中草药配方Guizhi Li-Zhong唐代替抗生素对预防肺炎在仔猪饲料添加剂通过抗氧化、抗炎、抗凋亡的保护

文摘

刚断奶的小猪经常出现呼吸道疾病,如肺炎,因为他们遇到巨大的环境压力。这项研究调查了另一种中草药饲料添加剂,Guizhi Li-Zhong唐(GLZ),对预防肺炎刚断奶的小猪。一个体外实验表明,GLZ具有较高的抗氧化能力和低细胞毒性对枯氏细胞。此外,GLZ治疗可以减轻脂多糖(LPS)全身损害枯氏细胞。94还是小猪被随机分为三组,接受虚假的治疗,0.2% Tilmicosin抗生素(选项卡)治疗,或0.2% GLZ治疗。小猪收到GLZ治疗有较高的存活率和免疫球蛋白G水平较高但低过敏性嗜酸性粒细胞水平和咳嗽发生率比小猪收到虚假治疗或0.2%选项卡。通过免疫组织化学和免疫印迹分析,我们发现小猪的表达明显高于接受0.2% GLZ治疗antioxidant-related SOD2和较低的表达oxidative-stress-related 3 nt ( ),炎症相关的肿瘤坏死因子-α( )和NF -κB ( ),和apoptosis-related caspase-3 ( )在肺组织比小猪收到虚假或0.2%治疗选项卡。因此,GLZ承诺作为替代抗生素药物治疗刚断奶的小猪,因为它保护抗氧化,抗炎,抗凋亡在肺组织的影响。

1。介绍

呼吸道疾病在猪畜牧业的主要健康问题。猪呼吸道疾病通常是两个主要的结果和机会性感染1]。猪呼吸道疾病综合症是一种具有经济意义呼吸道疾病,其特征是降低饲料效率,增长缓慢,咳嗽,发烧和呼吸困难2]。呼吸道疾病在猪身上往往导致肺炎复杂投机取巧的细菌感染。氧化应激是关键的开发和进展的肺炎,因为释放活性氧(罗斯)肺泡巨噬细胞和中性粒细胞炎性肺组织(3,4]。罗斯引起蛋白质的氧化、DNA和脂质,可能导致肺损伤。氧化应激增加伴随着减少内源性抗氧化防御系统可能引起炎症性肺部疾病如哮喘。

刚断奶的仔猪常患呼吸道疾病,如肺炎,因为他们遇到巨大的环境压力,如改变饮食或感染,导致消化问题或增长缓慢5- - - - - -8]。因此,抗生素通常添加到饲料刚断奶的小猪促进经济增长,防止呼吸道疾病(9,10]。因为担心抗生素残留和抗生素耐药性细菌,预防呼吸道疾病的替代饲料添加剂的发展在小猪是至关重要的11,12]。草药提取物可以作为替代药物,因为他们的抗菌活性和抗病毒性质(13- - - - - -16]。草本提取物制剂在中国被广泛用于治疗儿童肺炎(17]。

最近的研究表明,刚断奶的小猪经常体验肺炎与血管紧张素转换酶2 (ACE-2)的高表达。ACE-2 SARS-CoV-2的关键受体,与COVID-19[爆发18]。COVID-19患者、高ACE-2表达式被确认在肺肺泡细胞,和一些患者严重肺炎(19]。我们之前发现Guizhi Li-Zhong唐(GLZ)可以作为一个替代饲料添加剂显著降低ACE-2表达式在小猪的肺组织与虚假的或抗生素治疗(20.]。尽管GLZ可以用于治疗肺炎在刚断奶的仔猪通过减少ACE-2表达式在肺组织,相关保护机制还没有系统的研究。这项研究调查了GLZ机制作为饲料添加剂,防止肺炎的肺组织刚断奶的小猪。

2。材料和方法

2.1。GLZ草药配方制备

在这项研究中,GLZ被选为另一种饲料添加剂,取得台湾专利(NTNU-P10843)。GLZ主要由Guizhi Li-Zhong唐在特定比例,用量是1 - 2公斤的GLZ每1000公斤的饲料。所有中药材料购买Sun-Ten制药公司(新台北市,台湾)。药用成分重量百分比如下:Guizhi 5 - 40%,人参10 - 25%,甘草10 - 25%,白术macrocephala10 - 35%,生姜10 - 25%。正如我们之前的研究(20.),我们分析了生物活性标记化合物GLZ通过三维色谱法。

2.2。化验后的枯氏细胞0.2% GLZ治疗

GLZ的抗氧化活性是评估通过一个1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH、D9132 Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)测定。DPPH实验方法是类似于在我们先前的研究21];0.2%的DPPH自由基清除GLZ治疗进行了分析使用DPPH在甲醇的混合物。枯氏细胞的细胞毒性的0.2% GLZ治疗评估用a3 - (4 5-dimethylthiazol-2-yl) 2, 5-diphenyltetrazolium溴化(MTT、M5655 Sigma-Aldrich有限公司,圣路易斯,密苏里州,美国)测定。枯氏细胞(SCC119)获得Sigma-Aldrich有限公司(圣路易斯,密苏里州,美国)。GLZ治疗24小时后0.2%,枯氏细胞的可行性进行了分析和量化使用MTT测定有或没有脂多糖(LPS) (l - 2654, Sigma-Aldrich)治疗。

2.3。动物的准备

共有94名男性刚断奶的小猪被随机分为三组,接受假,0.2% Tilmicosin抗生素(选项卡),或0.2% GLZ治疗和饲养4至10周的年龄在大丰牧场(台湾云林县)在无菌条件下的恒温25°C 24小时光暗周期。在10周的年纪,共有12个刚断奶的小猪(每组3)随机选择和牺牲肺组织样本。我们的小猪实验后3 r(替代、减少和细化)原则和实验室动物保健和使用指南(许可证号码:台湾/动物/不使用。109007)。

2.4。繁殖率和血液免疫球蛋白

我们记录繁殖率的变化每隔2天从4到10周的年龄骗局,GLZ治疗组选项卡中,0.2%和0.2%。在10周的年纪,收集血液样本从每组的小猪。通过使用夹心免疫球蛋白G(免疫球蛋白)酶联免疫吸附测定试剂盒(e4472 - 100和e4476 - 100;BioVision,苗必达、钙、美国),分析了血液中免疫球蛋白含量Multiskan去微型板块分光光度计读者(美国热科学、沃尔瑟姆,MA)根据制造商的指示。

2.5。咳嗽发生率和血液学

通过连续的视频和音频分析获得相机设置高于猪的房子,我们计算和记录咳嗽的发生率从4到10周的所有治疗组的年龄。在10周的年纪,小猪的血液学分析每个治疗使用ProCyte Dx进行血液学分析仪(IDEXX实验室、韦斯特布鲁克、我,美国),这是一个自动化的血液学分析仪评估24参数在动物血液样本在大约2分钟。

2.6。免疫组织化学染色

在10周的年纪,肺组织收集从每组的小猪。肺组织固定在4%甲醛和嵌入石蜡。肺组织样本切成5μm部分通过使用切片机,这些部分被安装在载玻片上染色。苏木精和伊红染色()),一套(Sigma-Aldrich公司,圣路易斯,密苏里州,美国)是用于肺组织形态。免疫组织化学染色(包含IHC)使用SOD2的抗体,3 nt, TNF -αNF -κB, caspase-3(细胞信号技术,丹弗斯、马、美国)在肺组织评估他们的表现。此外,3、3′-diaminobenzidine发色体(Novolink聚合物检测系统l),其次是与苏木精复染色(Novolink聚合物检测系统l)。

2.7。西方墨点法

小猪的肺组织提取使用缓冲类似用于我们的先前的研究。肺中提取蛋白质分离使用10%钠十二烷基sulfate-polyacrylamide凝胶电泳(Bionovas Inc .)、多伦多,安大略省,加拿大),涂抹在硝化纤维膜。膜SOD2处理,3 nt, TNF -αNF -κB, caspase-3,β肌动蛋白抗体(热费希尔科学Inc .)。二次抗体和化学发光底物(美国通用电气医疗集团生命科学、巴林顿,美国)也用于诱导化学发光检测到一个拉斯维加斯- 4000(通用电气医疗生命科学Inc .)。免疫印迹的光密度是评价ImageJ(版本1.48 t, NIH,华盛顿,美国)。

2.8。统计分析

血液免疫球蛋白水平,嗜酸性粒细胞百分比,咳嗽发生率,SOD2的相对表达,3 nt, TNF -αNF -κB, caspase-3表示为平均值±标准错误。统计分析进行了使用单向方差分析其次是Student-Newman-Keuls多重比较期末测验。一个 值< 0.05被认为是显著的。

3所示。结果

3.1。抗氧化能力和枯氏细胞生存能力

的抗氧化能力和细胞毒性GLZ测定通过DPPH和MTT检测,分别。图1(一)在每一组中显示DPPH自由基清除活性也显著大于GLZ更高浓度( )。研究结果表明,GLZ治疗有很高的抗氧化能力,可以清除有害自由基。图1 (b)的枯氏细胞生存能力表明GLZ治疗低细胞毒性枯氏细胞( )。因此,0.2% GLZ作为抗生素药物治疗可能是适合刚断奶的小猪,因为它的抗氧化活性和较低的细胞毒性。如图1 (b)B, GLZ治疗可以减轻LPS-induced损害枯氏细胞( )。

3.2。存活率、血液中免疫球蛋白含量和肺炎

图2(一个)显示存活率的变化在刚断奶的小猪接受虚假的,0.2%的标签,0.2% GLZ治疗从4到10周的年龄。仔猪的成活率接受虚假的治疗方法是低于0.2%的选项卡接受了治疗,0.2% GLZ治疗。图2 (b)介绍了血液中免疫球蛋白含量在小猪的血为每个治疗10周的年龄。小猪收到GLZ治疗有显著(0.2% )提高血液中免疫球蛋白含量比小猪虚假或0.2%选项卡接受了治疗,因此可能有优越的免疫功能。图2 (c)显示)肺组织的污渍刚断奶的小猪在10周的年龄接到骗局后,GLZ治疗选项卡中,0.2%和0.2%。肺炎肺组织中可观察到的小猪收到虚假和0.2%标签治疗而不是观察肺组织的小猪收到0.2% GLZ治疗。这些结果符合更高的存活率和免疫球蛋白水平观察小猪GLZ收到0.2%。因此,0.2% GLZ治疗可能是一个有用的抗生素药刚断奶的小猪,因为它能够提高免疫功能。

3.3。过敏性嗜酸性粒细胞水平和咳嗽发生率

我们检查了过敏性的血液中嗜酸性粒细胞水平每次治疗后10周大的小猪。如图3(一个)礼物,0.2% GLZ治疗显著降低过敏性的仔猪血液中嗜酸性粒细胞( )。我们进一步研究了咳嗽发生率在小猪从4到10周的年龄。图3 (b)显示,咳嗽发生率结果符合过敏性的嗜酸性粒细胞的水平。因此,0.2% GLZ治疗可能有效的替代医学衰减呼吸道过敏在刚断奶的小猪。

3.4。Antioxidant-Related SOD2和Oxidative-Stress-Related 3 nt表达的肺部组织

确定GLZ治疗的抗氧化效果,的表达antioxidant-related SOD2和oxidative-stress-related 3 nt在10周大了小猪的肺部组织。IHC染色显示在图中4(一)表明SOD2的肺组织高表达小猪收到GLZ治疗但低对于那些接受虚假的治疗。免疫印迹分析的结果呈现在图4 (b)并证明antioxidant-related SOD2表达式的小猪收到GLZ治疗显著高于小猪接受虚假的或0.2%选项卡治疗( )。图5(一个)表明3 nt低表达在肺组织接收0.2% GLZ治疗和更高的小猪小猪收到假的治疗。图5 (b)表明oxidative-stress-related 3 nt的表达式小猪收到0.2% GLZ和标签治疗明显低于小猪收到假的治疗( )。数据4和5显示,0.2% GLZ治疗缓解氧化应激在小猪的肺部组织。

3.5。炎症相关的肿瘤坏死因子-α和NF -κB表达的肺部组织

确定GLZ治疗的抗炎作用,炎症相关的肿瘤坏死因子的表达式α和NF -κB在肺组织的10周大的小猪是检查每个治疗组。图6(一)揭示了TNF -α肺组织中表达很低的小猪收到0.2% GLZ治疗但高对于那些接受虚假的治疗。免疫印迹分析的结果呈现在图6 (b)显示,炎症相关的肿瘤坏死因子-α表达式的小猪收到0.2% GLZ治疗明显低于接受虚假的小猪和0.2%的治疗选项卡( )。图7(一)揭示了NF -κB表达在肺组织低小猪收到0.2% GLZ治疗但高对于那些接受虚假的治疗。图7 (b)表明,炎症相关的NF -κB表达在接收GLZ和0.2%的小猪选项卡中治疗明显低于在小猪收到虚假治疗( -0.05)。数据6和7显示,0.2% GLZ治疗缓解炎症在小猪的肺部组织。

3.6。Apoptosis-Related Caspase-3表达的肺部组织

确定凋亡GLZ治疗的能力,表达apoptosis-related caspase-3在肺组织检查在每个治疗组10周大的小猪。IHC染色结果显示在图8(一个);caspase-3表达式在肺组织低小猪收到0.2% GLZ治疗但高小猪收到虚假的治疗。图8 (b)显示结果的免疫印迹分析apoptosis-related caspase-3表达式在接收GLZ和0.2%的小猪选项卡中治疗明显低于在小猪收到虚假治疗( )。结果在图8证明0.2% GLZ治疗可以减轻细胞凋亡在小猪的肺部组织。

4所示。讨论

草药配方GLZ研究作为替代医学刚断奶的小猪。公式可以减轻呼吸道过敏和预防肺炎在刚断奶的小猪在呼吸系统中通过抑制ACE-2表达式(20.]。然而,关于底层的药理机制所知甚少。刚断奶的小猪经常体验呼吸道疾病,如肺炎,因为他们遇到巨大的环境压力5- - - - - -8]。因此,抗生素通常用于猪饲料系统。然而,抗生素的过度使用会导致抗生素耐药性。欧盟禁止使用抗生素生长促进剂2006年猪饲料。因此,取代抗生素类药物与中药或天然产物可以实实在在的利益。体外实验的结果表明,GLZ具有较高的抗氧化清除自由基的能力(图1(一))和低枯氏细胞细胞毒性(图1 (b))。因此,GLZ治疗可能是有用的作为一个替代医学刚断奶的小猪。

刚断奶的小猪,草药配方GLZ治疗可以提高生存率(图2(一个)免疫球蛋白水平(图)和免疫相关2 (b))。小猪GLZ对待治疗相比,这些小猪和虚假的治疗选项卡显示不同程度的肺炎,过敏性嗜酸性粒细胞水平较高(图3(一个)),和更频繁的咳嗽发生率(图3 (b))。肺炎在刚断奶的仔猪可能是由于呼吸道感染。选项卡的治疗可能会杀死有害的病毒、细菌、寄生虫等微生物,但也可能杀死益生菌在胃肠道。相比之下,GLZ治疗有抗氧化性质并能提高仔猪的免疫功能,也就是说,他们有能力抵抗有害的病毒、细菌、寄生虫和其他微生物,在不伤害有益的益生菌在胃肠道。这或许可以解释为什么GLZ比标签防止小猪肺炎。

通过包含IHC和肺组织免疫印迹分析,我们发现小猪的表达明显高于接受0.2% GLZ治疗antioxidant-related SOD2(图4),但较低的表达oxidant-related 3 nt(图5),炎症相关的肿瘤坏死因子-α(图6)和NF -κB(图7),apoptosis-related caspase-3(图8)比小猪收到标签或虚假的治疗。因此,GLZ治疗可能有保护性的抗氧化,抗炎,抗凋亡作用,减轻肺炎在刚断奶的小猪呼吸系统。

Guizhi GLZ的一个组成部分,是一种传统的中药制剂,用于治疗head-related疾病,如发热、头痛、出汗、和风致头痛22]。色谱的调查Guizhi在我们先前的研究20.)透露,其生物活性物质是香豆素、肉桂酸、肉桂醛、2-methoxycinnamaldehyde。香豆素被用于各种产品和候选药物因为香豆素化合物具有较高的生物利用度,抗氧化和消炎作用[23]。肉桂酸及其衍生物(如阿魏酸和肉桂酰胺)吸引了大量的关注由于其抗氧化,抗炎和神经保护属性(24]。肉桂醛,树皮的主要组成部分肉桂已经被报道,抗氧化,抗炎,抗菌性能25,26]。2-Methoxycinnamaldehyde还演示了抗氧化和抗炎作用27]。此外,肉桂醛和2-methoxycinnamaldehyde都确认为NF -κB抑制剂(28]。NF -κB是至关重要的细胞死亡的规定,炎症和免疫反应调节趋化因子的表达,如肿瘤坏死因子-α以及凋亡蛋白(29日,30.]。

GLZ的其他组件,Li-Zhong Tang首次提到的中药经文专著1800年前发热性疾病,通常用于传统医学“中间娇”(即温暖。降低胃),驱散寒冷,活血化瘀气(生命力),加强肾脏(31日]。色谱分析Li-Zhong唐显示生物活性标记化合物甘草甙;甘草甜素;人参皂苷的Rg1、再保险和Rb1;atractylenolide三世;6-gingerol;和6-shogaol20.]。甘草甙,甘草基数的一个主要的组成部分,可能产生抗氧化,抗炎,通过抑制NF -和凋亡的影响κB和MAPK信号通路(32]。甘草甜素,甘草基数的另一个生物活性成分,具有抗氧化和抗炎特性在肝脏疾病治疗33]。皂苷含量Rg1和再保险报道减少氧化应激和减弱心肌细胞凋亡在治疗糖尿病大鼠34]。人参皂苷Rb1抗氧化和消炎作用,可以通过衰减NF -改善急性肺损伤κB和MAPK激活(35]。Atractylenolide三世的生物活性成分Atractylodis根茎,据报道,减弱的转录活动NF -κB和治疗炎症相关的神经退行性疾病(36]。6-Gingerol鲜姜最丰富的活性化合物,和6-shogaol 6-Gingerol脱水的形式。6-gingerol和6-shogaol都有抗氧化和消炎作用[37),与6-shogaol优越。6-shogaol DPPH自由基清除活性也比6-gingerol [38]。在回顾所有的草药配方GLZ生物活性标记物质,我们观察到,几乎所有有抗氧化,抗炎,抗凋亡的属性可能有助于预防或减轻肺炎。

5。结论

在这项研究中,作为显示在图9另一种草药,GLZ研究对预防肺炎刚断奶的小猪。与抗生素治疗相比,0.2% GLZ治疗有更大的抗氧化能力和较低的细胞毒性,和刚断奶的小猪收到GLZ有更高的存活率,提高免疫功能,温和的过敏,和降低咳嗽发生率比那些接受抗生素。GLZ治疗可以预防肺炎在刚断奶的小猪施加保护性的抗氧化,抗炎,抗凋亡的影响。因此,草药GLZ可以作为替代抗生素药肺炎在刚断奶的小猪。

数据可用性

血液生化分析、ROS分析、免疫组织化学和免疫印迹分析数据用于支持本研究的结果都包含在这篇文章,可从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关这篇文章的出版。

确认

这手稿被华莱士编辑学术编辑。作者感谢大丰农场的农民参与的研究提供94刚断奶的猪。这项研究是由科学技术部支持,台湾(大多数b 107 - 2321 - 003 - 001,大多数108 - 2321 - b - 003 - 001,和107 - 2320 - 003 - 003 b - my3)。

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