本研究中心硕士研究生侯国珺在《Applied Microbiology and Biotechnology》期刊上发表了一篇题为“Chitosan-chelated zinc modulates ileal microbiota, ileal microbial metabolites, and intestinal function in weaned piglets challenged with Escherichia coli K88”的研究论文，侯国珺为第一作者，汪晶教授为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划（2017YFD0500505）的资助。
早期断奶仔猪往往会出现免疫功能不成熟和微生物组成易改变的现象。因此，仔猪往往容易受到一些致病菌的影响。在生产中，通常使用药理剂量的氧化锌（1000 ~ 3000 mg/kg）来缓解腹泻的发生，促进断奶仔猪生长。然而，这一剂量远远高于国家研究委员会（NRC）所规定的营养水平。而且无机锌的生物利用度低，大量未被吸收的锌离子随粪便排出体外，会造成锌源的浪费和环境污染。因此，提高锌的生物利用度或开发其他新型抗仔猪腹泻饲料添加剂是目前研究的重点。壳聚糖螯合锌由壳聚糖与无机锌螯合而成。与无机锌或壳聚糖相比，壳聚糖螯合锌不仅解决了锌离子吸收差的问题，而且避免了无机锌盐被直接吸收时对消化道的刺激。我们之前的研究表明，壳聚糖螯合锌可以调节断奶大鼠盲肠微生物群。然而，壳聚糖螯合锌对断奶仔猪肠道微生物群和肠道健康的影响尚不清楚。本研究旨在探讨壳聚糖螯合锌对大肠杆菌 K88攻毒断奶仔猪回肠微生物群、炎症反应和肠道屏障功能的影响。
将48头21日龄断奶仔猪随机分4组，每组12头，4个重复。具体分组为对照组（CON），氧化锌组（H-ZnO），壳聚糖螯合锌组（CS-Zn）和壳聚糖组（CS）。CON 组饲喂基础日粮；H-ZnO 组在基础日粮中添加锌含量为1600 mg/kg的氧化锌；CS-Zn 组在基础日粮中添加壳聚糖螯合锌，其中锌含量为 100 mg/kg，壳聚糖含量为766 mg/kg；CS 组在基础日粮中添加766 mg/kg的壳聚糖。在试验期的第 15 天每组随机选取 6 头仔猪每头灌服总数为 1010 CFU 大肠杆菌 K88 培养液，48 小时后进行屠宰取样。
与CON组相比，日粮中添加CS-Zn显著提高仔猪回肠的绒毛高度及绒毛高度与隐窝深度的比值。在微生物的属水平上，CS-Zn处理显著提高了乳酸杆菌属的相对丰度，降低了志贺氏菌属、链球菌属、放线杆菌属和梭菌属的丰度。CS-Zn组仔猪回肠食糜中丙酸、丁酸和乳酸浓度较CON组显著升高，pH值显著降低。
此外，CS-Zn和H-ZnO组回肠黏膜中IL-1β、TNF-α、MPO和INF-γ蛋白表达水平均显著低于CON 组。并且 CS-Zn组回肠黏膜中TLR-4、MyD88和NF-κB基因的相对表达水平均显著降低。同时CS-Zn组回肠黏膜中IGF-1的mRNA的相对表达水平增加、Occludin和Claudin-1的蛋白表达增强，而caspase 3和caspase 8的mRNA的相对表达水平降低。这些结果表明，CS-Zn处理有助于调节大肠杆菌K88攻毒断奶仔猪回肠微生物群的组成，减轻炎症反应并维持肠道功能。
文章来源：Guojun Hou, Minyang Zhang, Jing Wang*, Weiyun Zhu. Chitosan-chelated zinc modulates ileal microbiota, ileal microbial metabolites, and intestinal function in weaned piglets challenged with Escherichia coli K88[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2021;105(19):7529-7544.
