三种抗生素对獭兔大肠杆菌耐药性和盲肠菌群结构的影响

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抗生素不仅被广泛用于预防和治疗疾病,还作为饲料添加剂应用于畜牧业。本试验以断奶獭兔为研究对象,分析大肠杆菌的耐药特征,探讨金霉素、硫酸粘杆菌素和杆菌肽锌对盲肠菌群结构及免疫功能的影响。试验选用80只断奶獭兔,随机分为4组,对照组(B组):饲喂无任何添加剂的全价基础日粮;金霉素组(C组):在基础全价日粮的基础上添加50 mg/kg的金霉素;硫酸粘杆菌素组(S组):在基础全价日粮的基础上添加20 mg/kg的硫酸粘杆菌素;杆菌肽锌组(Z组):在基础全价日粮的基础上添加40 mg/kg的杆菌肽锌,进行为期28 d的试验。主要研究结果如下:1.硫酸粘杆菌素和杆菌肽锌提高断奶獭兔平均日增重,但差异不显著(P>0.05)。硫酸粘杆菌素和杆菌肽锌提高断奶獭兔体重的效果优于金霉素。2.从金霉素组獭兔粪便样品中分离出21株耐药性大肠杆菌,硫酸粘杆菌素组粪便样品分离出10株耐药性大肠杆菌。采用K-B纸片法评估大肠杆菌分离株对10种临床常用抗生素的耐药表型,试验结果表明金霉素组和硫酸粘杆菌素组分离的大肠杆菌对氨苄西林、复方新诺明、利福平和阿莫西林的耐药率高达90%。同时,药敏试验结果显示硫酸粘杆菌素组大肠杆菌分离株对本次试验所用抗生素的耐药谱比金霉素组分离株广泛。所有分离株均对被测试的抗生素有两种及以上耐药。PCR检测耐药基因显示,所有分离株均携带tetA基因,绝大多数携带pmrA和pmrB基因。在本次试验中成功获得13株接合子,其中11株的供体菌来自金霉素组的大肠杆菌分离株,余下2株的供体菌来自硫酸粘杆菌素组的大肠杆菌分离株。与供体菌比较,接合子对试验中所涉及的抗生素耐药性普遍下降,并且对金霉素和硫酸粘杆菌素的MIC水平显著降低。接合子对利福平有较高耐药率(100%)。耐药基因检测发现,13株接合子均携带tetA,pmrA和pmrB基因。3.PCR-DGGE分析断奶獭兔盲肠菌群结构,各组间的香农指数、均匀度和物种丰富度均不具有显著差异(P>0.05);聚类分析显示,金霉素组与对照组样品聚为一大簇;PCA图表明,PCA2将对照组和金霉素组与硫酸粘杆菌素组和杆菌肽锌组样品分开。4.Illumina MiSeq分析断奶獭兔盲肠菌群组成,Alpha多样性表明对照组与试验组之间没有显著差异(P>0.05);从PCoA图可知,金霉素组盲肠样品主要与对照组样品聚集在一起,而杆菌肽锌和硫酸粘杆菌素组样品大部分聚集在一起并且远离对照组和金霉素组样品。在门水平,总共鉴定出26种细菌,主要包括厚壁菌门,拟杆菌门,疣微菌门,变形菌门和柔膜菌门。试验组和对照组中优势菌均为厚壁菌门,其次是拟杆菌门,厚壁菌门和拟杆菌门数量总和约占盲肠菌群的83%。对照组、金霉素组、硫酸粘杆菌素组、杆菌肽锌组的拟杆菌门与厚壁菌门的比例分别为31.78%、42.31%、26.45%和21.84%;与对照组比较,金霉素组的拟杆菌门和厚壁菌门的比例提高,而杆菌肽锌组的拟杆菌门和厚壁菌门的比例降低。杆菌肽锌的添加显著降低变形菌门和乳酸杆菌丰度(P<0.05);硫酸粘杆菌素显著提高乳酸杆菌丰度(P<0.05)。在属的分级水平上,瘤胃球菌属是优势菌群,其中白色瘤胃球菌丰度在硫酸粘杆菌素和杆菌肽锌组显著增加(P<0.05);杆菌肽锌组的粪球菌属丰度显著提高(P<0.05)。5.Q-PCR分析断奶獭兔盲肠内特定菌群,金霉素显著提高了普雷沃菌属和拟杆菌门的数量(P<0.05),显著降低了乳酸菌属的数量(P<0.05);硫酸粘杆菌素显著提高了梭菌类群ⅪⅤa、肠球菌属和链球菌属数量(P<0.05),显著降低了梭菌类群Ⅳ数量(P<0.05);杆菌肽锌组的厚壁菌门数量显著增加(P<0.05),梭菌类群ⅪⅤa和拟杆菌门数量显著降低(P<0.05)。6.断奶獭兔血清细胞因子检测结果表明,金霉素和杆菌肽锌提高了 IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12、IFN-y 和 TNF-α 表达水平,其中 IL-2、IL-4、TNF-α 的表达水平在金霉素组和杆菌肽锌组均显著提高(P<0.05),同时杆菌肽锌组的IL-1表达水平显著提高(P<0.05);酸粘杆菌素组的IL-1、IL-2、IL-4表达水平提高,其中IL-4表达水平显著上调(P<0.05),IL-6、IL-10、IL-12、IFN-γ和TNF-α表达水平下调。TLR2 mRNA和TLR4 mRNA表达水平测定,硫酸粘杆菌素显著上调肝脏组织中TLR2 mRNA和盲肠组织中TLR4 mRNA浓度(P<0.05);杆菌肽锌组肝脏组织TLR2 mRNA相对表达量显著升高(P<0.05),脾脏TLR2 mRNA和TLR4 mRNA浓度显著降低(P<0.05)。
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