动物营养健康方面的作用探索,倒推找到“代谢产物”的思路。
带着这样的思路,王文盼先生找到了陕西省酶工程研究所(中国唯一一家酶工程研究所),在酶工程研究所张强所长带领下团队经过三年的磨炼,进行菌种筛选,基因工程改造,反复的实验研究,利用酶研究所的强大技术支撑,最终优选菌株和稳定的工艺。
肠道菌群的环境毒理学研究:现状与展望
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第34卷㊀第8期2021年8月环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究ResearchofEnvironmentalSciencesVol.34ꎬNo.8Augustꎬ2021收稿日期:2021 ̄01 ̄27㊀㊀㊀修订日期:2021 ̄04 ̄19作者简介:刘月月(1996 ̄)ꎬ女ꎬ山东德州人ꎬliuyueyue@mail.imu.edu.cn.∗责任作者ꎬ王琛(1988 ̄)ꎬ男ꎬ山东泰安人ꎬ助理研究员ꎬ博士ꎬ主要从事环境毒理研究ꎬwangchen@craes.org.cn基金项目:国家自然科学基金项目(No.42007369)SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.42007369)肠道菌群的环境毒理学研究:现状与展望刘月月ꎬ王㊀琛∗ꎬ赵晓丽ꎬ吴丰昌ꎬ白英臣ꎬ滕苗苗ꎬ汪㊀霞ꎬ时㊀迪中国环境科学研究院ꎬ环境基准与风险评估国家重点实验室ꎬ北京㊀100012摘要:肠道菌群对人类和动物的健康发挥着重要作用ꎬ已经成为近年来国内外环境毒理学研究的又一新兴课题.由于肠道和肠道菌群系统是大部分污染物进入生物体后第一个暴露接触点ꎬ污染物必然要通过这层屏障进一步诱导毒性效应.因此ꎬ研究环境污染物对肠道菌群的影响及其与宿主健康互作关系具有重要意义.结果表明:①污染物对肠道菌群丰度和多样性的干扰作用是目前研究的焦点ꎬ个人护理品㊁医用药物㊁重金属㊁农药㊁新污染物㊁空气污染物㊁持久性有机污染物等七大类常见污染物的毒理学研究中均发现肠道菌群的改变.②有益菌群可以彼此影响并与肠道系统相互作用ꎬ参与调控宿主营养物质消化㊁免疫系统反应㊁内分泌调节㊁神经元活动等多方面的生理过程ꎻ相关分析表明ꎬ对拟杆菌㊁厚壁菌㊁乳酸杆菌和双歧杆菌等有益菌群的改变是污染物毒性效应的关键途径.③环境污染物暴露可以影响肠道菌群结构和代谢活动ꎬ通过肠道菌群的介导作用ꎬ进而破坏肠道屏障功能和完整性ꎬ影响免疫反应㊁代谢调控㊁内分泌信号通路㊁神经发育等一系列生理生化过程最终影响宿主健康.研究显示ꎬ肠道菌群可以作为环境毒理学研究中的新型终点ꎬ对深入研究污染物的毒性效应和作用机制具有重要意义.关键词:环境污染物ꎻ肠道菌群ꎻ毒理效应ꎻ宿主健康中图分类号:X503㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1001 ̄6929(2021)08 ̄1991 ̄10文献标志码:ADOI:10 13198∕j issn 1001 ̄6929 2021 05 08EnvironmentalToxicologyofGutMicrobiota:StatusandPerspectiveLIUYueyueꎬWANGChen∗ꎬZHAOXiaoliꎬWUFengchangꎬBAIYingchenꎬTENGMiaomiaoꎬWANGXiaꎬSHIDiStateKeyLaboratoryofEnvironmentalCriteriaandRiskAssessmentꎬChineseResearchAcademyofEnvironmentalSciencesꎬBeijing100012ꎬChinaAbstract:Gutmicrobiotaplaysvitalrolesinhumanhealthandhasbecomeoneoftheemergingtopicsinenvironmentaltoxicologyresearchworldwide.Sincethegutandgutmicrobialsystemareusuallythefirstcontactpointwhenmostpollutantsenterlivingorganismsꎬitislikelythesepollutantswouldpassthroughthegutmicrobiota(asabarrier)andcausepotentialadverseeffects.Therehasbeenincreasingglobalconcernaboutthepotentialimpactofenvironmentalpollutantsonthegutmicrobiotaandtheirinteractionwiththehostᶄshealthꎬanditisnoteworthy.Thispaperindicatedthat:(1)Theinterferenceofdifferentpollutants(e.g.ꎬpharmaceuticalsandpersonalcareproductsꎬmedicaldrugsꎬheavymetalsꎬpesticidesꎬemergingchemicalsꎬairpollutantsandPOPs)ontheabundanceanddiversityofgutmicrobiotahasbeenthecurrentresearchfocusꎬandthesepollutantscanchangethegutandgutmicrobialsystem.(2)Disturbanceofbeneficialgutmicrobiota(e.g.ꎬBacteroidetesꎬFirmicutesꎬLactobacillusandBifidobacteria)isthekeypathwayoftoxicitysincethesebeneficialmicrobiotascaninteractwitheachotherandparticipateinvariousphysiologicalprocessesofthehostsuchastheregulationofnutrientdigestionandimmunesystemresponsesꎬmodulationofendocrinesystemandactivitiesofneurons.(3)Exposuretoenvironmentalpollutantscanaffectthestructureandmetabolicactivitiesofgutmicrobiotasꎬwhichwoulddamagethefunctionsandunderminetheintegrityofgutbarrierꎬfurtherdisturbingaseriesofphysiologicalandbiochemicalprocessesandultimatelyaffectingthehealthofthehost.Thegutandgutmicrobialsystemhasbeenrecognizedasanewendpointbyenvironmentaltoxicologistsꎬthereforeꎬitisofgreatimportanceforin ̄depthstudyofthetoxiceffectsandmechanismsofpollutants.Keywords:environmentalpollutantsꎻgutmicrobiotaꎻtoxicologicaleffectsꎻhosthealth㊀㊀肠道菌群是寄居在宿主肠道中微生物群落的总称ꎬ其与宿主互利共生ꎬ可以通过菌体的自身成分㊁代谢物㊁衍生物等调节肠道局部免疫平衡ꎬ参与机体免疫微环境的塑造ꎬ帮助宿主完成多种生理生化功㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第34卷能[1].越来越多的流行病学与毒理学研究表明ꎬ肠道菌群紊乱和失衡与多种人类非传染性疾病(non ̄communicablediseasesꎬNCDs)密切相关.肠道菌群异常(如多样性降低㊁特定成员和功能改变等)可能参与糖尿病[2]㊁非酒精性脂肪肝[3]㊁炎症性肠病[4]㊁自身免疫性关节炎[5]㊁肥胖症[6]㊁哮喘等[7]等多种疾病的发生.此外ꎬ短链脂肪酸㊁脂多糖㊁次级胆汁酸等肠道菌群的代谢产物和衍生物ꎬ也能与宿主的一些生理途径相互作用ꎬ并通过 脑 肠 肠道菌群轴 诱发自闭症[8]㊁代谢综合征[9]㊁老年痴呆症[10]等疾病.随着现代社会的快速发展ꎬ化学物质的制造量和使用量日益增长ꎬ这些物质会释放到环境中ꎬ通过多种环境介质及食物链对人类和动物健康产生影响ꎬ其中经口暴露是绝大部分污染物产生毒害效应的暴露途径[11].肠道菌群与宿主的胃肠消化系统是人类及众多环境生物抵御外源污染物侵袭的第一层屏障.研究[12 ̄13]证实ꎬ肠道菌群易受饮食和抗生素等外源因素的影响ꎬ且对环境污染物表现出极高的敏感性.环境污染物的暴露可以改变肠道菌群的丰度和多样性ꎬ进而诱导与菌群失调相关的毒理学症状ꎬ最终影响宿主健康.污染物可以通过动物的 脑 肠 肠道菌群轴 系统双向调节机制ꎬ以菌群代谢产物和衍生物为 信使 ꎬ影响内分泌㊁神经系统的组成和宿主行为.由于肠道菌群的敏感性及对宿主多种全身性生理功能发育的重要影响ꎬ研究污染物对肠道菌群及宿主健康的交互作用已经成为环境毒理学领域的新兴热点.鉴于微生物菌群的重要作用ꎬ目前以美国㊁日本㊁加拿大和欧盟为代表的发达国家和地区ꎬ在共同完成人类基因组计划 (2000年)之后ꎬ又战略部署了一系列支持微生物组相关的研究计划[14](见图1).2006年中国与法国启动了 中法人体肠道元基因组 合作ꎬ随着欧洲其他国家的加入ꎬ该合作已上升为中欧人类微生物组合作[15].这些研究计划能深度解读微生物群和疾病之间的关联ꎬ为探索环境污染物对肠道菌群产生的毒性效应提供基础.图1㊀国际上与微生物组相关的研究计划Fig.1Internationalresearchprojectsrelatedtothemicrobiome㊀㊀该文在简述目前肠道菌群研究方法和环境毒理学进展的基础上ꎬ从组织学㊁病理学㊁生理学等角度系统归纳了近年来关于环境污染物对肠道菌群的干扰作用ꎬ总结了近年来环境污染物对肠道菌群多样性和丰富度的影响以及肠道菌群与宿主健康互作机制.并对肠道菌群毒理学研究中存在的问题和研究方向进行了探讨与展望ꎬ以期对环境污染物的新型致毒机理研究和环境风险评价提供一定参考.1㊀肠道菌群的研究方法历史上对微生物组的探索主要限于对致病性菌群的选择性培养ꎬ而多数菌群因为非致病性㊁种群含量低和培养条件难度大等原因ꎬ所受关注较少.近年来ꎬ分析微生物组的方法和标准获得快速发展ꎬ新兴技术的发展和应用使得人们可以更加全面地确定肠道菌群的组成ꎬ解析菌群的结构和功能.这使得探索环境污染物与肠道菌群潜在的因果关系㊁研究相关微2991第8期刘月月等:肠道菌群的环境毒理学研究:现状与展望㊀㊀㊀生物介导的疾病发生机制成为可能[16 ̄17].常用的微生物组分析技术如表1所示ꎬ目前高通量测序方法已成为研究环境污染物对肠道菌群影响中最普遍的技术手段.表1㊀肠道菌群的研究方法归纳Table1Summarizationofresearchmethodsforgutmicrobiota分析方法技术手段评估和应用体外培养模拟肠道内环境ꎬ通过固体培养基㊁液体培养基㊁单细胞挑取等手段对粪便㊁肠道内容物分离培养培养目标细菌用于对肠道微生物类群定性定量研究㊁鉴定和应用高通量测序16SrRNA测序[18]扩增目的基因片段构建DNA文库ꎬ根据基因的系统发育地位ꎬ获取微生物群落组成及多样性信息反映微生物组成及相对丰度宏基因组[19]提取样品中全部微生物DNA并构建文库ꎬ不经过选择性扩增ꎬ直接研究样本中所有的DNA表达了解细胞内所有基因组的结构与功能的关系宏转录组[20]获取某一物种特定组织或器官在某一状态下的转录本序列信息以样本中所有的mRNAꎬ反映功能基因丰度或表达情况指纹图谱技术变性梯度凝胶电泳温度梯度凝胶电泳末端限制性片段长度多态性ERIC ̄PCR指纹图谱PCR扩增技术获得代表微生物群落的总体核酸分子ꎬ以不同形式的凝胶电泳分离不同核酸分子鉴别细菌种类㊁丰度以及评估微生物 ̄宿主之间的相互作用ꎬ对比分析不同微生物群落之间的差异宏蛋白质组学通过液质联用(LC ̄MS)研究微生物群落表达的所有蛋白质鉴定群落中各种蛋白表达的相对变化代谢组学[21]通过液相色谱㊁气相色谱 ̄质谱或磁共振波谱测定峰值ꎬ研究组织或细胞在某一特定时期内所有代谢产物研究微生物样本的所有代谢物含量变化及代谢通路变化2㊀环境污染物对肠道菌群的干扰作用及机制2 1㊀环境污染物对肠道菌群的干扰作用医用药物的过度使用以及农药残留㊁重金属污染㊁持久性有机污染物㊁新污染物污染等产生的生态和健康危害已经引起世界范围内的广泛研究.尽管这些环境污染物的毒理学研究已不断扩展和深入ꎬ但是针对肠道微生物开展的环境毒理学研究尚处于起步阶段.一般认为ꎬ肠道及肠道微生物系统是经口暴露的污染物进入机体后的第一层暴露接触点ꎬ也是防御污染物毒害作用的第一层屏障[11].与机体的其他靶器官相比ꎬ肠道微生物更易受到环境污染物的暴露ꎬ其变化也能够直接反映污染物的潜在毒性作用[12 ̄13].针对目前广泛研究的几种典型环境污染物ꎬ该文从污染物种类㊁应用㊁环境来源以及对肠道菌群的影响等方面做了归纳整理ꎬ以期为进一步开展污染物生态毒理学研究和风险评估提供参考.由于污染物的生物利用度取决于各种因素ꎬ如污染物本身的物理化学特性ꎬ与宿主的接触时间㊁接触剂量㊁宿主自身吸收能力等ꎬ该研究进一步整理分析了几种典型环境污染物在不同暴露浓度㊁暴露时间下对肠道菌群的影响和对宿主的毒性效应(见表2).越来越多的研究[23]证明ꎬ肠道菌群会受到不同污染物暴露的影响ꎬ进而直接或间接对宿主的健康产生影响.2 2㊀环境污染物影响肠道菌群和宿主健康的作用机制环境污染物被人类和动物体内肠道吸收后ꎬ通过影响肠道菌群的生理活动ꎬ破坏机体肠道屏障ꎬ导致肠道组织损伤ꎬ进一步引发宿主代谢失调㊁免疫系统㊁神经系统㊁内分泌系统紊乱等多种复杂结果ꎬ从而影响宿主健康.此外ꎬ环境污染物通过菌群的介导作用也会增加宿主的易感性ꎬ导致炎症㊁病原体侵染等ꎬ加剧污染物的毒性(见图2).2 2 1㊀破坏肠道屏障功能和完整性肠道菌群在维持宿主肠道完整性和功能上发挥着重要作用:一方面ꎬ肠道上皮细胞及部分定植于此的共生微生物菌群构成了保护宿主抵御病原菌侵染的物理性屏障[52 ̄53]ꎻ另一方面ꎬ肠道菌群可以将食物成分转化为含吲哚的代谢物ꎬ促进潘氏细胞和杯状细胞分泌防御素㊁抗菌肽和粘蛋白ꎬ以助于维持肠道屏障的完整性[54].肠道上皮屏障完整性一旦受到破坏ꎬ也会为致病性菌群的移位提供条件ꎬ诱发肠道炎症[55].研究[56 ̄57]表明ꎬ肠道菌群中的双歧杆菌㊁类杆菌等有益菌群产生的短链脂肪酸(SCFAs)可以通过多种机制作用于肠道以维持肠道屏障完整性ꎬ抑制肠道炎症.SCFAs通过GPR(如GPR43㊁GPR109A)信号3991㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第34卷表2 几种典型环境污染物对不同生物肠道菌群毒理研究归纳Table2Toxicologicalstudiesoftypicalenvironmentalpollutantsongutmicrobiotaofdifferentorganisms污染物种类应用环境来源对肠道菌群的影响效应浓度暴露时间受试生物肠道菌群变化毒性效应个人护理品医用药物重金属农药三氯生咪唑三氯卡班抗生素四环素镉钴镍砷铅汞有机氯杀虫剂有机磷杀虫剂除草剂草甘膦杀菌剂霜霉威日化产品㊁医疗用品的添加剂随工业废水㊁生活污水等环境介质流入地表水体破坏肠道菌群菌体细胞的生理活动ꎬ杀死细菌进而导致多种复杂结果[22]临床治疗各种细菌感染和致病微生物感染类疾病以尿液或粪便形式排入环境ꎬ已在土壤㊁地表水体㊁沉积物等环境介质中相继检出由于对细菌有抑制或杀灭作用ꎬ改变微生态环境ꎬ可直接或间接调节菌群[26]矿业㊁加工制造业㊁动物饲料添加以废渣㊁废水㊁废气为载体排入环境被消化道小肠㊁大肠直接吸收代谢ꎬ与肠道菌群直接接触ꎬ对肠上皮黏膜等产生局部作用和全身作用来影响肠道内稳态环境ꎬ间接影响肠道菌群[29]用于农业生态系统获得更优质的农产品ꎬ提高作物产量随雨水冲刷㊁农田灌溉进入地表水体直接被肠道吸收ꎬ接触肠道菌群[35]0 05mg∕kg181d大鼠拟杆菌门丰度增加ꎬ厚壁菌门㊁乳酸杆菌丰度均降低导致结肠炎症ꎬ加重结肠癌的发生[23]1000μg∕L21d斑马鱼拟杆菌门㊁另枝菌属㊁艾克曼菌丰度均降低减少肠道中粘蛋白的分泌ꎬ肝脏代谢紊乱[24]80mg∕L12周雄性小鼠变形杆菌丰度增加ꎬ双歧杆菌丰度降低诱导结肠炎[25]5mg∕kg49d小鼠拟杆菌门㊁厚壁菌门数目增加影响脂质㊁胆固醇代谢[27]450μg∕mL7d蜜蜂双歧杆菌㊁乳酸杆菌丰度均降低ꎬ变形菌门丰度增加增加机体对病原体感染的易感性ꎬ提高死亡率[28]10~80mg∕kg10d黑水虻变形杆菌丰度增加ꎬ拟杆菌门㊁厚壁菌门丰度均降低增加患病风险ꎬ体重减轻[30]82mg∕kg5d小鼠变形菌门㊁疣微菌门丰度均增加影响正常生理功[31]300mg∕kg5d小鼠变形菌门丰度增加ꎬ疣微菌门丰度下降影响正常生理功能[31]10mg∕L4周小鼠厚壁菌门丰度降低ꎬ拟杆菌门丰度增加影响脂质㊁氨基酸㊁胆汁酸代谢[32]32mg∕L40周小鼠厚壁菌门㊁拟杆菌门丰度均降低ꎬ巴氏杆菌属㊁脱硫弧菌科丰度均增加体重改变[33]2mg∕kg90d雌鼠拟杆菌门㊁厚壁菌门丰度均降低ꎬ放线菌丰度增加体重降低ꎬ肠组织病变[34]10mg∕kg8周小鼠变形菌门丰度增加ꎬ类杆菌和杆菌丰度均降低影响胆汁酸代谢[36]28mg∕kg180d小鼠菌群丰度降低导致葡萄糖不耐受ꎬ氧化应激[37]0 8㊁4㊁20mg∕L4d蜜蜂变形菌门㊁毛螺菌科㊁拟杆菌门丰度均增加降低存活率㊁发育速率[38]100㊁1000μg∕L7d斑马鱼变形杆菌㊁厚壁菌门㊁拟杆菌丰度均增加影响糖酵解和脂质代谢[39]4991第8期刘月月等:肠道菌群的环境毒理学研究:现状与展望㊀㊀㊀续表2污染物种类应用环境来源对肠道菌群的影响效应浓度暴露时间受试生物肠道菌群变化毒性效应新污染物纳米材料微塑料纳米银纳米氧化锌二氧化钛二氧化硅聚苯乙烯微粒在纺织品㊁涂料等其他工业品中使用随废水㊁废渣释放到环境ꎬ或被动物摄食进而在动物体内积累对球形或杆状革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌具有抗菌活性450μg∕mL10d果蝇乳酸菌㊁醋杆菌丰度均增加导致发育率降低[40]25㊁50㊁100mg∕kg9周母鸡乳杆菌数目降低影响葡萄糖㊁氨基酸等代谢[41]200mg∕kg8周小鼠乳酸杆菌㊁双歧杆菌丰度均降低ꎬ厚壁菌门丰度增加致使结肠炎症和蛋白质组变性[42]50㊁100㊁200mg∕kg2周雄性小鼠放线菌㊁变形杆菌门㊁厚壁菌门丰度均增加ꎬ疣微菌门丰度降低导致肠道炎症ꎬ影响营养物质吸收[43]0 5㊁5㊁50mg∕L2周蜜蜂乳杆菌丰度增加ꎬ厚壁菌门丰度降低诱导氧化应激㊁干扰免疫系统[44]空气污染物PM10PM2 5超细颗粒物废气形式排放并迁移转化(扩散㊁沉降㊁光解)ꎬ口鼻吸入从肺扩散经全身循环到达肠道烟雾等会破坏菌群的生境ꎬ导致菌群结构改变[45 ̄46]18μg∕g7~14d雌性禁食老鼠引起肠道微生物组成的改变改变肠道通透性ꎬ导致肠道损伤[47](1 1ʃ0 5)mg3周雄性老鼠引起肠道菌群组成改变结肠TNF ̄α基因表达上升ꎬ增加免疫性疾病风险[48]40μg∕只10周小鼠放线菌门㊁厚壁菌门丰度均降低引起肠道炎症ꎬ影响脂质代谢[49]其他持久性有机污染物多环芳烃多氯联苯化石燃料的不完全燃烧与热解以及含氯化合物的使用在环境介质(大气㊁水㊁生物体等)中能长距离迁移由于自身的生物蓄积性ꎬ可通过食物链与宿主肠道菌群直接接触6μg∕kg26周小鼠厚壁菌门数目增加ꎬ拟杆菌数目降低降低血糖水平ꎬ导致肝脏损伤[50]1μg∕L7d斑马鱼变形菌门丰度增加体重下降ꎬ造成氧化损伤[51]通路促进肠树突状细胞(DC)和Th1细胞分泌白细胞介素(IL ̄10㊁IL ̄18)和AMPꎬ促进调节性T细胞(Treg)的发育ꎬ抑制促炎Th17细胞的增殖ꎬ促进肠屏障功能的增强.肠道菌群的代谢物 次级胆汁酸可以通过法尼类X受体(FXR)和纤维母细胞生长因子19(FGF19)调控肠隐窝再生及伤口修复㊁维持肠道屏障完整性和抑制病原体移位定植[58].环境污染物暴露能够抑制或杀灭有益菌群ꎬ改变有益菌群代谢产物(短链脂肪酸㊁次级胆汁酸等)的含量ꎬ进而影响代谢产物发挥缓解宿主肠道炎症㊁调节肠道屏障的功能.例如ꎬ咪唑作为杀菌剂会造成哺乳动物和水生生物肠道损伤.暴露于浓度为1000μg∕L的咪唑21d可显著诱导成年斑马鱼肠道微生物区系失调ꎬ有益菌群 拟杆菌属㊁另枝菌属㊁艾克曼菌属的丰度均明显降低ꎬ以及肠道粘蛋白分泌紊乱[24].口服25㊁50和100mg∕kg咪唑28d会诱发小鼠肠道菌群失调和结肠炎症[59].此外ꎬ有机磷农药杀虫剂毒死蜱可以破坏小鼠肠道屏障完整性ꎬ引发炎症ꎬ导致肠道菌群中变形菌门丰度的增加ꎬ拟杆菌门丰度的减少[60].除了上述污染物外ꎬ其他有机污染物如甾体雌激素雌二醇㊁除草剂阿特拉津同样也能介导肠道损伤[51].肠道菌群是肠道免疫反应的有效刺激因子ꎬ在免疫功能中扮演着重要角色[61].肠道菌群及其代谢产物通过与免疫系统相互作用ꎬ传递促进免疫细胞成熟和免疫功能正常发育的神经信号[62]ꎬ肠道菌群(拟杆菌㊁乳杆菌等)可以诱导抗菌肽(AMPs)㊁免疫球蛋白A(IgA)的表达ꎬ从而防御病原体[63].肠道菌群通过激活自身表位进而驱动Th1㊁Th17和调节性T细胞(CD4+㊁CD25+㊁Foxp3+)分化㊁B细胞反应ꎬ促进机体对无害抗原的耐受ꎬ参与宿主的免疫应答和组织修复[64].肠道菌群的代谢产物通过抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC)ꎬ并激活GPR41㊁GPR43㊁TLR4 ̄TRIF信5991㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第34卷图2㊀环境污染物暴露影响肠道菌群和宿主健康的潜在作用机制Fig.2Thepotentialmechanismofenvironmentalpollutantsongutmicrobiotaandhosthealth号通路以促进缺氧诱导因子1α(HIF1α)及芳香烃受体(AhR)㊁干扰素刺激基因(interferon ̄stimulatedgeneꎬISG)的表达ꎬ促进细胞因子白介素(IL ̄6㊁IL ̄22㊁IL ̄18等)的产生[54ꎬ65]ꎬ从而调节肠道巨噬细胞的活性ꎬ促进病原体清除ꎬ维持免疫内环境的稳定和阻止自身免疫疾病的发展.环境污染物暴露可以通过影响这些有益菌群的增殖进而干扰宿主的免疫系统.相关研究[66]发现ꎬ连续3周对小鼠经口暴露三氯生ꎬ能够通过肠道菌群改变小鼠结肠中免疫细胞和白介素基因(IL ̄6)的表达ꎬ诱导结肠炎.将小鼠连续暴露于浓度为10㊁250μg∕L的重金属砷中ꎬ其肠道菌群丰度和多样性均发生改变ꎬ引发微生物中抗砷和亚硝酸盐还原酶基因表达变化ꎬ造成宿主细胞内氧化应激损伤并产生过量的一氧化氮ꎬ而氧化应激环境中过量的一氧化氮会影响细胞生长或传递异常的信号ꎬ进而产生免疫毒性[67].另有研究[68]指出ꎬ大鼠连续13周暴露于纳米银中会降低厚壁菌门的丰度ꎬ并扰乱大鼠回肠中免疫调节基因(TLR2㊁TLR4㊁GPR43和FOXp3)的表达ꎬ影响大鼠免疫功能和整体稳态.2 2 2㊀引发代谢失调短链脂肪酸㊁脂多糖㊁次级胆汁酸㊁咪唑丙酸㊁支链氨基酸㊁吲哚及其衍生物等一系列的菌群代谢产物和衍生物可作为菌群的 信使 ꎬ通过激活迷走神经㊁刺激肠内分泌细胞㊁传输免疫介导信号等途径作用于大脑ꎬ从而对脑细胞(如神经元㊁少突胶质细胞㊁星形胶质细胞㊁小胶质细胞和内皮细胞)产生细胞特异性的影响[69 ̄70]ꎬ影响宿主能量稳态㊁食欲㊁胰岛素敏感性㊁内分泌调节等ꎬ从而调控宿主代谢[71 ̄72].环境污染物可以通过影响肠道微生物而使宿主的代谢产物发生改变.研究[27]证实ꎬ小鼠暴露于低剂量抗生素后ꎬ通过改变小鼠体内肠道菌群代谢短链脂肪酸的过程ꎬ从而影响正常宿主肝脏脂质和胆固醇代谢调节.小鼠连续4周暴露于重金属砷(10mg∕L)中会改变肠道内相关菌群的丰度ꎬ进而影响宿主正常的脂质㊁氨基酸㊁胆汁酸代谢[32]ꎻ将小鼠连续暴露于10mg∕L的镉10周后ꎬ肠道内变形菌门㊁厚壁菌门丰度均显著降低ꎬ血清中脂多糖水平升高并引发肝脏炎症和能量代谢失调[73].相似的研究结论也在水生生物鱼类中得到证实:孔雀鱼幼鱼连续暴露于聚苯乙烯微塑料(粒径32~40μm)28dꎬ鱼体肠道中的变形菌丰度显著增加ꎬ参与脂质代谢的放线菌门和浮霉菌门丰度均显著减少ꎬ最终降低了鱼体消化㊁代谢和防御功能[74].此外ꎬ纳米氧化锌[41]㊁有机磷农药二嗪磷[75]及2ꎬ3ꎬ7ꎬ8 ̄四氯二苯并呋喃(TCDF)等多种污染物均可干扰肠道菌群ꎬ从而造成宿主代谢紊乱[76].毒理学研究[30]表明ꎬ环境污染物作用于肠道菌群后也能够改变宿主的生长发育.菌群产生的SCFAs增加ꎬ可刺激肠道内分泌细胞释放胰高血糖素样肽 ̄16991第8期刘月月等:肠道菌群的环境毒理学研究:现状与展望㊀㊀㊀(GLP1)㊁空腹肽ꎬ同时减少胃饥饿素的分泌ꎬ刺激厌食激素的产生ꎬ导致宿主食物摄入量显著减少ꎬ对宿主代谢和体重控制发挥重要作用[77].将蚯蚓连续28d暴露于砷(浓度为70~280mg∕kg)后发现ꎬ肠道中拟杆菌门丰度增加㊁链霉菌科丰度降低ꎬ并伴随体重下降和死亡率上升的现象[78].将黑水虻连续10d分别暴露于铜(浓度为100~800mg∕kg)和镉(浓度为10~80mg∕kg)后ꎬ观察到肠道菌群紊乱且体重发育受到抑制[30].有研究[27ꎬ79]发现ꎬ环境污染物暴露能够通过肠道菌群进一步改变生物体对胰岛素的敏感程度ꎬ从而导致宿主体重增加.例如ꎬ青霉素等抗生素被小鼠摄入后能够造成肠道菌群失衡ꎬ影响胰岛素代谢调节因子和代谢酶基因的异常表达ꎬ导致小鼠体内脂肪含量及体重上升.小鼠在杀虫剂毒死蜱[60]㊁重金属铅[33]的暴露研究中ꎬ也在其体内观察到了类似的组织生理变化.2 2 3㊀影响神经行为近年来ꎬ生物和医学领域的学者深入系统地开展了肠道微生物对生物体神经系统和生物行为的研究ꎬ发现肠道菌群及其代谢物能够作为控制信号分子从肠腔传输到迷走神经和肠神经系统ꎬ调节GABA和5 ̄HT等神经递质的浓度ꎬ直接或间接地影响神经系统ꎬ调控宿主行为[80].然而ꎬ目前关于污染物通过肠道微生物介导神经行为的毒理学研究还非常有限.有研究[81]推测ꎬ人类的很多精神性疾病可能与污染物暴露影响到肠道菌群有关.关于该领域的环境毒理学研究还有待进一步深入开展.3㊀结论与展望肠道菌群在维持宿主健康上起着至关重要的作用ꎬ也为挖掘环境污染物新的毒性终点和作用机制提供了研究方向.然而ꎬ关于肠道菌群的环境毒理学研究在一些关键性科学问题上依然面临挑战:①环境污染物暴露导致的宿主健康损伤与肠道菌群失调常相伴而生ꎬ很多研究结果只是证明了二者之间的相关性ꎬ在因果关系上依然缺乏系统研究.这种研究结果上的因果关系缺失ꎬ可能为推断污染物的作用机制带来困难.②肠道菌群在不同生物体中存在种间特异性和种内差异性ꎬ同一个体在不同的生长发育阶段也存在差异.选择不同本底值的试验对象是否会给现有的研究结论造成影响ꎬ这也是一个值得关注的问题.对于这些关键问题的阐释ꎬ需要方法学的创新和技术手段的进步.期待在未来研究中可以在以下两个方面重点加强方法学的开发和投入:①开发模式生物ꎬ尤其是本底值清晰的生物品系和无菌品系.对比试验能够更加清晰地阐释肠道微生物的作用ꎬ也是破解研究肠道菌群和宿主健康互作因果关系的关键.②开发体外肠道菌群培养技术和肠道模拟系统ꎬ通过变量控制ꎬ依据 科赫法则 开展肠道菌群稳态形成机制㊁肠道菌群恢复试验㊁环境因子对肠道菌群影响等研究.参考文献(References):[1]㊀LIMinꎬWANGBaohongꎬZHANGMenghuiꎬetal.Symbioticgutmicrobesmodulatehumanmetabolicphenotypes[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmericaꎬ2008ꎬ105(6):2117 ̄2122.[2]㊀QINJunjieꎬLIYingruiꎬCAIZhimingꎬetal.Ametagenome ̄wideassociationstudyofgutmicrobiotaintype2diabetes[J].Natureꎬ2012ꎬ490(7418):55 ̄60.[3]㊀CANFORAEEꎬMEEXRCRꎬVENEMAKꎬetal.GutmicrobialmetabolitesinobesityꎬNAFLDandT2DM[J].NatureReviewsEndocrinologyꎬ2019ꎬ15(5):261 ̄273.[4]㊀GARRETTWSꎬGALLINICAꎬYATSUNENKOTꎬetal.Enterobacteriaceaeactinconcertwiththegutmicrobiotatoinducespontaneousandmaternallytransmittedcolitis[J].CellHost&Microbeꎬ2010ꎬ8(3):292 ̄300.[5]㊀CLEMENTEJCꎬMANASSONJꎬSCHERJU.Theroleofthegutmicrobiomeinsystemicinflammatorydisease[J].BMJꎬ2018ꎬ360:j5145.[6]㊀TURNBAUGHPJꎬHAMADYMꎬYATSUNENKOTꎬetal.Acoregutmicrobiomeinobeseandleantwins[J].Natureꎬ2009ꎬ457(7228):480 ̄484.[7]㊀CLEMENTEJCꎬURSELLLKꎬPARFREYLWꎬetal.Theimpactofthegutmicrobiotaonhumanhealth:anintegrativeview[J].Cellꎬ2012ꎬ148(6):1258 ̄1270.[8]㊀FINEGOLDSMꎬMOLITORISDꎬSONGYꎬetal.Gastrointestinalmicroflorastudiesinlate ̄onsetautism[J].ClinicalInfectiousDiseasesꎬ2002ꎬ35:6 ̄16.[9]㊀VIJAYKUMARMꎬAITKENJDꎬCARVALHOFAꎬetal.Metabolicsyndromeandalteredgutmicrobiotainmicelackingtoll ̄likereceptor5[J].Scienceꎬ2010ꎬ328(5975):228 ̄231.[10]㊀HILLJMꎬBHATTACHARJEESꎬPOGUEAIꎬetal.ThegastrointestinaltractmicrobiomeandpotentiallinktoAlzheimerᶄsdisease[J].FrontiersinNeurologyꎬ2014ꎬ5(43):1 ̄4.[11]㊀LUMeijuanꎬLIGuiyingꎬYANGYanꎬetal.Areviewonin ̄vitrooralbioaccessibilityoforganicpollutantsanditsapplicationinhumanexposureassessment[J].ScienceoftheTotalEnvironmentꎬ2020ꎬ752:142001.[12]㊀GRITZECꎬVINEETB.Thehumanneonatalgutmicrobiome:abriefreview[J].FrontiersinPediatricsꎬ2015ꎬ3(17):1 ̄12. [13]㊀MADANJCꎬFARZANSFꎬHIBBERDPLꎬetal.Normalneonatalmicrobiomevariationinrelationtoenvironmentalfactorsꎬinfection7991。
(整理)微生物学期末考试知识点汇总

一.绪论1.微生物:肉眼难以看清、需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。
分类:无细胞结构:病毒、亚病毒因子有细胞结构:原核生物、真核生物六界系统:占4界,病毒界、原核生物界、原生生物界、真菌界三域学说:古菌域、细菌域、真核生物域2.列文虎克:微生物学的开拓者、世界上第一个观察到微生物的人——1676巴斯德:微生物学的奠基人、否定“自然发生”学、说证明微生物引起发酵、制备疫苗预防疾病、发明巴斯德消毒法科赫:细菌学的奠基人、发明固体培养基、分离出病原菌、提出“科赫法则”、创立显微镜技术布赫纳:用酵母菌无细胞压榨汁将葡萄糖进行酒精发酵取得成功,发现了微生物酶的重要作用、从此将微生物学推到了生化研究的阶段。
3.微生物的特点:(1)形态微小结构简单(2)代谢旺盛繁殖快速(3)适应性强容易变异(4)种类繁多分布广泛(5)食谱广、易培养、起源早、休眠长二.原核微生物第一节:细菌1.细菌的基本形态:杆状、球状、螺旋状2.细菌的大小:度量细菌细胞大小常用的单位是微米um。
1m=103mm=106um=109nm.大肠杆菌可作为典型的细菌细胞大小的代表,平均长度约为2um,宽0.5um。
最小到最大:50nm~0.75mm,相差一万倍。
3.细胞壁的功能:(几乎所有细菌(除支原体外)都有细胞壁)(1)保护细菌免受机械性或其他外力的破坏。
(2)维持细胞特有的形状(3)屏障保护功能(4)提供细胞的生长、分裂和鞭毛的着生、运动所必需的结构(5)赋予细胞特定的抗原性、致病性和对抗生素及噬菌体的敏感性。
4.革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁结构比较5.细菌的革兰氏染色机制阳性:肽聚糖的含量与交联程度都比较高,肽聚糖层多,所以细胞壁较厚,壁上的间隙较小,媒染后形成的结晶紫—碘复合物就不易被洗脱出细胞壁,加上它本来就不含脂质,乙醇洗脱时细胞壁非但没有出现缝隙,反而使肽聚糖层的网孔因脱水而变得通透性更小,结果蓝紫色的结晶紫—碘复合物就留在细胞内而使细胞呈蓝紫色。
酵母培养物在反刍动物饲料中的应用
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酵母培养物在反刍动物饲料中的应用酵母培养物(Yeast Culture,YC)是一种在特定工艺条件控制下由酵母菌在特定的培养基上经过充分的厌氧发酵后形成的微生态制品,它主要由酵母菌及其代谢产物以及经过发酵后变异的培养基和少量已无活性的酵母细胞所构成。
YC在通过对瘤胃微生物调控提高反刍动物生产性能等方面具有重要作用。
1 酵母培养物作用机理YC的作用机制目前尚不确定, 主要有控氧理论、小肽营养代谢扳机理论、营养理论。
控氧理论认为酵母菌是耗氧菌,其在瘤胃中消耗氧气, 从而造成瘤胃的厌氧环境有利于瘤胃的发酵;营养理论认为YC中含有有机酸、维生素、钙、磷等营养成分,在瘤胃中可以对微生物起到营养作用,从而加大了发酵的力度;小肽营养代谢扳机理论认为,YC中可能含有一种结构类似于小肽的物质,对瘤胃内的微生物具有很大的刺激作用。
2 酵母培养物对反刍动物的作用2.1 YC在反刍动物不同发育阶段的作用效果YC在奶牛不同发育阶段所起的作用不同。
在幼犊瘤胃发育过程中,细菌和底物间存在相互作用,YC对提高及稳定犊牛瘤胃与肠道pH值有重要作用。
有报道认为,在犊牛开食料中添加啤酒酵母等可减轻反刍动物对日粮的应激,维持旺盛的消化代谢能力。
这可能是由于YC组分中含有催化物质并能产生多种次生性代谢产物及其具有的酶的性质。
成年反刍动物饲料中添加YC主要是稳定瘤胃内环境,提高瘤胃中纤维分解菌群和厌氧菌的浓度,提高VFA的产量和改变VFA比例,而起到营养与保健作用。
在育成牛日粮中添加0.6%的YC可提高日增重13.6%, 料重比下降14.9%(金加明,2004)。
在泌乳早期添加YC可使日平均产奶量增加0.48~1.74 kg(魏时来, 2000)。
Kim等(2006)研究证实,YC对奶牛过渡期食欲减退有缓解作用,同时,也可降低由于干物质采食量下降对奶牛体况的影响(Erasmus等,2005)。
YC在从干奶日粮到高能日粮的过渡阶段能发挥有效稳定瘤胃环境的作用,因此可以推测在泌乳早期(包括产前2周左右到产后4周)这段时间是饲喂的最佳时机。
肠道菌群与鱼类病毒感染互作模型研究
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肠道菌群与鱼类病毒感染互作模型研究我国水产养殖业体量巨大,给人们提供了大量的优质蛋白,是我国养殖业的支柱产业之一。
病毒病是危害水产养殖业的主要传染性疾病,传统的治疗手段无法有效的杀灭鱼体的病毒和控制其传播。
肠道菌群如今已被证实参与机体和病毒互作,调控机体抗病毒免疫,与此相应的,部分研究表明益生菌可有效控制水生病毒对养殖鱼类的感染和传播。
我们首先分析了同一发病鱼塘中感染和不感染鲤鱼疱疹病毒2型(Cyprinid herpesvirus 2,CyHV-2)的鲤鱼(Cyprinus carpio)的肠道菌群,发现发病鲤鱼肠道肠杆菌和假单胞菌的丰度与正常鲤鱼有着明显差异,但整体的菌群结构未见显著性区别。
之后我们分析了对CyHV-2有不同抗性的两种异育银鲫(Carassius auratus gibelio)的肠道菌群,发现两种异育银鲫品系的肠道菌群结构高度相似,二者只是在个别低丰度的属种出现显著性的差异。
为了进一步在实验室可控的条件下研究肠道菌群对鱼类病毒感染的可能影响,我们在实验室条件下,成功模拟了鲤鱼春季病毒血症病毒(Spring viremia of carp virus,SVCV)的自然传播途径,建立了基于成年斑马鱼的病毒感染模型。
通过给3月龄正常成年斑马鱼腹腔注射10~8 copies的SVCV,在其发病后与正常1月龄斑马鱼共浴,使1月龄斑马鱼感染SVCV。
并且检测了共浴鱼中高带毒鱼体和不带毒(或带毒量极低)鱼体肠道菌群及抗病毒相关基因的表达。
结果显示不带毒鱼体中抗病毒免疫相关基因Rig-I、MxB、pkz、IFN phi1、IFN phi2的表达量均显著高于高带毒鱼体,说明不带毒鱼体的天然抗病毒免疫反应高于高带毒鱼。
然而,不带毒鱼体和高带毒鱼体的肠道细菌数量和主要门和属的丰度无显著性差异。
最后,我们采用了无菌斑马鱼生产技术,建立了无菌斑马鱼病毒浸浴感染模型。
使用约10~8copies/mL SVCV浸浴感染无菌斑马鱼。
酵母培养物的作用
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酵母培养物能够调节肠道蠕动,促进肠道内容物 的排空,有助于缓解便秘和腹泻等肠道问题。
对酶活性的影响
激活消化酶
酵母培养物能够激活肠道内的消化酶,提高食物的消化吸收率,有助于改善消化 不良和营养不良等问题。
促进营养物质代谢
酵母培养物能够促进身体对营养物质的代谢,提高身体对能量和矿物质的利用效 率,有助于维持身体健康。
医药工业
药品生产
酵母培养物可用于生产某些药品,如 核苷酸、核酸等,具有较高的药用价 值和生物活性。
生物材料
酵母培养物可以用于生产生物材料, 如蛋白质、多糖等,具有生物相容性 和可降解性,可用于医疗植入物、组 织工程等领域。
其他领域
环境治理
酵母培养物可用于污水处理和废气处理等领域,通过微生物降解作用去除污染 物,实现环境治理和生态修复。
不稳定性
酵母培养物中的活性成分可能会受到 环境因素的影响,如温度、湿度等, 导致其稳定性较差。
未来研究方向与展望
深入研究酵母培养物的分子机制
提高酵母培养物的生产效率
未来研究应深入探讨酵母培养物在动物肠 道中的作用机制,从分子水平上揭示其促 进动物生长和健康的奥秘。
通过优化生产工艺和技术手段,提高酵母 培养物的生产效率,降低其成本,使其更 具有市场竞争力。
酵母培养物在饲料工业的研究进展
酵母培养物作为饲料添加剂的应用
在猪、鸡等动物的饲料中添加酵母培养物,可以提高动物的生长性能、饲料转化率和抗病能力。
酵母培养物在饲料资源开发中的应用
利用酵母培养物生产单细胞蛋白,可以缓解饲料资源的短缺问题,提高饲料的营养价值和安全性。
酵母培养物在医药工业的研究进展
酵母培养物在药物生产中的应用
酵母培养物在水产中的应用
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酵母培养物及其在养殖业中的应用美国达农威公司彭一凡甄玉国真正的酵母培养物是一种复杂的发酵产品。
随着畜牧业生产发展对改善动物健康、提高产品质量和控制生产成本以及追求养殖效益最大化等目标需求的日益凸显,酵母培养物及其在改善动物健康和促进生产性能发挥方面的自然作用正在引起人们越来越多的关注和探索。
酵母培养物是根据微生物代谢理论及应用生物发酵工程技术制造而成的含有多种代谢产物成分的纯天然产品。
它的生产制作以获取更多的酵母细胞外代谢产物为目的。
与人类利用微生物的代谢产物作为食品和医药有所不同,酵母培养物里的代谢产物被用来作为动物胃肠道内微生物的营养底物。
酵母培养物这个名称很容易让人与酵母本身联系在一起。
实际上,已经制成的酵母培养物无论是功能作用还是实际用途都跟酵母没有必然或直接的关联。
从这个意义上讲,与其说酵母培养物是这类产品的名称倒不如说是该类产品由来的一种表述更为贴切一些。
酵母培养物的生产过程是一个使得所选用的酵母菌种在精心设置的生产工艺环境下利用特制的培养基进行深度发酵并产生细胞外代谢产物的生物反应过程。
酵母菌种、培养基和发酵生产工艺是构成酵母培养物生产的三大要素。
经过发酵生产后,酵母培养物所形成的终端产品是一个包含了少量酵母细胞、变异培养基和细胞外代谢产物的混合物。
与其它酵母类产品所不同的是,酵母培养物的主要作用成分是在该产品的生产过程中酵母细胞对培养基发酵产生的细胞外代谢产物,而并非酵母细胞本身。
尽管酵母菌在酵母培养物的生产过程中是不可或缺的要素之一,但它们也只不过是被用来在该产品制作过程中进行发酵和生产代谢产物的一种工具而已。
一旦终端产品被形成,酵母菌的使命就已经完成。
此后,酵母细胞在该产品中的存活与否及其数量多寡已对酵母培养物本身没有任何实际的意义可言,也不会对它的使用效果产生任何的影响。
那些将酵母培养物描述成“活酵母”或“死酵母”产品的说法显然是对它的一种误解。
生产酵母培养物时所使用的培养基和发酵工艺控制参数对其终端产品中代谢产物的组成、浓度及其生物利用度的稳定性有着至关重要的影响。
微生态制剂在反刍动物饲养中的应用

2023年第10期D O I :10.3969/J .I SSN.1671-6027.2023.10.020微生态制剂是一种合成生物制剂,是在对微生物菌群调节的基础上实现提高宿主免疫力和减少身体破坏的制剂。
目前,微生态制剂已广泛应用于动物饲料的生产中,不仅降低了畜牧养殖业对抗生素使用的依赖性,还有效优化了动物肠道菌群,提高了动物的成活率。
1微生物制剂的概念与种类微生物制剂又称活性益生菌,当水质或动物健康出现恶化时,使用微生态制剂能产生多种消化酶,促进动物肠道蠕动,帮助动物吸收和消化,更好地促进动物生长发育,提高畜产品品质。
微生态制剂在不同时期有着不同的概念,微生态制剂一开始推出,就被解释为是一种有价值的肠道微生物。
后随着对微生态制剂的研究和应用认为,微生态制剂可作为一种活性微生物添加剂,它可以调节肠道微生物群的稳定性,对动物养殖产生积极影响。
微生态制剂应满足以下要求:(1)主要提高质量或抗性;(2)能够在肠道中存活、定植和参与代谢活动;(3)对宿主有益;(4)不具有致病性和毒副作用;(5)必须富含活菌;(6)具有较强的稳定性,通过长期储存仍具有一定的存活率;(7)必须适合于治疗疾病。
微生态制剂的种类有4种分类方法:(1)按菌种不同划分,有复合制剂和单一制剂。
复合型制剂适用于各种条件与多种宿主,效果较好,通常包含芽孢杆菌制剂、光合细菌制剂、硝化细菌制剂、乳酸菌制剂等;(2)按使用目的划分,有免疫促进剂、生长促进剂、水质改良剂等;(3)按照物质组成划分,有益生菌、合生元和益生元等,其中益生菌通常分离自动物体内的正常消化道,具有生物竞争性排斥作用,可帮助宿主建立肠道微生物区系,减少健康破坏,提高免疫力和生长的作用。
合生元是益生菌与益生元的结合生物制剂,可以同时发挥益生菌与益生元二者的效用。
益生元是低糖类物质等一些不被宿主消化吸收却还能选择性的促进宿主体内双歧杆菌等有益菌的新陈代谢和维持宿主健康的有机物质;(4)按照剂型划分,有固体剂型、液体剂型、半固体剂型等。
酿酒酵母细胞壁对动物肠道健康的作用

肠上皮作为肠道的重要组成部分,连接内部和外部环境,其不仅能调控营养物质的吸收,还具有免疫、生理和物理屏障功能,肠上皮细胞通过分泌粘液进入肠腔,混合、稀释、冲走病原菌和有毒有肠道的屏障作用
能肠,上皮作肠为肠上道的重皮要组成细部分胞ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ连接通内部和过外肠分道的屏泌障作用粘液进入肠腔,混合、稀释、冲走病原菌和有毒有害物质;上皮细胞的紧密连接是肠道生理屏障的
部环境,其不仅能调控营养物质的吸收,还具有免疫、生理和物理屏障功能,肠上皮细胞通过分泌粘液进入肠腔,混合、稀释、冲走病原菌和有毒有害物质;上皮细胞的紧密连接是肠道生理屏障的主要组成部分,由于它们连接上皮和内皮细胞,可发挥类似“栅栏”的防御作用。 当应激发生时,会影响紧密连接的完整性, 导致细胞间通路的离子传导性增加,病原菌、内毒素和霉菌毒素就会进入动物身体、血液循环系统甚至组织器官;肠道由绒毛和隐窝、上皮和内皮细胞组成的上皮层,阻止外界不良因素的刺激和入侵。肠道上皮具有很强的可塑性,如绒毛密度、高度、隐窝深度和上皮更新速率的改变就是应对挑战的反应。
御作用。 当应激发生时,会影响紧密连接的完整性,导致细胞间通路的离子传导性增加,病原菌、内毒素和霉菌毒素就会进入动物身体、血液循环系统甚至组织器官;肠道由绒毛和隐窝、上皮和内皮细胞组成的上皮层,阻止外界不良因素的刺激和入侵。肠道上皮具有很强的可塑性,如绒毛密度、高度、隐窝深度和上皮
更苷新速率酶的改不变就是能应对挑利战的用反应。甘露聚糖作用能量来源,而有益菌具有这种酶,因此酵母细胞壁具有调节肠道菌群平衡的作用。甘露寡糖和
的改变就是应对挑战的反应。
二、酿酒酵母细胞壁对肠道生产性能的影响
动物需要通过消耗营养素,激活免疫系统,来应对各种挑战。这部分营养,可用于促进生长和提高生产效率,营养素
酵母水解物对大口黑鲈生长性能、血浆生化指标以及肝脏组织健康的影响
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动物营养学报2018,30(7):2772⁃2781ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2018.07.038酵母水解物对大口黑鲈生长性能㊁血浆生化指标以及肝脏组织健康的影响时㊀博1㊀郁欢欢1㊀梁晓芳1㊀陈㊀沛1㊀陈雪松2㊀卢存仁2㊀郑银桦1㊀吴秀峰1㊀梁旭方3㊀薛㊀敏1,4∗(1.中国农业科学院饲料研究所国家水产饲料安全评价基地,北京100081;2.珠海天香苑生物科技发展股份有限公司,珠海519000;3.华中农业大学水产学院,武汉430070;4.农业部饲料生物技术重点开放实验室,北京100081)摘㊀要:本试验旨在研究饲料中添加酵母水解物对大口黑鲈生长性能㊁血浆生化指标以及肝脏组织健康的影响㊂试验将160尾初始体重为(28.50ʃ0.01)g的大口黑鲈随机分为2组,分别饲喂在基础饲料中添加0(YH0组,作为对照组)和5g/kg(YH5组)酵母水解物的饲料㊂每组设置4个重复,每个重复20尾鱼,养殖周期为10周㊂结果显示:饲料中添加5g/kg的酵母水解物能显著提高大口黑鲈的蛋白质沉积率(P<0.05),但对其他生长性能指标没有产生显著影响(P>0.05)㊂YH5组血浆中碱性磷酸酶(AKP)活性显著高于YH0组(P<0.05),饲料中添加5g/kg的酵母水解物对其他血浆生化指标未产生显著影响(P>0.05)㊂针对大口黑鲈肝脏炎症和凋亡因子相关基因相对表达量的分析表明,YH5组肝脏中转化生长因子-β1(TGF⁃β1)基因的相对表达量较YH0组有下调的趋势(P>0.05),肝脏中α-平滑肌肌动蛋白(α⁃SMA)㊁肿瘤坏死因子-α(TNF⁃α)和半胱天冬酶(caspase)家族基因的相对表达量各组间没有显著差异(P>0.05)㊂在YH0组鱼体肝脏组织发现脂肪浸润以及纤维化表型,在纤维化组织中显示较多的激活态半胱天冬酶3信号,说明该表型下细胞凋亡严重程度高于脂肪肝和正常肝脏,YH5组鱼体肝脏组织未见纤维化表型㊂由此表明,饲料中添加5g/kg的酵母水解物可促进大口黑鲈鱼体蛋白质沉积,降低肝脏细胞纤维化的风险㊂关键词:大口黑鲈;酵母水解物;生长;肝病;凋亡中图分类号:S963㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006⁃267X(2018)07⁃2772⁃10收稿日期:2018-01-04基金项目:国家重点研发计划项目(2016YFF0201800);国家重点基础研究发展计划项目(2014CB138600);国家自然科学基金项目(31372539,31572631);北京市现代农业产业技术体系(BAIC08⁃2018);中国农业科学院基本科研业务费(1610382016010)作者简介:时㊀博(1992 ),女,辽宁阜新人,硕士研究生,研究方向为水产动物营养与饲料科学㊂E⁃mail:415670966@qq.com∗通信作者:薛㊀敏,研究员,博士生导师,E⁃mail:xuemin@cass.cn㊀㊀大口黑鲈(Micropterussalmoides),又名加州鲈,隶属鲈形目(Perciforme),太阳鱼科(Ceu⁃trarchidac),黑鲈属(Micropterus)㊂由于其具有生长快㊁病害少㊁耐低温㊁味道鲜美㊁营养丰富等优点,已成为我国养殖业中主要淡水鱼品种之一[1]㊂投喂人工配合饲料常引起大口黑鲈出现不同程度的肝脏疾病和厌食,从而导致生长性能的降低,目前大口黑鲈养殖中仍依赖冰鲜小杂鱼[2]㊂大口黑鲈的肝脏疾病已经成为限制其投喂人工配合饲料的重要因素之一,诱发大口黑鲈肝脏疾病的主要原因可能是氧化应激[3]㊁饲料中高水平的可消化碳水化合物(>19%)[4]和霉菌毒素等[5]㊂由于鱼类对糖的利用率较低,高糖饲料会引起肝糖原储积过剩和持久的高血糖[6]㊂已有研究表明高糖会引起鱼体肝脏的病变[7]㊂㊀㊀酵母水解物(yeasthydrolysate,YH)是以新鲜7期时㊀博等:酵母水解物对大口黑鲈生长性能㊁血浆生化指标以及肝脏组织健康的影响啤酒酵母为原料,采用现代生物工程技术,经除杂㊁自溶㊁酶解㊁喷雾干燥等工艺精制而成的,其富含核酸㊁小肽㊁细胞壁多糖(免疫多糖)㊁游离氨基酸及丰富的B族维生素㊂氨基酸和小肽易于消化吸收,在动物蛋白质营养中优势显著,因此酵母水解物是一种理想的功能性蛋白质源[8]㊂本试验通过在基础饲料中添加5g/kg酵母水解物,以生长性能㊁蛋白质沉积率㊁血浆生化指标㊁肝脏组织学病理及相关基因表达量的分析为依据,研究酵母水解物对大口黑鲈肝脏组织健康的影响㊂1㊀材料与方法1.1㊀试验鱼㊀㊀试验用水产靶动物为大口黑鲈,于2016年5月购自佛山市三水白金水产种苗有限公司㊂试验正式开始前,试验鱼在养殖系统中暂养1周,暂养期间投喂暂养饲料㊂1.2㊀试验饲料㊀㊀采用低鱼粉基础饲料(目前商用大口黑鲈饲料中鱼粉使用量超过40%)作为对照,在此基础上添加5g/kg的酵母水解物(由珠海天香苑生物科技发展股份有限公司提供)配制试验饲料,将2种饲料分别命名为YH0和YH5㊂物料经超微粉碎,均匀混合后,使用双螺杆挤压膨化机(洋工机械TSE65)挤压膨化,制成颗粒饲料,自然晾干后于-20ħ储存备用㊂试验饲料组成及营养水平见表1㊂1.3㊀分组及饲养管理㊀㊀试验在国家水产饲料安全评价基地(北京,南口)室内循环流水养殖系统中进行㊂随机挑选体质健康㊁个体均匀的大口黑鲈[平均初始体重为(28.50ʃ0.01)g],分配到容积为0.26m3的圆锥形养殖桶中㊂本试验设计2个组,分别投喂饲料YH0和YH5,每组包含4个桶(重复),每桶养殖20尾鱼㊂试验周期10周㊂每天表观饱食投喂2次,投喂时间分别为08:00和16:00㊂定期检测水质,水质条件保持在溶氧(DO)浓度>7.0mg/L,总氨氮浓度<0.3mg/L,pH=7.5 8.5,水温(23ʃ1)ħ㊂表1㊀试验饲料组成水平及营养水平Table1㊀Compositionandnutrientlevelsofexperimentaldiets%项目Items饲料DietsYH0YH5原料(风干基础)Ingredients(air⁃drybasis)鱼粉Fishmeal25.325.3大豆浓缩蛋白Soybeanproteinconcentrated23.023.0木薯淀粉Tapiocaflour2.02.0豆粕Soybeanmeal14.014.0面粉Wheatflour15.015.0谷朊粉Wheatgluten5.05.0微晶纤维素Microcrystallinecellulose3.63.1预混料Premix1)1.01.0磷酸二氢钙Ca(H2PO4)21.61.6DL-蛋氨酸DL⁃Met0.10.1氯化胆碱Cholinechloride(50%)0.40.4酵母水解物Yeasthydrolysate2)0.5磷脂油Phospholipid2.02.0鱼油Fishoil7.07.0合计Total100.0100.0营养水平Nutrientlevels3)干物质Drymatter91.390.9粗蛋白质Crudeprotein46.146.5总能Grossenergy/(MJ/kg)20.520.6粗脂肪Crudelipid12.111.9粗灰分Ash8.158.32㊀㊀1)预混料为每千克饲料提供Vitaminpremixprovidedthefollowingperkgofdiets:VA20mg,VB110mg,VB215mg,VB615mg,VB128mg,VE400mg,VK320mg,VD310mg,烟酸胺niacinaminde100mg,维生素C磷酸酯钙VCphosphatecalcium(35%)1000mg,肌醇inositol200mg,泛酸钙calciumpantothenate40mg,生物素biotin2mg,叶酸folicacid10mg,玉米蛋白粉cornglutenmeal150mg,CuSO4㊃5H2O10mg,FeSO4㊃H2O300mg,Zn⁃SO4㊃H2O200mg,MnSO4㊃H2O100mg,KIO380mg,Na2SeO310mg,CoCl2㊃6H2O5mg,NaCl100mg,沸石粉zeolite695mg㊂㊀㊀2)酵母水解物主要营养成分如下Themainnutrientsofyeasthydrolysateasfollows:粗蛋白质crudeprotein46.8%,氨基酸aminoacids(16种16kinds)40.6%,β-葡聚糖β⁃glucan17.8%,甘露聚糖mannan10.5%,核酸nucleicacid2.01%(数据来源于中国广州分析测试中心DatafromChi⁃naNationalAnalyticalCenter,Guangzhou)㊂㊀㊀3)营养水平均为测定值,除干物质为风干基础外,其他均为干物质基础㊂Nutrentlevelsweremeasuredvalues,anddrymatterbasedonair⁃dry,whiletheotherbasedondrymatter.3772㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷㊀㊀10周生长试验结束后,禁食24h,然后分别对各桶鱼称重并统计摄食量㊁存活数,用于计算生长指标㊂每桶随机取4尾鱼,测量体长㊁体重㊁内脏重㊁肝脏重,用于计算形体指标㊂每桶随机取6尾鱼,三氯叔丁醇麻醉后尾静脉取血,采用氟化钠草酸钾抗凝剂,在4ħ㊁4000r/min的条件下离心10min,取上层血浆保存于-80ħ冰箱中待测㊂1.4㊀指标测定1.4.1㊀生长指标㊀㊀各指标计算公式如下:存活率(survivalrate,SR,%)=100ˑNt/N0;增重率(weightgainrate,WGR,%)=100ˑ(Wt-W0+Wd)/W0;特定生长率(specificgrowthrate,SGR,%/d)=100ˑ(lnW0-lnWt)/t;饲料系数(feedconversionratio,FCR)=C/(Wt+Wd-W0);摄食率(feedingrate,FR,%/d)=100ˑC/{[(W0+Wt+Wd)/2]/t};蛋白质沉积率(proteindepositionrate,PDR,%)=100ˑ(WtˑWtp-W0ˑW0p)/(WfˑWfp)㊂㊀㊀式中:N0为初始鱼数量(尾);Nt为终末鱼数量(尾);W0为初始鱼体总重(g);Wt为终末鱼体总重(g);Wd为死亡鱼体总重(g);C为摄食量(g);Wtp为终末全鱼粗蛋白质含量(%);W0p为初始全鱼粗蛋白质含量(%);Wf为饲料投喂量(g);Wfp为饲料粗蛋白质含量(%);t为试验天数(d)㊂1.4.2㊀形体指标㊀㊀各指标计算公式如下:肥满度(conditionfactor,CF,g/cm3)=平均体重/平均体长3;肝体比(hepatosomaticindex,HSI,%)=100ˑ肝脏重/体重;脏体比(viscerasomaticindex,VSI,%)=100ˑ内脏重/体重㊂1.4.3㊀常规营养成分㊀㊀饲料中的水分㊁粗灰分㊁粗蛋白质㊁粗脂肪和总能分别采用105ħ常压干燥法(GB/T6435 2006)㊁550ħ灼烧法(GB/T6438 2007)㊁凯氏定氮法(GB/T6432 1994)㊁全脂肪测定法(GB/T6433 2006)和氧弹仪燃烧法测定㊂1.4.4㊀血浆生化指标㊀㊀血浆中总胆固醇(totalcholesterol,TC)㊁甘油三酯(triglyceride,TG)㊁葡萄糖(glucose,GLU)㊁总胆汁酸(totalbileacid,TBA)㊁丙二醛(malondiade⁃hyde,MDA)含量及碱性磷酸酶(alkalinephospha⁃tase,AKP)㊁谷丙转氨酶(alaninetransaminase,ALT)㊁谷草转氨酶(aspartatetransaminase,AST)活性均按照试剂盒说明书测定,所用试剂盒均购自南京建成生物工程研究所㊂1.4.5㊀肝脏组织切片㊀㊀每个组随机取16尾鱼,解剖取0.5cmˑ0.5cmˑ0.5cm大小的肝脏组织,放入4%多聚甲醛溶液中固定24h㊂经脱水㊁透明后,石蜡包埋组织,切片厚度7μm㊂之后,肝脏组织切片采取3种染色方式进行染色,包括苏木精-伊红(HE)染色㊁天狼星红胶原纤维染色及激活态半胱天冬酶免疫荧光染色,绿色荧光(AlexaFlour488,山羊抗兔)显示凋亡细胞,核染色采用DAPI荧光染料㊂以共焦显微镜(LeicaDM2500,Leica)进行观察拍照㊂1.4.6㊀肝脏炎症和凋亡因子相关基因mRNA提取㊁反转录和表达量的分析㊀㊀用miRNasyMiniKit试剂盒(TaKaRa)提取肝脏的总RNA㊂取1μLRNA,采用超微量蛋白分析仪(Nanodrop2000,Thermo)检测光密度(OD)值,确保OD260/OD280在1.9 2.1并记录RNA浓度㊂反转录采用PrimeScriptRTReagentKit(Bio⁃Rad)试剂盒,于冰上操作㊂㊀㊀荧光定量PCR反应程序:95ħ30s;95ħ5s,退火温度(TM)(每个引物退火温度如表2所示)20s,72ħ40s,35个循环(CFX96TMReal⁃TimeSystem,Bio⁃Rad)㊂荧光定量PCR反应体系如下:SYBRPremixExTaqTMⅡ12.5μL㊁PCRForwardPrimer(10μmol/L)1.0μL㊁PCRReversePrimer(10μmol/L)1.0μL㊁RT反应液(cDNA溶液)2.0μL,加灭菌蒸馏水(dH2O)至25μL㊂㊀㊀将待测cDNA样品进行4倍梯度稀释㊂采用2-әәCt法计算目标基因的相对表达量㊂1.5㊀数据统计分析㊀㊀所有试验数据以平均值ʃ标准误(meanʃSE)的形式呈现,数据分析使用软件SPSS20.0进行独立样本t检验(independent⁃samplettest),以P<0.05为差异显著性判断标准㊂47727期时㊀博等:酵母水解物对大口黑鲈生长性能㊁血浆生化指标以及肝脏组织健康的影响表2㊀大口黑鲈肝脏炎症和凋亡因子相关基因的荧光定量PCR引物Table2㊀Primersequencesforreal⁃timequantitativePCRofinflammatoryandapoptosisfactorrelatedgenesinliveroflargemouthbass基因Genes引物序列Primersequence(5ᶄ 3ᶄ)目的片段Targetsize/bpE值E⁃value/%退火温度TM/ħ延长因子1-αEF1⁃αF:TGCTGCTGGTGTTGGTGAGTTR:TTCTGGCTGTAAGGGGGCTC147103.060.4肿瘤坏死因子-αTNF⁃αF:CTTCGTCTACAGCCAGGCATCGR:TTTGGCACACCGACCTCACC161106.063.0转化生长因子-β1TGF⁃β1F:GCTCAAAGAGAGCGAGGATGR:TCCTCTACCATTCGCAATCC118104.059.0α-平滑肌肌动蛋白α⁃SMAF:ACGTGTGACTCGGTGTCGTAR:AACCCGGCCTTACACAGAC122103.059.6半胱天冬酶3Caspase3F:GCTTCATTCGTCTGTGTTCR:CGAAAAAGTGATGTGAGGTA9894.554.0半胱天冬酶8Caspase8F:GAGACAGACAGCAGACAACCAR:TTCCATTTCAGCAAACACATC195103.056.0半胱天冬酶9Caspase9F:CTGGAATGCCTTCAGGAGACGGGR:GGGAGGGGCAAGACAACAGGGTG125102.066.0半胱天冬酶10Caspase10F:CAAACCACTCACAGCGTCTACATR:TGGTTGGTTGAGGACAGAGAGGG146100.056.02㊀结㊀果2.1㊀酵母水解物对大口黑鲈生长性能的影响㊀㊀酵母水解物对大口黑鲈生长性能的影响见表3㊂结果显示,除YH5组的蛋白质沉积率显著高于YH0组(P<0.05)外,大口黑鲈的其他生长性各组之间均无显著差异(P>0.05)㊂表3㊀酵母水解物对大口黑鲈生长性能的影响Table3㊀Effectsofyeasthydrolysateongrowthperformanceoflargemouthbass项目Items组别GroupsYH0YH5存活率SR/%98.80ʃ1.25100.00ʃ0.00增重率WGR/%171.00ʃ11.60161.00ʃ7.45特定生长率SGR/(%/d)1.43ʃ0.061.37ʃ0.04饲料系数FCR0.83ʃ0.010.80ʃ0.01摄食率FR/(%/d)1.07ʃ0.051.02ʃ0.02蛋白质沉积率PDR/%48.0ʃ0.22a54.30ʃ2.16b肥满度CF/(g/cm3)1.58ʃ0.031.54ʃ0.04脏体比VSI/%6.75ʃ0.136.45ʃ0.18肝体比HSI/%1.93ʃ0.111.62ʃ0.18㊀㊀同行数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同字母表示差异显著(P<0.05)㊂下表同㊂㊀㊀Inthesamerow,valueswithnoorthesamelettersuperscriptsmeannosignificantdifference(P>0.05),whilewithdiffer⁃entlettersuperscriptsmeansignificantdifference(P<0.05).Thesameasbelow.2.2㊀酵母水解物对大口黑鲈血浆生化指标的影响㊀㊀酵母水解物对大口黑鲈血浆生化指标的影响见表4㊂结果显示,血浆中TG㊁TC㊁GLU㊁MDA㊁TBA含量以及AST和ALT活性各组之间均无显著差异(P>0.05)㊂YH5组血浆中AKP活性显著高于YH0组(P<0.05)㊂5772㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷表4㊀酵母水解物对大口黑鲈血浆生化指标的影响Table4㊀Effectsofyeasthydrolysateonplasmabiochemicalindicesoflargemouthbass项目Items组别GroupsYH0YH5参考范围Referencerange[9-12]脂肪代谢指标Lipidmetabolismindices甘油三酯TG/(mmol/L)4.03ʃ0.563.08ʃ0.622.02 4.14总胆固醇TC/(mmol/L)4.10ʃ0.234.03ʃ0.331.64 5.81糖代谢指标Glucosemetabolismindex葡萄糖GLU/(mmol/L)2.11ʃ0.302.20ʃ0.302.06 3.59抗氧化指标Antioxidantindex丙二醛MDA/(nmol/mL)17.1ʃ0.919.3ʃ0.8胆汁淤积生物性标志物Cholestasisbiomarkers总胆汁酸TBA/(μmol/L)13.80ʃ1.2316.60ʃ1.05碱性磷酸酶AKP/(U/L)349.0ʃ13.4a406.0ʃ18.5b肝功能指标Liverfunctionindices谷丙转氨酶ALT/(U/L)1.60ʃ0.372.49ʃ0.690 14.7谷草转氨酶AST/(U/L)9.45ʃ2.357.09ʃ3.300 13.32.3㊀酵母水解物对大口黑鲈肝脏组织结构及炎症和凋亡因子相关基因表达的影响㊀㊀肝脏组织切片表型统计结果见表5㊂每组有16个样本量,各组肝脏均出现不同程度的损伤,主要表型为正常肝脏㊁脂肪肝(空泡化细胞)和纤维化肝脏㊂统计结果显示,YH0组有1尾显示严重纤维化㊁7尾具有脂肪肝表型㊁正常样本8尾㊂YH5组未见纤维化样本,7尾显示脂肪肝,其余9尾均正常㊂表5㊀大口黑鲈肝脏组织切片表型统计Table5㊀Phenotypicstatisticsofhistologicalsectionsofliverforlargemouthbass表型Phenotypes组别GroupsYH0YH5Ⅰ(纤维化肝脏Hepaticfibrosis)10Ⅱ(脂肪肝Fattyliver)77Ⅲ(正常肝脏Normalliver)89㊀㊀大口黑鲈肝脏组织病理切片见图1㊂HE染色结果可见纤维化肝脏中大面积组织坏死,脂肪肝样品表现大量空泡化细胞,核消失或移位㊂天狼星红胶原纤维染色结果在纤维化样本中可见大量红色的胶原信号,说明均为纤维化组织㊂正常和脂肪肝样本中胶原信号较低㊂在纤维化组织中显示较高的激活态半胱天冬酶3(caspase3)信号,说明该表型下细胞凋亡严重高于脂肪肝和正常肝脏㊂大口黑鲈肝脏炎症和凋亡因子相关基因相对表达量结果(图2)显示,与YH0组相比,YH5组肝脏中转化生长因子-β1(TGF⁃β1)基因的相对表达量有下调的趋势(P>0.05),肝脏中α-平滑肌肌动蛋白(α⁃SMA)㊁肿瘤坏死因子-α(TNF⁃α)和半胱天冬酶(caspase)家族基因的相对表达量各组间没有显著差异(P>0.05)㊂3㊀讨㊀论3.1㊀酵母水解物对大口黑鲈生长性能的影响㊀㊀本研究显示,在饲料中添加5g/kg的酵母水解物对大口黑鲈的成活率和增重率的影响无显著影响,但会显著提高鱼体的蛋白质沉积率㊂Oliva⁃Teles等[13]研究了啤酒酵母水解物在幼鲈(Dicen⁃trarchuslabrax)饲料中部分替代鱼粉对鱼体生长的影响,结果表明,用30%的啤酒酵母水解物替代鱼粉可以提高饲料效率及鱼体蛋白质沉积率,用50%的啤酒酵母水解物替代鱼粉对幼鲈的生长没67727期时㊀博等:酵母水解物对大口黑鲈生长性能㊁血浆生化指标以及肝脏组织健康的影响有负面影响㊂Rumsey等[14]在虹鳟(Oncorhynchusmykiss)上的研究发现,随着酵母提取物添加量的增加,鱼体氮沉积率也随之增加㊂这表明,添加一定量的酵母水解物有提高鱼体蛋白质沉积的作用㊂这可能是由于酵母水解物富含氨基酸和小肽,一些研究表明添加小肽之后会显著提高鱼体蛋白质保留效率[15-16]㊂鱼类饲料中的蛋白质不仅为氮沉积和利用提供氨基酸的来源,而且蛋白质中所含的小肽可以在消化道中随着消化过程而释放,其中具有生物活性的小肽可影响鱼类消化吸收和血液循环,从而影响机体对氨基酸的吸收与利用[17]㊂本试验所用的酵母水解物含有较高水平的氨基酸(40.6%)㊁β-葡聚糖(17.8%)和甘露聚糖(10.5%),有研究表明在饲料中补充氨基酸可以提高大口黑鲈全鱼蛋白质含量[18]㊂葡聚糖㊁甘露聚糖和核苷酸均可以通过改善肠道微生物组成和组织结构,促进营养素吸收,提高鱼体免疫能力及生长性能[19-20],从而影响鱼体对蛋白质的代谢㊂不同酵母水解物所含的有效成分有一定差别,除必需氨基酸外,酵母水解物的功能性物质主要为甘露聚糖㊁葡聚糖和核苷酸等益生物质㊂Yu等[19]确定花鲈饲料中酵母细胞壁最适添加量为500mg/kg,其主要功能性成分葡聚糖和甘露聚糖的有效含量分别为140和120mg/kg㊂本试验中,5g/kg的酵母水解物中主要功能性成分β-葡聚糖和甘露聚糖含量达到890和525mg/kg,因此酵母类产品在鱼类饲料中应用的过程中有效成分的含量是指导合理使用的前提㊂㊀㊀A:苏木精-伊红染色;B:天狼星红胶原纤维染色;C:免疫荧光法对激活态半胱天冬酶3染色(细胞凋亡信号)㊂肝脏组织纤维化和大范围信号凋亡(表型Ⅰ,图B中用绿色箭头标记和图C中用黄色箭头标记),肝脂肪浸润(表型Ⅱ,图A中用红色箭头标记的强烈空泡化)和正常组织(表型Ⅲ)㊂㊀㊀A:hematoxylinandeosin(HE)staining;B:siriusredstainingofcollagenfibers;C:cleaved⁃caspase3staining(apoptosissignal)byimmunofluorescencemethod.Hepaticfibrosisandlargescaleapoptosissignals(phenotypeⅠ,markedwithgreenar⁃rowsinfigureBandyellowcolorsignalinfigureC,hepaticsteatosis(phenotypeⅡ,intensevacuolesmarkedwithredarrowsinfigureA)andnormaltissues(phenotypeⅢ).图1㊀大口黑鲈肝脏组织病理切片Fig.1㊀Histopathologicsectionsofliverforlargemouthbass3.2㊀酵母水解物对大口黑鲈血浆生化指标的影响㊀㊀血液生化指标的检测为鱼类营养水平㊁机体代谢及疾病诊断提供重要信息,是衡量鱼类健康状况的重要参考依据[21]㊂本研究显示,各组大口7772㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷黑鲈血浆中TG㊁TC㊁GLU含量和AST活性均没有显著差异,且均在参考范围内㊂TC和TG是血液脂肪的组成成分,反映体内胆固醇以及饲料中脂类在动物体中吸收与代谢状况㊂本试验结果表明,血浆中TC㊁TG和GLU含量均无显著差异,表明饲料中添加5g/kg的酵母水解物对大口黑鲈脂肪代谢和糖代谢均没有产生显著影响㊂MDA作为脂类物质氧化应激的最终产物,可以衡量机体内活性氧的水平和氧化应激的程度[22],已有研究用MDA来反映机体受氧化损伤的程度[23-24]㊂本研究结果显示,血浆中MDA含量各组之间没有显著差异,表明在饲料中添加5g/kg的酵母水解物对大口黑鲈并没有造成氧化性损伤㊂㊀㊀数据柱上标无字母表示差异不显著(P>0.05)㊂㊀㊀Datacolumnswithnolettermeannosignificantdiffer⁃ence(P>0.05).图2㊀大口黑鲈肝脏炎症和凋亡因子相关基因相对表达量Fig.2㊀Liverinflammatoryandapoptosisfactorgenerelativeexpressionlevelsoflargemouthbass(n=14)㊀㊀血浆中TBA含量和AKP活性共同升高是胆汁淤积的重要指标,本研究中各组血浆中TBA含量没有显著差异,血浆中AKP活性单独升高可能与梗阻性黄疸有关[25]㊂正常生理条件下血浆中ALT和AST活性很低,当动物肝细胞受损时其活性会显著升高,升高程度与肝细胞受损程度相一致[26],血浆中ALT和AST活性的升高可以作为肝损害和慢性肝炎的指标[26-27]㊂本研究显示,血浆中TBA含量以及ALT和AST活性各组之间均没有显著差异,YH5组血浆中AKP活性虽然显著高于对照组,但并未见其他胆汁酸代谢障碍的指标异常,饲料中添加5g/kg酵母水解物是否会引起胆汁淤积症尚需进一步研究㊂3.3㊀酵母水解物对大口黑鲈肝脏组织结构的影响㊀㊀本研究针对大口黑鲈肝脏进行了病理学分析,从大口黑鲈的肝脏组织切片可以看出,各组的肝脏均出现了不同程度的损伤,对照组出现1尾肝脏纤维化㊂各组肝脏均出现损伤的原因可能与饲料中含有相对较高水平的碳水化合物有关㊂徐祥泰等[28]报道,饲料中淀粉含量高于10%即有可能导致大口黑鲈肝脏病变㊂谭肖英等[29]报道,大口黑鲈饲料中含有15% 23%的碳水化合物主要影响大口黑鲈内脏器官的相对质量及肝脏的营养成分组成㊂㊀㊀通常认为组织的纤维化是由于正常伤口愈合失败所导致的[30]㊂组织受损后,需要形成新的结缔组织,在此过程中需要成纤维细胞的活化㊁增殖并迁移到伤口处[31]㊂处于损伤处的成纤维细胞是由特定的肌成纤维细胞形成的,而肌成纤维细胞在α⁃SMA中高表达,成纤维细胞可以使损伤处愈合,肌成纤维细胞存在于纤维化病变过程中,会导致组织的纤维化[30]㊂此外,组织的损伤愈合是在一系列促纤维化细胞因子与抗纤维化细胞因子相互作用下完成的,主要包括转化生长因子-β(TGF⁃β)和TNF⁃α等[32]㊂在组织损伤愈合的过程中促炎因子TNF⁃α在巨噬细胞中表达[33]㊂肝癌患者的肝组织中TNF⁃α阳性细胞数量增加,预示着TNF⁃α可能会促进肝脏的纤维化[34]㊂肝脏的纤维化是由一系列刺激引起的慢性炎症反应的结果,包括持续性感染㊁自身免疫反应㊁化学损伤㊁组织损伤和氧化应激,其中氧化应激会提高线粒体通透性并促进肝细胞损伤和肝脏纤维化[35]㊂此外,TNF⁃α可以导致肝细胞凋亡并引起肝细胞损伤或肝脏癌症[36]㊂TGF⁃β1可以抑制多种类型细胞的生长与分化,调节免疫和炎症反应,调节伤口愈合[37]㊂TGF⁃β1抑制促炎反应,被认为是一种抗炎因子[38]㊂有研究表明TGF⁃β1的下调抑制肝脏干细胞的活化和肝脏纤维化的发展[39]㊂㊀㊀caspase家族是通过调节细胞凋亡和炎症反应来维持体内平衡的重要基因家族,其中凋亡通路通常分为外在途径和内在途径的细胞凋亡㊂外在87727期时㊀博等:酵母水解物对大口黑鲈生长性能㊁血浆生化指标以及肝脏组织健康的影响细胞凋亡途径的激活是通过将配体绑定在死亡结构域上,例如TNF⁃α超家族及其受体,从而激活半胱蛋白酶8(caspase8)和半胱蛋白酶10(caspase10),通过启动caspase3启动细胞凋亡[40]㊂内在细胞凋亡途径被称为线粒体凋亡㊂首先,有利于线粒体通透性的氧化应激诱导线粒体功能障碍[41]㊂线粒体功能障碍在凋亡信号通路中发挥着重要作用,伴随着凋亡信号通路ROS的增强,导致脂质过氧化物的积累和细胞色素C释放到细胞质中[42]㊂然后,通过各种细胞应激反应激活半胱氨酸蛋白酶9(caspase9),线粒体细胞凋亡途径被激活㊂最后,活化的caspase9通过激活启动肝细胞凋亡和纤维化,切割和激活caspase3[40]㊂本研究中,因只有1个样本存在明显的凋亡信号,2组大口黑鲈脂肪肝样本发生几率一致,且尚未观察到大量的凋亡细胞,这可能是2组间在炎症和凋亡通路相关基因表达方面没有显著差异的主要原因㊂YH5组肝脏中TGF⁃β1的相对表达量较对照组有下调的趋势,可能是该组未见纤维化样本的原因之一㊂4㊀结㊀论㊀㊀在大口黑鲈饲料中添加5g/kg的酵母水解物可促进大口黑鲈鱼体蛋白质沉积,并有降低肝细胞纤维化风险的趋势㊂参考文献:[1]㊀丁庆秋,陈宇航,曹双俊,等.大口黑鲈的营养需求研究进展[J].养殖与饲料,2013(11):38-43.[2]㊀YANGG,TIANXL,DONGSL,etal.Effectsofdi⁃etaryrhubarb,Bacilluscereus,yeastpolysaccharide,andflorfenicolsupplementationongrowth,intestinalmorphology,andimmuneresponsesofseacucumber(Apostichopusjaponicus)[J].AquacultureInterna⁃tional,2016,24(2):675-690.[3]㊀CHENYJ,LIUYJ,YANGHJ,etal.Effectofdieta⁃ryoxidizedfishoilongrowthperformance,bodycom⁃position,antioxidantdefencemechanismandliverhis⁃tologyofjuvenilelargemouthbassMicropterussalmo⁃ides[J].AquacultureNutrition,2012,18(3):321-331.[4]㊀GOODWINAE,LOCHMANNRT,TIEMANDM,etal.Massivehepaticnecrosisandnodularregenera⁃tioninlargemouthbassfeddietshighinavailablecar⁃bohydrate[J].JournaloftheWorldAquacultureSoci⁃ety,2010,33(4):466-477.[5]㊀EL⁃SAYEDYS,KHALILRH,SAADTT.Acutetoxicityofochratoxin⁃ainmarinewater⁃rearedseabass(DicentrarchuslabraxL.)[J].Chemosphere,2009,75(7):878-882.[6]㊀蔡春芳,陈立侨.鱼类对糖的利用评述[J].水生生物学报,2006,30(5):608-613.[7]㊀蒋利和,吴宏玉,黄凯,等.饲料糖水平对吉富罗非鱼幼鱼生长和肝代谢功能的影响[J].水产学报,2013,37(2):245-255.[8]㊀曾本和,向枭,杨文娇,等.酵母水解物对草鱼生长性能和体成分的影响[J].饲料工业,2015,36(16):16-19.[9]㊀于利莉,薛敏,王嘉,等.大口黑鲈对饲料中丁基羟基茴香醚的耐受性评价[J].动物营养学报,2016,28(3):747-758.[10]㊀袁瑞敏,刘永坚,王贵平,等.氧化鱼油饲料中添加维生素C对大口黑鲈幼鱼生长及抗氧化能力的影响[J].广东农业科学,2016,43(1):136-144.[11]㊀张露露.胆汁酸在大口黑鲈饲料中有效性及耐受性评价[D].硕士学位论文.泰安:山东农业大学,2015.[12]㊀郑银桦,彭聪,吴秀峰,等.酵母酶解物对大口黑鲈生长性能㊁脂类代谢及肠道组织结构的影响[J].动物营养学报,2015,27(5):1605-1612.[13]㊀OLIVA⁃TELESA,GONÇALVESP.Partialreplace⁃mentoffishmealbybrewersyeast(Saccharomycescerevisae)indietsforseabass(Dicentrarchusla⁃brax)juveniles[J].Aquaculture,2001,202(3/4):269-278.[14]㊀RUMSEYGL,WINFREERA,HUGHESSG.Nutri⁃tionalvalueofdietarynucleicacidsandpurinebasestorainbowtrout(Oncorhynchusmykiss)[J].Aqua⁃culture,1992,108(1/2):97-110.[15]㊀冯健,刘栋辉.草鱼日粮中小肽对幼龄草鱼生长性能的影响[J].水生生物学报,2005,29(1):20-25.[16]㊀冯健,贾刚,杨长平.鱼粉水解物中小肽对幼龄草鱼生长性能的影响[J].水产学报,2005,29(2):222-226.[17]㊀ERBAD,CIAPPELLANOS,TESTOLING.Effectofcaseinphosphopeptidesoninhibitionofcalciumintesti⁃nalabsorptionduetophosphate[J].NutritionRe⁃search,2001,21(4):649-656.[18]㊀梁勤朗.饲料蛋白质水平与必需氨基酸补充对大口黑鲈生长㊁体组成和免疫力的影响[D].硕士学位论文.上海:上海海洋大学,2012.[19]㊀YUHH,HANF,XUEM,etal.Efficacyandtoler⁃9772㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷anceofyeastcellwallasanimmunostimulantinthedietofJapaneseseabass(Lateolabraxjaponicus)[J].Aquaculture,2014,432:217-224.[20]㊀唐德约.饲料中添加核苷酸对草鱼生长性能及肠道的影响[D].硕士学位论文.长沙:湖南农业大学,2014.[21]㊀SILVEIRA⁃COFFIGNYR,PRIE⁃TOTRUJILLOA,ASCENCIO⁃VALLEF.EffectsofdifferentstressorsinhaematologicalvariablesinculturedOreochromisau⁃reusS.[J].ComparativeBiochemistryandPhysiologyPartC:Toxicology&Pharmacology,2004,139(4):245-250.[22]㊀孔祥会,王桂忠,李少菁.低温驯化锯缘青蟹鳃抗氧化防护㊁ATPase及膜脂肪酸组成变化[J].水生生物学报,2007,31(1):59-66.[23]㊀武阳,常青,杨旭.不同浓度甲醛致大鼠肝细胞DNA氧化损伤作用[J].环境科学学报,2009,29(11):2415-2419.[24]㊀宋志明,刘鉴毅,庄平,等.低温胁迫对点篮子鱼幼鱼肝脏抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响[J].海洋渔业,2015,37(2):142-150.[25]㊀陈卓鹏.血清碱性磷酸酶对判断肝硬化病情及预后的临床价值[J].临床医药实践,2005,14(5):344-345.[26]㊀NYBLOMH,BERGGRENU,BALLDINJ,etal.HighAST/ALTratiomayindicateadvancedalcoholicliverdiseaseratherthanheavydrinking[J].AlcoholandAlcoholism,2004,39(4):336-339.[27]㊀GIANNINIE,RISSOD,TESTAR.TransportabilityandreproducibilityoftheAST/ALTratioinchronichepatitisCpatients[J].TheAmericanJournalofGas⁃troenterology,2001,96(3):918-919.[28]㊀徐祥泰,陈乃松,刘子科,等.饲料中不同淀粉源及水平对大口黑鲈肝脏组织学的影响[J].上海海洋大学学报,2016,25(1):61-70.[29]㊀谭肖英,刘永坚,田丽霞,等.饲料中碳水化合物水平对大口黑鲈Micropterussalmoides生长㊁鱼体营养成分组成的影响[J].中山大学学报(自然科学版),2005,44(增刊1):258-263.[30]㊀GABBIANIG.Themyofibroblastinwoundhealingandfibrocontractivediseases[J].TheJournalofPa⁃thology,2003,200(4):500-503.[31]㊀BEDOSSAP,PARADISV.Liverextracellularmatrixinhealthanddisease[J].JournalofPathology,2003,200(4):504-515.[32]㊀LEASKA,ABRAHAMDJ.TGF⁃βsignalingandthefibroticresponse[J].FASEBJournal,2004,18(7):816-827.[33]㊀ABRAHAMDJ,XUSW,BLACKCM,etal.Tumornecrosisfactorαsuppressestheinductionofconnec⁃tivetissuegrowthfactorbytransforminggrowthfac⁃tor⁃betainnormalandsclerodermafibroblasts[J].Jou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微生物名词解释全部

1.微生物:是存在于自然界的一大群形体微小、结构简单、肉眼直接看不见,必须借助显微镜放大数百至数万倍才能看到的微小生物。
2.正常菌群:指居住在人体皮肤和黏膜表面,正常情况下无害,多具有拮抗外来病原微生物和提供人体所需某些营养物作用的各类微生物。
3.条件致病微生物:正常菌群的细菌等微生物,在寄居部位改变或寄居部位微生物菌群平衡失调,或由于机体抵抗力下降等情况下,可导致人体发生感染,这类微生物称为条件致病微生物。
病原微生物:是指少数致病力强,能引起人类和动、植物致病的微生物。
4.沙保罗培养基:是培养真菌常用的培养基,成分简单,主要含葡萄可观察到丰富的厚膜孢子形成,可用于白假丝酵母菌的鉴定。
5.芽管形成试验:白假丝酵母菌在动物血清中孢子伸长不断裂,能形成芽管,但并非所有的假丝酵母菌都能形成芽管,借此鉴定酵母样真菌。
6.小培养法:又称微量培养法,是观察真菌结构及生长发育的有效方法。
G试验:G试验检测的是真菌的细胞壁糖、蛋白胨和琼脂》鉴定真菌时通常以在沙保氏培养基上形成的菌落形态为准。
7.厚膜孢子形成试验:将白假丝酵母菌在Tween-80玉米粉琼脂平板上作密划线,置25"C(此点很重要)孵育,在72小时内成分(l,3)-p-D-葡聚糖。
人体的吞噬细胞吞噬真菌后,能持续释放该物质,使血液及体液中含量增高。
该试验可早期诊断多种临床常见的侵袭性真菌感染疾病(侵袭性念珠菌病、侵袭性曲霉菌病及肺孢子菌肺炎等),但不能用于检测隐球菌和接合菌感染。
8.GM试验:GM试验检测的是半乳甘露聚糖( GM)。
半乳甘露聚糖是广泛存在于曲霉菌细胞壁的一种多糖,细胞壁表面菌丝生长时,半乳甘露聚糖从薄弱的菌丝顶端释放,是最早释放的抗原。
该试验能够作为侵袭性曲霉菌感染的早期依据,是目前国际公认的曲霉菌诊断方法》9.原代细胞培养:新鲜的组织或器官,在胰蛋白酶作用下制成单个细胞悬液,在适宜条件下经37°C培养数天后形成的单层细胞层,称原代细胞培养。
生物饲料酵母及菌体蛋白的开发应用研究

生物饲料酵母及菌体蛋白的开发应用研究生物饲料酵母及菌体蛋白的开发应用研究Development and Application of Bio-feed Yeast and MycoproteinZhang Changshu Jiao Jiamei( Shanghai Yinong Biochemical Science and Technology Co., Ltd )摘要:传统的饲料酵母包括啤酒酵母、多维酵母、酿酒酵母和蓄用高活性酵母等,已在畜禽养殖中大量推广应用,收到了良好效果。
本文以草炭、秸秆、麸皮、果渣、蔗渣和酒糟等为原料的生物固体发酵,培养饲料酵母及菌体蛋白,同时伴生的生化腐植酸和生物活性酶是一种较理想的畜用多酶蛋白饲料添加剂,为我国畜牧生态养殖和绿色食品生产提供了新的生物蛋白饲料资源。
关键词:饲料酵母菌体蛋白开发应用Abstract: The traditional feedyeast, including Saccharomyces cerevisiae, multi-dimensional yeast, high activeyeast for feed and so on, have been extensively applied in livestock andpoultry breeding, has received good results. In this paper, turf peat, straw,wheat bran, Marc, bagasse as raw materials for bio-solid fermentation, culturefeed yeast and mycoprotein, while humic acid associated biochemical andbiological activity of enzymes is an ideal feed attitive of multi-enzymeprotein feed, that provides a new resources of bio-protein feed for ourcountry's livestock breeding and production of green food.Key words: Feed yeastMycoprotein Development and Application一、饲料酵母及菌体蛋白的概念和发展概况酵母,是一类繁殖力极强的单细胞微生物,1-3 小时增殖一倍;发酵产率较高的培养底物,每克活性酵母可达200 亿以上,其蛋白质含量高达50-60% 。
酵母培养物在生猪营养领域的研究进展

营养与饲料NUTRITION AND FEED酵母培养物在生猪营养领域的研究进展饶军1,苏绍升1,李耀文2,董江涛1,董玉峰1(1.天津市宁河原种猪场有限责任公司,天津 301059;2.湖北省酵母功能湖北省重点实验室,湖北宜昌 443003)近年来,我国畜牧养殖行业飞速发展,畜牧养殖集约化、规模化程度越来越高。
与此同时,随着人们生活水平的日益提高,人们对食品安全问题也愈加重视。
养殖行业禁抗时代的到来,给畜牧养殖行业带来较大的挑战但同时也带来了弯道超车的机会。
在全面禁抗大环境下如何使得动物养殖在高密度集约化养殖中减少发病率,提高其产品质量和生产性能,有效控制动物生产成本并最大化追求养殖效益成为目前畜牧行业日益凸显的主要矛盾。
酵母培养物主要是采用固液态结合的生产工艺形成的一类功能复合性混合物,其成分主要为酵母细胞及其代谢产物、酵母细胞壁、酵母培养基等,含有寡糖、氨基酸、多肽、蛋白质、有机酸等营养物质,具有提高动物生长和繁殖性能,抗应激,肠道健康发育,改善肉品质等生物学功能。
本文综述了近年来酵母培养物在生猪养殖生产中对猪只生长发育影响作用,主要从酵母培养物在仔猪、母猪以及育肥猪上的应用研究收集归纳,为酵母培养物在单胃动物猪领域生产中的应用奠定理论基础。
1 酵母培养物概述面对目前畜牧行业所存在的上述矛盾,各种类型的解决方案也相继涌现。
饲料添加剂行业也迎来了一次迅速发展,而酵母培养物作为一类安全无毒副作用、无残留、无污染、纯天然的真菌酵母源复合功能性产品,受到了全世界众多学者的广泛关注,并相继做了众多试验加以验证其功能和效果。
1.1 酵母培养物组成和营养特性酵母属于兼性厌氧单细胞真菌,而酿酒酵母在动物生产中已被大量使用。
酵母培养物,通常是指酿酒酵母培养物。
这类酵母培养物通常是依据微生物发酵代谢理论以及生物发酵工程技术,在相应工艺条件下通过液体和固体发酵加工而成,其成分主要为酵母细胞及其代谢产物、酵母细胞壁、酵母培养基等。
发酵培养基的优化

文献综述发酵培养基的优化申请学位:学士学位院(系):药学院专业:生物技术姓名:张永芳学号:114080107 指导老师:张小华(讲师)二O 一五年六月五日文献综述:发酵培养基的优化张永芳:114080107指导老师:刘向勇【摘要】:发酵,这一门悠久的技艺,在古今中外的生产生活与科学研究中扮演着不可或缺的角色。
在实验室发酵过程中,经常需要通过试验来寻找研究对象的变化规律,这些对象包括培养基的设计、工艺参数等;而这些变化规律的寻找就要通过科学的试验设计与数据分析来实现。
通过对规律的研究达到各种实用的目的,比如提高产量、降低消耗、提高产品质量等,特别对于新菌种、新产品的试验。
本文对发酵培养基优化的基本方向进行了综述,并比较了常用的试验设计与数据分析方法。
【关键词】:发酵、发酵培养基、优化、最优组合、响应面法优化【内容】:在工业化发酵生产中,发酵培养基的设计是十分重要的,因为培养基的成分对产物浓度、菌体生长都有重要的影响。
培养基优化,是指面对特定的微生物,通过实验手段配比和筛选找到一种最适合其生长及发酵的培养基,在原来的基础上提高发酵产物的产量,以期达到生产最大发酵产物的目的。
发酵培养基的优化在微生物产业化生产中举足轻重,是从实验室到工业生产的必要环节。
能否设计出一个好的发酵培养基,是一个发酵产品工业化成功中非常重要的一步。
目前,对培养基优化实验进行数学统计的方法很多,下面介绍几种目前应用较多的优化方法:响应曲面分析法:Box和Wilson提出了利用因子设计来优化微生物产物生产过程的全面方法,Box-Wilson方法即现在的响应曲面法((Response Surface Methodolog,简称RSM)。
RSM是一种有效的统计技术,它是利用实验数据,通过建立数学模型来解决受多种因素影响的最优组合问题。
通过对RSM的研究表明,研究工作者和产品生产者可以在更广泛的范围内考虑因素的组合,以及对响应值的预测,而均比一次次的单因素分析方法更有效。
鱼类细胞培养及其应用_于淼

术。长江水产 研究所和中科院病 毒所通过草鱼肾 脏 合物对细胞色素 P4501A 的诱导能力, 还可以评价样
组织的细胞培 养分离鉴定了 草鱼出血病 病原 ) ) ) 鱼 品的 雌激素活性 , 鱼 类细胞系可 以取代急 性鱼类毒
呼肠病毒, 并 生产了减毒疫苗, 广泛用于生产实 践 中。 1999 年, Zhang 等 [4]人将虹 彩病毒 ( Rana grylio
RTG- 2 细胞研究了虹鳟病毒性出血性败血症( VHS) 病 色大头鲶 BB 细胞系和虹鳟 RTG- 2 细胞系对苯并芘的
毒的特性。1971 年, Fijan[3]等用鲤鱼卵巢原代培养细 反应, 苯并芘可以诱导 CYP1A1 的酶活, 结果表明: 苯
胞分离了鲤鱼春季病毒血症病毒, 而后又从 FHM 细 胞分离出弹状 病毒。Wolf 和 Darlington [3]1971 年 用云 斑叉尾蛔细胞系分离出 CCVD 病毒。1988 年, 童裳亮
水生动物的细胞培养晚于陆生动物, 其中 ( 包括 水生无脊椎动物和水生脊椎动物) , 水生无脊椎动物 的细胞培养主要是甲壳类 ( 如对虾、螯虾、龙虾、蟹和 鲎) 、贝类( 如牡蛎、珍珠贝和蛤) 和海绵的体外培养。 水生无脊椎动物的细胞培养比较困难, 原代培养细胞 不能形成单层, 或即使形成单层, 但细胞不分裂, 难以 进行传代。因而, 至今没有得到水生无脊椎动物的连 续性细胞系。水生无脊椎动物的细胞培养不仅在甲壳 类和贝类的病毒分离、检测和疫苗制备方面有很大的 应用价值, 而且还可能用来生产天然产物比如药物。 已经发现不少海洋无脊椎动物 ( 如海绵、珊瑚、苔藓 虫、海兔和海鞘) 能合成抗癌、抗病毒、抗心血管病的 药物, 若能查明这些药物是在动物的哪些细胞中合成 的, 便可能用细胞培养法来生产。
饲粮纤维对生长中期草鱼生产性能、消化吸收能力和肠道健康的作用及其机制

摘要本试验通过研究生长中期草鱼摄食不同水平纤维(以中性洗涤纤维NDF计)的饲粮对生产性能、消化吸收能力、肠道免疫功能和物理屏障(肠道抗氧化能力、细胞凋亡和紧密连接)的影响,探索饲粮纤维对草鱼生长和肠道健康的作用及其机制,并确定生长中期草鱼饲粮纤维需要量。
选取体重相近的健康草鱼540尾(初重123.00±0.70g),并随机分到6个处理(3个重复/处理)的18个网箱中,分别饲喂含不同水平饲粮纤维(NDF分别为9.78、11.90、14.02、15.94、18.12和20.16%)的半纯合饲粮,试验周期为60天,考察饲粮纤维对草鱼消化吸收能力、肠道抗氧化损伤能力和紧密连接的作用及机制。
从生长试验每个处理分别选取24尾鱼,通过腹腔注射嗜水气单胞菌攻毒6天,考察饲粮纤维对草鱼肠炎发病率、肠道黏膜免疫功能和细胞凋亡的作用及机制。
另外选取540尾体重为215.81±2.12g的健康草鱼,随机分到18个网箱中(6个处理,3个重复),分别饲喂添加了0.5%三氧化二铬的试验饲粮,为期7天,探究饲粮纤维对草鱼饲粮表观消化率的影响。
以上试验结果表明,与低纤维组(NDF=9.78%)和高纤维组(NDF=20.16%)相比,适宜水平饲粮纤维提高了生长中期草鱼采食量、饲料粗蛋白表观消化率、饲料效率(FE)、增重百分比(PWG)和特异性生长率(SGR)(P<0.05),提高了草鱼的生产性能;同时肝胰脏和肠道中消化酶(如胰蛋白酶等)以及前、中、后肠刷状缘酶(如γ-谷氨酰转移酶等)的活力均显著提高(P<0.05),促进了草鱼对营养物质的消化吸收。
进一步研究发现,适宜水平饲粮纤维显著降低了生长中期草鱼肠炎发病率(P<0.05),增强了肠道健康,这可能与其增强肠道物理屏障和免疫功能有关。
适宜水平饲粮纤维①通过Nrf2/Keap1信号途径显著提高了生长中期草鱼前、中、后肠抗氧化酶(如超氧化物歧化酶等)基因表达和酶活力,增加了还原型谷胱甘肽含量(P<0.05),增强了肠道抗氧化能力,同时抑制了肠道中活性氧的产生,;②上调了肠道抗凋亡因子(Bcl-2、IAP和Mcl-1)的基因表达(P<0.05),下调了caspase-3、-8、-9、凋亡蛋白酶活化因子-1(Apaf-1)、脂肪酸合成酶配体(FasL)和B-细胞淋巴瘤-2相关X蛋白(Bax)的基因表达(P<0.05),抑制了细胞凋亡;③通过下调肌球蛋白轻链激酶基因表达上调各肠段闭锁小蛋白(ZO-1)以及occludin、claudin-f和claudin-11等紧密连接蛋白的基因表达(P<0.05),保证了草I鱼肠道细胞间结构完整性;④增加了草鱼肠道中溶菌酶和酸性磷酸酶活力,提高了补体C3、C4和免疫球蛋白IgM含量(P<0.05),通过NF-κB信号途径上调了Mucin2和LEAP-2B等抗菌肽、抗炎细胞因子TGF-β1mRNA水平,下调了促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-12p40和IFN-γ2)基因表达,缓解了肠道炎症反应,增强了草鱼肠道黏膜免疫功能。
酵母水解物在畜禽饲料和水产饵料中的应用效果

532023.9酵母水解物在畜禽饲料和水产饵料中的应用效果张雪娇(铁岭市检验检测认证服务中心,辽宁 铁岭 112000)酵母水解物是酵母菌经外加酶水解催化或自溶后,干燥或浓缩后获得的产品,富含多种氨基酸、小肽、谷胱甘肽、多糖、核苷酸、维生素和微量元素,可作为绿色的添加剂添加进畜禽类的饲料或养殖水产的饵料中,具有修复肠道、改善肠道环境、增加畜禽和水产动物免疫力、提高动物生产性能的作用。
1 酵母水解物的作用功能酵母水解物富含核苷酸,为肠道细胞快速修复与增殖提供核苷酸原料,可有效补救损伤的肠道,提高小肠绒毛高度,降低腹泻的可能,改善肠道环境,缓解应激。
核苷酸还可促进动物免疫细胞增殖分化,提高免疫力,激活机体内抗氧化酶活性,抑制自由基和过氧化物的氧化作用,降低脂质过氧化物的水平。
呈味核苷酸还可增强饲料的适口性,诱食作用强,显著提高动物进食量,动物增长迅速。
酵母多糖可促进动物肠道内益生菌的繁殖,使肠道内菌群维持平衡,减少腹泻和患病的可能,促进肠道吸收营养物质,提高饲料利用率。
多糖还可通过清除自由基,防止脂质过氧化,增强免疫细胞的活性,提高机体的免疫力和抗氧化能力。
因多糖独特的生理结构,其可以黏附肠道内病原随粪便排出体外。
酵母水解物富含小肽,肠道吸收小肽比吸收游离氨基酸速度快、耗能低、易吸收,小肽可以调节胃肠道菌群结构,刺激肠道发育,促进免疫器官发育,以此调节机体的免疫机能。
小肽和氨基酸为蛋白质合成提供氮源,增强蛋白沉积率,维持机体代谢水平。
酵母水解物中的维生素参与机体代谢,完善免疫功能,维生素C是强抗氧化剂,与谷胱甘肽组合可还原脂质过氧化物,还可还原二价铁,促进铁的吸收。
2 酵母水解物在畜禽饲料中的应用效果2.1 在反刍动物上的应用效果反刍动物的生长和繁殖需要瘤胃吸收营养,瘤胃依靠瘤胃内的微生物帮助消化吸收,菌群失调会导致动物吸收不良或发生腹泻。
饲料中添加酵母水解物可以改善胃肠道菌群环境,维持菌群平衡,让反刍动物健康生长,提高养殖户经济效益。
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动物营养学报2014,26(11):3478-3484Chinese Journal of Animal Nutritiondoi :10.3969/j.issn.1006-267x.2014.11.038酵母培养物水溶物对离体草鱼肠道黏膜细胞生长及细胞膜完整性的影响姚仕彬1叶元土1*蔡春芳1张宝彤2董娇娇1黄雨薇1陈科全1(1.苏州大学基础医学与生物科学学院,江苏省水产动物营养重点试验室,苏州215123;2.北京市营养源研究所系统营养工程技术研究中心,北京100069)摘要:本试验以酵母培养物水溶物为试验材料,添加于离体草鱼肠道黏膜细胞培养液中,研究酵母培养物水溶物在不同浓度、不同作用时间下对细胞生长及细胞膜完整性的影响。
采用单因子试验设计,设1个对照组及5个酵母培养物水溶物组(YC-1 5组),各组均设96个重复,每个重复为1个培养孔。
对照组的培养液中不添加酵母培养物水溶物,YC-1 5组的培养液中酵母培养物水溶物的浓度分别为10、25、50、100、200mg /L 。
结果表明:培养液中添加50 200mg /L 酵母培养物水溶物对细胞形态无损伤,100 200mg /L 酵母培养物水溶物在添加后3h 时显著增强细胞活性(P <0.05),50mg /L 酵母培养物水溶物在添加后6h 时显著增强细胞活性(P <0.05)。
与对照组相比,3h 时各酵母培养物水溶物组培养液中乳酶脱氢酶(LDH )活力均没有显著变化(P >0.05),6h 时YC-4、YC-5组显著降低(P <0.05),9h 时YC-3、YC-4、YC-5组显著降低(P <0.05),12h 时YC-2、YC-3、YC-4、YC-5组显著降低(P <0.05)。
各时间点(3、6、9、12h )各酵母培养物水溶物组培养液中谷丙转氨酶(GPT )、谷草转氨酶(GOT )活力与对照组相比均没有显著变化(P >0.05),但在6 9h 时GPT 活力均低于对照组。
由此得出,培养液中添加10 200mg /L 酵母培养物水溶物能促进离体草鱼肠道黏膜细胞的生长,保护细胞膜的完整性,其发挥保护作用的适宜浓度为50 200mg /L 。
关键词:草鱼;肠道黏膜细胞;酵母培养物水溶物;细胞生长;细胞膜完整性中图分类号:S963文献标识码:A文章编号:1006-267X (2014)11-3478-07收稿日期:2014-05-14基金项目:国家自然科学基金项目(31172417);苏州市应用基础(农业)项目(N313401210)作者简介:姚仕彬(1986—),男,四川成都人,硕士研究生,从事水产动物营养与饲料研究。
E-mail :yaoshibin2006@163.com *通讯作者:叶元土,教授,硕士生导师,E-mail :yeyt@suda.edu.cn 酵母培养物(yeast culture ,YC )是在特定工艺条件控制下由酵母在特制的培养基上经过充分厌氧发酵所形成的微生态制品,其主要由酵母细胞代谢产物、经过发酵后变异的培养基以及少量的已无活性的酵母细胞所构成[1-2]。
酵母培养物添加到水产饲料中有助于提高鱼体的增重率,降低饲料系数,修复肝胰脏损伤[2-3]。
肠道作为营养吸收的主要器官[4],极易受到饲料中有害物质的损伤[5-6]。
在肠道保护方面,酵母培养物一方面通过提供营养物质直接促进肠道有益菌的增生繁殖,改善肠道黏膜状态,提高肠绒毛高度及肠壁厚度[1,7];另一方面通过提高肠道pH 稳定性途径促进肠道有效益生菌的繁殖,从而保护肠道[8]。
酵母培养物中营养物质对鱼体肠道细胞直接的保护作用未曾见报道。
此外,使用养殖试验方法研究酵母培养物对鱼体肠道保护作用存在试验周期长、影响因素复杂等缺点,而使用细胞培养方法则有试验周期短、影响因素可控的优点,有助于研究酵母培养物对有害物质损伤肠道的修复作用机理及作用浓度。
因酵母培养物有效物质成分为其代11期姚仕彬等:酵母培养物水溶物对离体草鱼肠道黏膜细胞生长及细胞膜完整性的影响谢产物,同时细胞培养中有防止细菌引入的要求,需要获得无菌酵母培养物代谢产物。
因此,本试验在草鱼(Ctenopharyngodon idella)肠道黏膜细胞分离与原代培养技术方法[9]的基础上,以水溶解酵母培养物,通过过滤除菌手段获得酵母培养物的有效成分,得到含不同浓度酵母培养物水溶物的细胞培养液,添加在离体肠道黏膜细胞的培养液中,以观察酵母培养物水溶物对离体草鱼肠道黏膜细胞生长及细胞膜完整性的影响,为研究酵母培养物中营养物质对鱼体肠道细胞保护作用机理及对有害物质损伤肠道的修复作用浓度筛选提供参考。
1材料与方法1.1试验草鱼与肠道黏膜细胞分离、培养1.1.1试验草鱼及饲养管理获取肠道黏膜细胞的试验草鱼平均体重为(22.0ʃ5.0)g,取自苏州相城新时代养殖场,饲养于苏州大学鱼类循环养殖系统中。
试验草鱼随机分养于24个养殖桶中,每桶放养30 40尾,养殖桶水体体积0.2m3,在养殖桶的进、出水口安置过滤棉以防循环水带进饲料等物质。
使用自制的强化饲料[10]强化饲养2周后用于肠道黏膜细胞的采集。
养殖期间投喂的配合饲料含蛋白质28%、油脂4%。
每天投喂饲料2次,投喂时间为08:00、17:00。
养殖期间水温为(24ʃ4)ħ、溶解氧浓度>6mg/L。
1.1.2肠道黏膜细胞的获取与培养方法草鱼肠道黏膜细胞(细胞团)获取及其培养方法参照本实验室建立的方法[9]。
主要操作步骤为:试验草鱼用超纯水冲洗体表2次,捣碎脑部处死,迅速置75%乙醇中浸泡5 10s。
超净工作台上解剖鱼体,取出肠道中段,去除肠系膜脂肪,用注射器(10mL)吸取D-Hanks液冲洗肠段内腔3 4次;采用机械刮取获得肠道黏膜组织,加入胶原酶Ⅰ、Ⅳ联合消化液(含有胶原酶Ⅰ、Ⅳ各0.1mg/mL的D-Hanks液,0.22μm过滤,-20ħ贮存),28ħ振荡消化30min后,立即加入终止液(按消化液ʒ胎牛血清=19ʒ1的比例配制而成)终止消化,玻璃吸管反复吹打5min后静止1min,吸取上层细胞悬液为原代黏膜细胞(细胞团)液。
原代黏膜细胞(细胞团)液经过400r/min离心7min 后,加入细胞培养液(使用前添加15%胎牛血清的M199培养液)悬浮沉淀,再离心(400r/min、7min)2次,取细胞(细胞团)悬浮液接种于96孔细胞培养板(鼠尾胶原Ⅰ型包被)。
细胞(细胞团)接种数量保持在2ˑ103个/孔,使用添加15%胎牛血清的M199培养液作为细胞培养液,在27ħ,6%CO2条件下培养36h后进行试验。
1.2酵母培养物水溶物制备制备酵母培养物水溶物原料为达农威水产益康(DV AQUA,美国达农威生物发酵工程技术有限公司,有效成分为酵母细胞外代谢产物)。
酵母培养物水溶物制备方法:室温下使用细胞培养液将酵母培养物溶解10min,超净工作台中0.22μm 过滤,制得无菌含酵母培养物的细胞培养液。
分别制备含酵母培养物水溶物10、25、50、100、200mg/L的细胞培养液,并调整pH至7.3。
试验开始后直接使用含不同浓度酵母培养物水溶物的细胞培养液进行细胞培养。
1.3试验设计采用单因子试验设计,设1个对照组及5个酵母培养物水溶物组(YC-1 5组),各组均设96个重复,每个重复为1个培养孔。
当细胞生长36h 后,按表1所示更换各组对应的细胞培养液,开始试验。
表1试验设计Table1Experimental design项目Items 对照组Controlgroup酵母培养物水溶物组YC w ater soluble material groupsYC-1YC-2YC-3YC-4YC-5培养液体积Culture solution volume/μL170170170170170170培养液中酵母培养物水溶物浓度Concentration of YC w ater soluble material in culture solution/(mg/L)01025501002009743动物营养学报26卷1.4主要指标与测定方法1.4.1细胞生长状态观察在试验开始后3h 时每组随机选取8个培养孔,经过吉姆萨(Giemsa )染色[11],观察细胞集落的生长状态,使用IX70荧光倒置显微镜(奥林巴斯公司)拍照记录。
1.4.2细胞活性测定分别在试验开始后3、6、9、12h 时每组随机选取8个培养孔,采用噻唑蓝(MTT )法[12]测定培养液中细胞活性。
所用试剂MTT (Sigma-Aldrich 公司产品)浓度为5mg /mL ,0.22μm 过滤,-20ħ贮存。
1.4.3主要酶活力测定分别在试验开始后3、6、9、12h 时每组随机选取8个培养孔,吸取培养孔中培养液保存于EP 管中,-80ħ冷冻保存,用于测定培养液中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase ,LDH )、谷丙转氨酶(glu-tamic-pyruvic transaminase ,GPT )、谷草转氨酶(glutamic-oxaloacetic transaminase ,GOT )的活力。
上述指标测定试剂盒均为南京建成生物工程研究所生产,按照试剂盒说明书进行测定。
1.5数据处理数据以平均值ʃ标准差(meanʃSD )表示,结果用SPSS 17.0软件进行统计分析,用Duncan 氏法进行多重比较,差异显著水平为P <0.05。
2结果与分析2.1细胞生长情况2.1.1细胞生长状态变化前期试验结果[9]表明,进行Giemsa 染色后对细胞生长状态的观察更为直观。
从培养3h 后细胞生长状态(图1)可以看出,对照组与5个酵母培养物水溶物组的贴壁细胞均正常铺展,细胞均能汇集形成细胞集落,且5个酵母培养物水溶物组的细胞形态与对照组无明显差别。
A :对照组;B :YC-1组;C :YC-2组;D :YC-3组;E :YC-4组;F :YC-5组。
↑:细胞正常铺展。
A :control group ;B :YC-1group ;C :YC-2group ;D :YC-3group ;E :YC-4group ;F :YC-5group.↑:cells w ere spreading normally.图1培养3h 后各组细胞的生长状态(吉姆萨染色,200ˑ)Fig.1Grow th state of cells at 3h after culture in different groups (Giemsa staining ,200ˑ)2.1.2细胞活性变化使用MTT 法测定细胞活性,结果见表2。
与对照组相比,5个酵母培养物水溶物组的细胞活性均有所升高,其中3h 时YC-4、YC-5组较对照组显著升高(P <0.05),6h 时YC-3组较对照组显著升高(P <0.05)。