摘 要:
旨在研究厚樸酚固體分散體對(duì)犢牛生長(zhǎng)性能、血清抗氧化能力和腸道微生物的影響。本研究利用反溶劑共沉淀法,以醋酸羥丙基甲基纖維素琥珀酸酯(HPMCAS-LF)為載體,厚樸酚和載體的比例為2∶8,制備厚樸酚固體分散體;試驗(yàn)選用體況相近的健康30日齡荷斯坦?fàn)倥?5頭,隨機(jī)分為3組,每組設(shè)5個(gè)重復(fù),其中對(duì)照組(CON組)飼喂巴氏殺菌乳,試驗(yàn)組(MAG組、ASD組)分別飼喂添加150 mg·d-1厚樸酚(MAG)和750 mg·d-1厚樸酚固體分散體(ASD)的巴氏殺菌乳,分別在試驗(yàn)第0、30天測(cè)定犢牛體重,計(jì)算平均日增重;在試驗(yàn)第30天,收集直腸糞便檢測(cè)腸道微生物,頸靜脈采血并分離血清,ELISA法測(cè)定抗氧化能力。結(jié)果顯示,成功制備了厚樸酚固體分散體,且厚樸酚以無(wú)定形態(tài)分散于載體中;厚樸酚固體分散體可顯著提高犢牛末重和平均日增重(Plt;0.05),顯著降低MDA含量(Plt;0.05),顯著提高SOD、GSH-Px、CAT活性和T-AOC(Plt;0.05),顯著提高厚壁菌門(mén)和放線菌門(mén)相對(duì)豐度(Plt;0.05),顯著降低變形菌門(mén)相對(duì)豐度(Plt;0.05),顯著提高Chaol指數(shù)、Observed_otus(觀測(cè)特征數(shù))、Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)(Plt;0.05),且作用優(yōu)于厚樸酚原料藥。綜上,給犢牛添加750 mg·d-1厚樸酚固體分散體能夠提高犢牛生長(zhǎng)性能,增強(qiáng)血清抗氧化能力,提高有益菌豐度,降低有害菌豐度,增加腸道菌群多樣性,改善犢牛腸道菌群的組成。
關(guān)鍵詞:
厚樸酚固體分散體;犢牛;生長(zhǎng)性能;血清抗氧化能力;腸道微生物
中圖分類(lèi)號(hào):S853.732
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A """"文章編號(hào): 0366-6964(2025)02-0943-10
收稿日期:2024-03-14
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目(32172898);河北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(C2022204215);河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專(zhuān)項(xiàng)資金(HBCT2024240207;HBCT2024250206)
作者簡(jiǎn)介:張 雨(2000-),男,河北唐山人,碩士,主要從事中藥藥理與中獸藥現(xiàn)代化研究,E-mail: 18231536838@163.com
*通信作者:趙興華,主要從事中獸醫(yī)相關(guān)研究,E-mail: xianzhaoxinghua@163.com
Effects of Magnolol Solid Dispersion on Growth Performance, Serum Antioxidant Capacity and Intestinal Microbiome of Calves
ZHANG" Yu, WANG" Qiru, SHI" Xinchao, GUO" Ziming, HE" Xin, ZHANG" Tie, ZHAO" Xinghua*
(College of Veterinary Medicine (Traditional Chinese Veterinary Medicine), Hebei Agricultural
University, Baoding 071000, China)
Abstract:
The purpose of the study was to investigate the effects of magnolol solid dispersion on growth performance, serum antioxidant capacity and gut microorganism of calves. Using the antisolvent co-precipitation method, a solid dispersion of magnolol was prepared using hydroxypropyl acetate methylcellulose succinate as the carrier, with a ratio of 2∶8 between magnolol and the carrier. Fifteen healthy 30 day old Holstein calves with similar physical conditions were randomly divided into 3 groups with 5 replicates in each group. The control group (CON group) was fed pasteurized milk, while the experimental group (MAG group, ASD group) was fed pasteurized milk with 150 mg·d-1 magnolol and 750 mg·d-1 solid dispersion of magnolol. The weight of the calves was measured on day 0 and 30 of the experiment, and the average daily weight gain was calculated. On the 30th day of the experiment, rectal feces were collected to detect gut microorganism, jugular vein blood was collected and serum was separated, and antioxidant capacity was measured using ELISA. The characterization results showed that the solid dispersion of magnolol was successfully prepared, and magnolol was dispersed in an amorphous form in the carrier. The pharmacodynamic results showed that magnolol solid dispersion significantly increased final weight and average daily gain of calves (Plt;0.05), significantly decreased MDA content (Plt;0.05), and significantly increased SOD activity, GSH-Px activity, CAT activity and T-AOC (Plt;0.05), significantly increased the relative abundances of Firmicutes and Actinomycetes (Plt;0.05), significantly decreased the relative abundances of Proteobacteria (Plt;0.05), and significantly increased the Chaol index, Observed_otus (observed feature number), Shannon index and Simpson index (Plt;0.05). The effect of magnold ASD was better than magnolol raw material. The results showed that the supplementation of magnolol solid dispersion at 750 mg·d-1 could improve the growth performance of calves, enhance serum antioxidant capacity, increase the abundance of beneficial bacteria, reduce the abundance of harmful bacteria, increase the diversity of gut microorganism and improve the composition of gut microorganism.
Key words:
magnolol solid dispersion; calf; growth performance; serum antioxidant capacity; gut microorganism
*Corresponding author:" ZHAO Xinghua,E-mail: xianzhaoxinghua@163.com
犢牛腹瀉是一類(lèi)嚴(yán)重影響犢牛生長(zhǎng)發(fā)育和畜牧養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的常見(jiàn)疾病,病毒、細(xì)菌和寄生蟲(chóng)等感染性因素以及營(yíng)養(yǎng)不良和環(huán)境變化等非感染性因素均會(huì)引起該病發(fā)生[1]。該病的主要臨床癥狀表現(xiàn)為腹瀉、脫水、生長(zhǎng)不良和酸中毒等。目前犢牛腹瀉主要以抗生素治療為主,但抗生素治療存在耐藥性和藥物殘留等問(wèn)題[2],尋找綠色、健康、無(wú)殘留“替抗”產(chǎn)品成為研究熱點(diǎn)。厚樸酚(magnolol, MAG)是厚樸(mangnolia officinalis)的主要活性成分之一,通常為白色或棕褐色粉末,具有抗炎、抗氧化、抗菌和抗寄生蟲(chóng)等功效[3],但其水溶性極低,約為13.38 μg·mL-1,口服生物利用度只有5%[4]。固體分散體是以一種或幾種高分子聚合物作為載體,將難溶性藥物以無(wú)定形態(tài)均勻分散在其中形成的分散體系。將固體分散體技術(shù)應(yīng)用于難溶性藥物的開(kāi)發(fā),可以得到粒徑更小和體內(nèi)外釋藥性能更佳的藥物固體形態(tài),從而彌補(bǔ)藥物的臨床應(yīng)用缺陷[5]。目前有關(guān)厚樸酚固體分散體在犢牛上的作用效果還未見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)制備并在巴氏殺菌乳中添加厚樸酚固體分散體,研究其對(duì)犢牛生長(zhǎng)性能、血清抗氧化能力和腸道微生物的影響,為厚樸酚固體分散體在犢牛生產(chǎn)中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 主要試劑
厚樸酚(純度≥98%,批號(hào):RL20210312)購(gòu)自西安瑞林生物科技有限公司,醋酸羥丙基甲基纖維素琥珀酸酯(HPMCAS-LF,批號(hào):0013003)購(gòu)自信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社,N, N-二甲基甲酰胺(分析純)購(gòu)自天津福晨化學(xué)試劑有限公司,酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒購(gòu)自上海江萊生物科技有限公司。
1.2 主要儀器
LGJ-18冷凍干燥機(jī),購(gòu)自北京松源華興科技發(fā)展有限公司;TD-3700型X-射線衍射儀,購(gòu)自丹東通達(dá)科技有限公司,DSC 3差示掃描量熱儀購(gòu)自瑞士Mettler Toledo公司,NovaSeq 6000基因測(cè)序儀購(gòu)自美國(guó)Illumina公司,JIDI-20D型離心機(jī)購(gòu)自廣州吉迪儀器有限公司。
1.3 固體分散體的制備及表征
利用反溶劑共沉淀法[6]制備固體分散體,將聚合物HPMCAS-LF溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中配制成100 g·L-1的聚合物溶液,然后將MAG按照與載體比例2∶8充分溶解于10 mL聚合物溶液中,并將該溶液快速注入攪拌的(1 500 r·min-1)反溶劑(0.1 mol·L-1 HCl水溶液)中,得到沉淀物后抽濾;樣品凍干后研磨過(guò)80目篩(命名為ASD),置于干燥器中備用。
1.3.1 粉末X射線衍射(PXRD) "使用X-射線衍射儀分析MAG、HPMCAS-LF、MAG和HPMCAS-LF 的2∶8的物理混合物(簡(jiǎn)稱(chēng)PM)以及反溶劑共沉淀法得到的MAG和 HPMCAS-LF 的2∶8樣品(簡(jiǎn)稱(chēng)ASD)。測(cè)定條件:Cu Kα輻射1.540 56 ,管電壓為45 kV,管流40 mA,樣品掃描5~35°,掃描步進(jìn)間距為0.02°,掃描速度為1 s·步-1。
1.3.2 差示量熱掃描(DSC) "將適量樣品粉末(樣品同“1.3.1”)置于鋁坩堝中,測(cè)定條件:溫度25~200 ℃,升溫速度為10 ℃·min-1,氮?dú)獗Wo(hù),氮?dú)饬魉贋?0 mL·min-1。
1.4 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組
試驗(yàn)在保定市某牧業(yè)有限公司進(jìn)行。選取體重相近(55.32 kg±3.78 kg)、健康的30日齡荷斯坦?fàn)倥?5只,隨機(jī)分為3組,每組設(shè)5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1頭牛。試驗(yàn)分組與處理如表1所示,CON 組飼喂巴氏殺菌乳,MAG 組在巴氏殺菌乳中按照150 mg·d -1添加厚樸酚,ASD 組在巴氏殺菌乳中按照750 mg·d -1添加厚樸酚固體分散體(2∶8)(含厚樸酚150 mg)。添加量根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]換算得出。
1.5 飼養(yǎng)管理
每日08:30和18:30飼喂牛奶時(shí)分別添加厚樸酚75 mg和厚樸酚固體分散體375 mg(含厚樸酚75 mg),試驗(yàn)期間犢牛自由飲水,其他飼養(yǎng)管理措施常規(guī)進(jìn)行。
1.6 生長(zhǎng)性能測(cè)定
分別在試驗(yàn)第0和30天稱(chēng)量犢牛體重,計(jì)算平均日增重(ADG)。計(jì)算公式:
ADG=(末重-初重)/試驗(yàn)時(shí)間,其中體重單位kg,時(shí)間單位d。
1.7 血清抗氧化能力的檢測(cè)
試驗(yàn)第30天,頸靜脈采集血樣約10 mL,靜置3 h,于4 000 r·min -1離心15 min,收集血清,-20 ℃保存待測(cè)。采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒,按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行測(cè)定犢牛血清中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)活性、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性、總抗氧化能力(T-AOC)。
1.8 腸道微生物檢測(cè)
試驗(yàn)第30天,使用糞便采樣器在犢牛直腸部位人工收集糞樣約5 g,-80 ℃保存,用于腸道菌群檢測(cè)。采用CTAB方法[8]對(duì)樣本的基因組DNA進(jìn)行提取,然后對(duì)DNA樣品進(jìn)行PCR擴(kuò)增,再對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行混樣和純化,再經(jīng)末端修復(fù)、加A尾、加測(cè)序接頭、純化等步驟完成整個(gè)文庫(kù)制備工作,最后上機(jī)測(cè)序?;蚪MDNA提取、PCR 擴(kuò)增、構(gòu)建文庫(kù)和測(cè)序均由北京諾禾致源科技股份有限公司完成。
1.9 數(shù)據(jù)分析
利用Excel軟件整理試驗(yàn)數(shù)據(jù),以“x-±s”表示,采用SPSS 25.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行One-way-ANOVA分析,再用LSD法進(jìn)行多重比較,當(dāng)P<0.05時(shí),表示差異顯著,當(dāng)P>0.05時(shí),表示差異不顯著。
2 結(jié) 果
2.1 厚樸酚固體分散體的制備及表征
利用反溶劑共沉淀法,以醋酸羥丙基甲基纖維素琥珀酸酯(HPMCAS-LF)為載體,厚樸酚和載體的比例為2∶8,制備了粉末樣品。PXRD結(jié)果顯示(圖1A),通過(guò)用反溶劑共沉淀法制備的粉末樣品中未見(jiàn)明顯MAG的晶體衍射峰;DSC結(jié)果顯示(圖1B),通過(guò)反溶劑共沉淀法制備的粉末樣品中MAG的熔點(diǎn)峰消失。PXRD結(jié)果和DSC結(jié)果與文獻(xiàn)[9]中結(jié)果一致,說(shuō)明成功制備了厚樸酚固體分散體。
2.2 厚樸酚固體分散體對(duì)犢牛生長(zhǎng)性能的影響
厚樸酚固體分散體對(duì)犢牛生長(zhǎng)性能的影響如表2所示。與CON組相比,ASD組末重和平均日增重均顯著提高(Plt;0.05);與MAG組相比,ASD組平均日增重顯著提高(Plt;0.05)。
2.3 厚樸酚固體分散體對(duì)犢??寡趸芰Φ挠绊?/p>
厚樸酚固體分散體對(duì)犢??寡趸芰Φ挠绊懭绫?所示。與CON組相比,MAG組SOD活性、GSH-Px活性和T-AOC均顯著提高(Plt;0.05);與CON組相比,ASD組MDA含量顯著降低,SOD活性、GSH-Px活性、CAT活性和T-AOC均顯著提高(Plt;0.05)。與MAG組相比,ASD組SOD活性、GSH-Px活性和CAT活性顯著提高(Plt;0.05)。
2.4 厚樸酚固體分散體對(duì)犢牛腸道微生物的影響
2.4.1 OTU分析
如圖2所示,CON組包含841個(gè)OTUs,MAG組包含886個(gè)OTUs,ASD組包含1 113個(gè)OTUs;其中三者之間的核心OTUs為332個(gè),CON組獨(dú)有OTUs為294個(gè),MAG組獨(dú)有OTUs為338個(gè),ASD組獨(dú)有OTUs為564個(gè)。
2.4.2 腸道菌群結(jié)構(gòu)分析
如圖3所示,厚壁菌門(mén)、擬桿菌門(mén)、變形菌門(mén)和放線菌門(mén)在 CON 組的占比分別為0.361 6、0.494 4、0.118 5和0.002 8,在 MAG 組的占比分別為0.576 5、0.359 4、0.055 1和0.017 7,在 ASD 組的占比分別為0.667 5、0.273 6、0.016 5和0.019 6。
厚樸酚固體分散體對(duì)犢牛腸道菌群的影響如表4所示,與CON組相比,MAG組厚壁菌門(mén)和放線菌門(mén)相對(duì)豐度顯著提高(Plt;0.05),擬桿菌門(mén)和變形菌門(mén)相對(duì)豐度顯著降低(Plt;0.05);與CON組相比,ASD組厚壁菌門(mén)和放線菌門(mén)相對(duì)豐度顯著提高(Plt;0.05),擬桿菌門(mén)和變形菌門(mén)相對(duì)豐度顯著降低(Plt;0.05);與MAG組相比,ASD組厚壁菌門(mén)相對(duì)豐度顯著提高(Plt;0.05),擬桿菌門(mén)相對(duì)豐度顯著降低(Plt;0.05)。
2.4.3 Alpha多樣性分析
厚樸酚固體分散體對(duì)犢牛腸道微生物Alpha多樣性的影響如表5所示,三組的goods_coverage(覆蓋度指數(shù))均接近1,表明本次測(cè)序深度合理。與 CON 組相比,MAG組Chaol指數(shù)、Observed_otus(觀測(cè)特征數(shù))、Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)均提高,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(Pgt;0.05);與CON組和MAG組相比,ASD組Chaol指數(shù)、Observed_otus(觀測(cè)特征數(shù))、Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)均顯著提高(Plt;0.05)。
2.4.4 Beta多樣性分析
如圖4所示,每個(gè)組的微生物群落分別形成聚類(lèi)簇,三組之間聚類(lèi)簇存在重疊,但ASD組的微生物群落形成了與其他組明顯分離的聚類(lèi)簇。
3 討 論
3.1 厚樸酚固體分散體對(duì)犢牛生長(zhǎng)性能的影響
犢牛剛出生時(shí)消化系統(tǒng)發(fā)育還不成熟,腸道吸收能力較低且腸道菌群的建立也未完成,容易產(chǎn)生生長(zhǎng)遲緩和腹瀉等問(wèn)題,而犢牛階段的生長(zhǎng)發(fā)育、健康狀況對(duì)日后成年奶牛的產(chǎn)奶量與繁殖性能有著重要影響[10]。厚樸酚作為中藥厚樸的主要活性成分之一,具有抗炎、抗氧化、提高機(jī)體免疫力、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)以及改善腸道健康等多種藥理活性[11]。田琦[12]發(fā)現(xiàn)在基礎(chǔ)日糧中添加0.04%厚樸酚可顯著提高斷奶仔豬1~19與20~35 d的平均日增重,顯著降低1~19、20~35和1~35 d的料重比,繼而提高了斷奶仔豬生產(chǎn)性能。Xie等[13]發(fā)現(xiàn)在日糧中添加200和300 mg·kg-1的厚樸酚可顯著提高黃羽肉雞的平均日增重(ADG),顯著降低飼料增重比(F/G),從而提高黃羽肉雞生長(zhǎng)性能。Cao等[14]在肉雞日糧中添加含有100 mg·kg-1厚樸酚固體分散體,可以顯著提高15~21日齡肉雞的平均日增重,降低料重比,效果顯著優(yōu)于相同劑量的厚樸酚。本試驗(yàn)中,與MAG組相比,在巴氏殺菌乳中添加750 mg·d-1厚樸酚固體分散體可顯著提高犢牛平均日增重,這說(shuō)明在巴氏殺菌乳中添加適量厚樸酚固體分散體,可以提高犢牛的生長(zhǎng)性能,且效果優(yōu)于相同劑量的厚樸酚原料藥。
3.2 厚樸酚固體分散體對(duì)犢牛血清抗氧化能力的影響
維系機(jī)體的氧化平衡狀態(tài)對(duì)機(jī)體正常的生理功能是有益的,而一旦自由基未及時(shí)清除,氧化平衡被打破,過(guò)量的自由基就會(huì)改變細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),誘導(dǎo)肝臟發(fā)生過(guò)氧化損傷,繼而導(dǎo)致肝臟功能紊亂,影響機(jī)體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝[15]。厚樸酚具有顯著的抗氧化能力,能夠降低線蟲(chóng)體內(nèi)的活性氧和丙二醛(MDA)水平,提高超氧化物歧化酶(SOD)和過(guò)氧化氫酶(CAT)活性[16]。Du等[17]在日糧中添加100、200或300 mg·kg-1厚樸酚,結(jié)果顯示,隨著飼料中厚樸酚水平的提高,血清和回腸黏膜中MDA含量呈線性降低,血清、空腸和回腸黏膜SOD活性呈線性增加。曹麗萍等[18]發(fā)現(xiàn)將山柰酚制成固體分散體,極大地增大了山柰酚的溶解度,進(jìn)而通過(guò)減輕氧化應(yīng)激、改善膽汁淤積等途徑發(fā)揮針對(duì)化學(xué)性肝損傷的防治作用,其作用優(yōu)于山奈酚原料藥。童帥[19]發(fā)現(xiàn)相比于游離藥物小檗堿,固體分散體能夠顯著提高小檗堿在中性介質(zhì)中的釋放速率,顯著提高小檗堿在胃和小腸的吸收效率,從而提高小檗堿的口服生物利用度。藥效學(xué)試驗(yàn)結(jié)果顯示,相比于游離小檗堿,小檗堿磷脂固體分散體表現(xiàn)出更快的體外釋放、胃腸道吸收,可提高肝組織超氧化物歧化酶(SOD)、還原型谷胱甘肽(GSH)等抗氧化物質(zhì)水平,降低肝組織丙二醛(MDA)水平。MDA是脂質(zhì)氧化的產(chǎn)物,可以反應(yīng)脂質(zhì)氧化的程度,能夠抑制細(xì)胞活性,加劇機(jī)體的氧化損傷[20]。SOD是體內(nèi)清除超氧陰離子自由基的重要因子并參與轉(zhuǎn)換氧自由基的過(guò)氧化物酶,平衡氧化與抗氧化機(jī)制,保護(hù)細(xì)胞免受傷害[21]。血液中GSH-Px活性越高表明動(dòng)物的抗氧化能力越強(qiáng),它作為動(dòng)物機(jī)體重要的抗氧化劑和自由基清除劑,可以提高機(jī)體免疫力和抗病能力[22]。CAT是動(dòng)物機(jī)體內(nèi)一種抗氧化酶,能夠清除正常細(xì)胞內(nèi)自由基,是生物防御系統(tǒng)的重要組成成分[23]。T-AOC 可以反應(yīng)機(jī)體抗氧化防御系統(tǒng)的工作狀況[24]。在本試驗(yàn)中,與MAG組相比,ASD組可顯著提高SOD、GSH-Px和CAT活性。這說(shuō)明厚樸酚固體分散體可增強(qiáng)犢牛血清抗氧化能力,且效果優(yōu)于相同劑量的厚樸酚原料藥。
3.3 厚樸酚固體分散體對(duì)犢牛腸道微生物的影響
腸道菌群數(shù)量龐大種類(lèi)繁多,是一個(gè)相互作用相互競(jìng)爭(zhēng)的群體。腸道菌群的多樣性反映了腸道環(huán)境的健康程度以及抵抗疾病的能力[25]。梅華迪等[26]在飼糧中添加0.04%厚樸酚顯著提高了糞便中乳桿菌屬(Lactobacillus)、雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)和瘤胃球菌屬(Ruminococcus)數(shù)量,顯著降低了大腸桿菌(Escherichia coli)數(shù)量,說(shuō)明厚樸酚可以調(diào)控微生物菌群結(jié)構(gòu),有利于促進(jìn)宿主生長(zhǎng),并對(duì)仔豬的腸道健康發(fā)揮潛在的積極作用。Cao等[13]制備了厚樸酚固體分散體,該固體分散體穩(wěn)定性良好,能夠有效改善難溶性活性成分厚樸酚的累積溶出率,并提高了肉雞的口服生物利用度,藥效學(xué)試驗(yàn)結(jié)果顯示,在肉雞日糧中分別添加含有100 mg·kg-1厚樸酚的固體分散體和100 mg·kg-1厚樸酚時(shí),厚樸酚固體分散體組的細(xì)菌多樣性大于對(duì)照組和厚樸酚組,且厚樸酚固體分散體可刺激有益菌的增殖,例如乳桿菌科和雙歧菌科。在腸道菌群的研究中,可以通過(guò)OTU數(shù)量和Alpha多樣性指數(shù)來(lái)反應(yīng)腸道菌群的豐度和多樣性。本試驗(yàn)通過(guò)OTU聚類(lèi)分析各組特有和共有OTUs數(shù)目,結(jié)果顯示ASD組OTUs數(shù)目大于CON組和MAG組,說(shuō)明ASD組腸道中細(xì)菌類(lèi)群最豐富。Alpha多樣性指數(shù)結(jié)果顯示,ASD組chao1、Observed_otus、shannon和Simpson指數(shù)均顯著高于CON組和MAG組,說(shuō)明在巴氏殺菌乳中添加750 mg·d-1厚樸酚固體分散體能夠提高腸道微生物多樣性和豐富度。PCoA分析圖可以直觀展示每個(gè)樣本所處的位置,方便分析組內(nèi)和組間差異,本研究中 ASD 組均存在與其他組明顯分離的聚類(lèi)簇。腸道中厚壁菌門(mén)中大多數(shù)成員都充當(dāng)著有益菌的角色,厚壁菌門(mén)可以促進(jìn)纖維素分解及糖代謝,為機(jī)體提供能量[27]。放線菌門(mén)可以分解多種有機(jī)物,可以利用不同的碳水化合物作為能源,其代謝活性物質(zhì)具有抗菌、抗腫瘤、抗病毒等活性[28]。變形菌門(mén)是主要引發(fā)致病的細(xì)菌,主要包括大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、霍亂弧菌、幽門(mén)螺旋桿菌等,其物種豐度增加,常會(huì)引發(fā)動(dòng)物腸道的損傷,以致出現(xiàn)腹瀉癥狀[29]。與MAG組相比,ASD組厚壁菌門(mén)豐度顯著提高。這說(shuō)明厚樸酚固體分散體調(diào)節(jié)群落多樣性和物種分布的均勻度方面效果優(yōu)于相同劑量的厚樸酚原料藥。
綜上,巴氏殺菌乳中添加750 mg·d-1厚樸酚固體分散體可以使?fàn)倥:癖诰T(mén)和放線菌門(mén)豐度顯著提高,變形菌門(mén)豐度顯著降低,增加菌群多樣性,改善犢牛腸道菌群的組成。
3.4 厚樸酚固體分散體增效的原因
在固體分散體中,藥物以非晶體的形式存在,非晶藥物的自由能比晶體藥物高,溶出的過(guò)程中不需要消耗額外的動(dòng)力克服晶格能,故而具有更高的溶解度和溶出度[30]。固體分散體能夠通過(guò)顆粒尺寸的減小、團(tuán)聚的減少和潤(rùn)濕性的改善提高難溶性藥物的生物利用度[31]。Assim等[32]利用溶劑蒸發(fā)法,以Kollidon-SR和泊洛沙姆-407為載體制備了穿心蓮內(nèi)酯固體分散體,發(fā)現(xiàn)與穿心蓮內(nèi)酯相比,穿心蓮內(nèi)酯固體分散體具有更高的溶解度和溶出率,并顯著改善了藥代動(dòng)力學(xué)特征。穿心蓮內(nèi)酯固體分散體在關(guān)節(jié)炎Wistar大鼠的足跖腫脹抑制(卡拉膠誘導(dǎo)的足跖腫脹,Wistar大鼠)和疾病狀況的整體改善(在足跖腫脹,關(guān)節(jié)炎評(píng)分,AST,ALT,細(xì)胞因子,放射學(xué)變化和組織病理學(xué)方面)方面,也顯示出比穿心蓮內(nèi)酯更好的療效。Qiu等[33]利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法,以聚乙烯吡咯烷酮K30為載體,制備了染料木素固體分散體(1∶7),發(fā)現(xiàn)染料木素固體分散體的藥物釋放在60 min時(shí)是染料木素的482倍,CMAX和AUC0-24染料木素固體分散體比染料木素增加了 6.86 倍和 2.06 倍,與染料木素組相比,染料木素固體分散體組血清中總膽固醇和甘油三酯水平顯著降低(Plt;0.05)。高建亭等[34]發(fā)現(xiàn)固體分散體可以通過(guò)提高難溶性藥物的累積溶出度和生物利用度,進(jìn)而加強(qiáng)藥物原有的提高生長(zhǎng)性能、增強(qiáng)抗氧化能力和改善腸道菌群的作用。本課題組前期進(jìn)行的體外溶出試驗(yàn)結(jié)果表明,厚樸酚固體分散體(厚樸酚和載體比例為2∶8)可顯著提高厚樸酚的累積溶出速率和累積溶出度[9]。綜上,固體分散體可通過(guò)提高難溶性藥物的溶解度和溶出率,使難溶性藥物更好的發(fā)揮藥理作用。
HPMCAS作為近年來(lái)固體分散體載體的研究熱點(diǎn)之一,由于HPMCAS獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使得其具有優(yōu)良的抑制固體分散體中藥物重結(jié)晶的作用,保證了難溶性藥物高生物利用度[35],同時(shí)HPMCAS物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且不影響藥物的療效及穩(wěn)定性,所以本試驗(yàn)未設(shè)置固體分散體輔料對(duì)照組。
4 結(jié) 論
在巴氏殺菌乳中添加750 mg·d-1的厚樸酚固體分散體可顯著提高犢牛末重和平均日增重,顯著降低MDA含量,顯著提高犢牛血清SOD活性、GSH-Px活性、CAT活性和T-AOC,顯著提高厚壁菌門(mén)和放線菌門(mén)豐度,顯著降低變形菌門(mén)豐度,增加菌群多樣性,改善犢牛腸道菌群的組成。
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(編輯 白永平)