近日,动物科学技术学院智能养殖与环境科学系吴中红教授团队在国际知名生物学期刊《美国实验生物学会联合会会志》(The FASEB Journal)发表了题为《高温季节夜间饲喂通过优化肠道微生物组成改善生长猪结肠屏障功能并减少炎症》(Night-restricted feeding improves colonic barrier function and reduces inflammation by optimizing gut microbial composition in growing pigs during the hot season)的研究论文。该研究揭示了在高温季节,生长猪在环境温度较低的夜间进食比在温度较高但符合自然生物习性的白天进食更有益于其肠道健康和机体稳态。
扰乱昼夜节律的生活方式如轮班工作、倒时差、夜间社交活动等引发的健康问题日益突出。昼夜节律紊乱和热应激会导致机体肠道菌群失调和肠道屏障损伤,增加炎症性肠病的发生风险。因此,在炎热的季节合适的生活方式对人类肠道健康至关重要。生猪生产中,夏季生长猪白天进食后热增耗与环境高温叠加会加剧热应激,而将进食时间调整到温度相对较低的夜间,可以缓解热应激,但在一定程度上可能会扰乱昼行动物--猪的生物节律。因此,探究在高温季节白天和夜间哪种饲喂方式更有益于昼行动物的肠道健康,并揭示热效应和昼夜节律效应影响肠道健康的作用机制。本研究以生长猪为试验对象,对比分析在轻度热应激情况下,昼夜限时饲喂对生长猪采食量、行为、肠屏障功能和炎症水平的影响。结果发现,轻度热应激情况下,生长猪在温度较低的夜间进食比在温度较高的白天进食增加了猪只的采食量和采食行为、减少了其饮水行为,同时通过增加猪只的肠道微生物菌群的多样性和短链脂肪酸的丰度以及减少内毒素的产生,改善了其结肠屏障功能,降低结肠炎症和系统性炎症的发生风险。该研究为夏季畜禽的健康养殖和精准饲喂提供了理论参考。
中国农业大学动物科技学院博士研究生张磊为论文第一作者,吴中红教授为论文的通讯作者。该研究获得了“十四五”国家重点研发计划课题(2023YFD1300805)和国家模式动物(猪)表型和遗传研究设施项目的资助。
吴中红教授团队近年来针对环境因素和养殖工艺对家畜健康和生产力的不良影响,深入研究环境因素(温度、光照)和养殖工艺(决定家畜采食、活动、睡眠等)互作对家畜代谢节律和繁殖节律的影响,率先将是否符合动物生物节律作为评价畜禽环境、养殖工艺和福利、饲喂制度优劣的标准,研究结果为优化养殖环境参数和调控策略、开发新型工艺和精细化管理提供了理论依据。相关研究成果发表在 《 The FASEB Journal 》 、 《 Frontiers in Microbiology 》 、 《 Theriogenology 》 、 《 Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 》 等期刊。
原文链接:https://faseb.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1096/fj.202400287R
供稿:动科学院
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编辑:马文哲
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