中文摘要：

应用动物饲养试验和体外细胞模型，研究日粮中添加锌对肉鸡肠黏膜屏障功能的影响及其调控机制和部分信号传导途径；通过动物饲养试验结合Ussing chamber技术检测锌对正常或鼠伤寒沙门氏菌攻毒情况肉鸡肠黏膜形态结构、蔗糖酶活性、细菌移位、跨上皮电阻、短路电流和黏膜渗透以及紧密连接相关蛋白表达的影响，并利用单层上皮细胞多孔膜上培养技术检测单层上皮细胞紧密连接完整性、紧密连接相关蛋白表达和磷酸化程度及其细胞内定位，检测信号调节分子ERKs、JNKs、p38激酶活性和表达量；揭示锌调控鸡肠黏膜紧密连接蛋白occludin的相关机制。该项研究对于解释锌保护沙门氏菌所致肉鸡肠黏膜屏障功能障碍的作用机理具有重要的学术价值，同时为摸索增强肉鸡肠黏膜屏障功能的营养调控技术、探索取代抗生素的动物饲粮技术提供科学参考。

结论摘要：

肠道是动物体的一个开放系统，最容易受到各种病菌和毒素的侵犯，因此通过营养调节和提高肠道屏障功能是改善动物健康状态的有效措施。本研究通过两个动物饲养试验和体外细胞模型，研究了日粮中添加锌对肉鸡肠黏膜屏障功能的调节及机制。结果表明，在鼠伤寒沙门氏菌感染情况下，日粮中添加锌有利于提高肉仔鸡肠黏膜屏障功能；锌一定程度上阻止沙门氏菌在肠道的定植、增加了有益菌乳酸菌的繁殖，有利于稳定肉仔鸡肠道微生物区系，改善肉仔鸡生产性能；日粮中添加锌可改善沙门氏菌感染肉仔鸡所致肠黏膜屏障功能损伤，这种作用至少与锌提高紧密连接蛋白 occludin 及claudin-1 mRNA表达有关。并且得出肉仔鸡获得最佳黏膜屏障功能所需Zn的适宜供给量为90-120mg/kg。通过RNASeq，筛选出与锌调控肠黏膜屏障功能相关的差异基因，这些差异表达基因主要涉及细胞信号转导、细胞增殖与凋亡、细胞通讯、紧密连接、抗氧化功能和黏膜完整性等方面。表明添加锌通过调控基因表达发挥改善肉鸡肠黏膜屏障功能，缓解沙门氏菌破坏作用。体外单层上皮细胞多孔膜上培养模型研究发现，感染沙门氏菌显著降低claudin-1 和occludin mRNA水平和蛋白表达、增加细胞间通透性（TER降低、Inulin迁移增加）。添加锌（40-60umol/L）后紧密连接蛋白claudin-1和occludin mRNA和蛋白表达均恢复到正常水平，有提高ZO-1 mRNA表达的趋势。通过添加信号分子抑制剂，发现锌主要通过激活ERK1/2通路起到缓解沙门氏菌对紧密连接的破坏作用，不影响紧密连接蛋白claudin-1、occludin以及ZO-1在细胞内的位置分布。综上所述，日粮中添加锌主要通过影响ERK1/2通路，促进occludin 及claudin-1表达，从而实现改善肉鸡在沙门氏菌感染情况下的肠道屏障功能，发挥改善肠道健康的作用。通过该研究已发表SCI收录论文3篇, 部分结果作为项目《肉鸡健康养殖的营养调控与饲料高效利用技术》内容获得2011年度国家科技进步奖二等奖；项目按时按质圆满完成。这个研究在转录组水平系统揭示锌调控肠黏膜屏障功能的部分相关机制，对于控制家禽沙门氏菌感染具有重要理论和生产指导价值。但锌是否调控转录后的表达以及通过何种机制发挥作用等问题值得进一步深入研究。