研究揭示丁酸钠促进犊牛胃肠道发育的作用机制

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所奶产品质量与风险评估创新团队研究发现：丁酸钠通过抑制炎症、优化营养代谢和调节微生物功能，促进犊牛生长和胃肠道发育的作用机制，为深入挖掘丁酸盐在畜牧养殖中的作用，科学合理利用丁酸盐提供了重要参考。相关研究成果发表在《动物营养杂志（Animal Nutrition）》上。
丁酸盐可以增加犊牛的采食量和体重，促进胃肠道上皮细胞增殖，并增强瘤胃发酵，日粮中添加丁酸盐是改善犊牛胃肠道发育最有效的途径之一。但丁酸盐影响犊牛生长和肠道发育的细胞信号通路调控机制，尤其是高纤维日粮条件下的调控机制，仍不清楚。
研究人员以荷斯坦公牛犊为研究对象，饲喂含有0.5%丁酸钠的高纤维日粮，利用转录组测序和宏基因组测序揭示犊牛胃肠道上皮细胞和瘤胃微生物群落中功能通路的变化。结果显示，丁酸钠可显著提高犊牛瘤胃网重量、空肠重量和空肠长度，显著促进瘤胃乳头发育，提高瘤胃乳头长度和表面积。转录组分析显示，丁酸钠可通过影响PPKCB、CXCL8、CCL4、IL17A、IL17B等信号分子，下调IL-17和NF-κB信号通路；通过抑制 CCL20、 CXCL2、 CXCL12、 CCL8、CCL19、CXCL5、CXCL10等趋化因子和细胞因子的分泌，下调趋化因子信号通路和细胞因子-细胞因子受体信号通路；通过影响CYP4A11、PLA2G2F、ALOX12E、HMGCS2、BDH1、LOC100295719等因子，上调玉米四烯酸代谢通路以及酮体合成、降解通路，促进犊牛胃肠道发育。宏基因组分析显示，丁酸可通过上调香茅梭菌、枯草芽孢杆菌、虫草菌和优杆菌的相对丰度，激活碳水化合物代谢通路，促进犊牛胃肠道发育。