This study examined the action of a blend of botanicals (BOT) against lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation on cultured hepatocytes and weaning piglets. In vitro studies examined HepG2 cells treated with BOT and challenged with Escherichiacoli LPS for 8 d. BOT treatment reduced IL-6 concentration in cell culture media across time (P < 0.05) and decreased pro-inflammatory cytokine expression on days 1 and 8 of experiment (TNFα, IL-1β; P < 0.05). BOT also increased the expression of antioxidant enzymes (GPX-2, SOD, CAT) on day 8 (P < 0.05), which was supported by lowered reactive oxygen species concentration after LPS challenge (P < 0.1). The in vivo study was conducted with 72 weaning pigs, allotted into 24 pens and divided into 3 groups: a negative control (CTR−, basal diet), a challenged control (CTR+) that received an intraperitoneal injection of E. coli O55:B5 LPS on days 14 and 16, and a challenged treated group which received a diet containing 1.5 g/kg of microencapsulated BOT (BOT+) for the whole duration of the study. Growth performance was determined weekly and, on days 21 (1 animal per pen) and 28 (remaining animals), pigs were sacrificed to collect liver and jejunal tissues. After the challenge, BOT+ pigs had increased BW on days 21 (P < 0.05) and 28 (P < 0.1) compared to CTR+. Similar improvements in average daily gain and FCR on days 14 to 21 (P < 0.05) and 21 to 28 (P < 0.1) were also seen in BOT+ group. In the liver, compared to CTR+ pigs, BOT+ pigs had downregulated expression of TLR-4, IL-6, IFN-γ on day 21 (P < 0.05), and TLR-4, TNF-α, IL-8 on day 28 (P < 0.05). BOT+ also increased GPX-2 expression on days 21 and 28 (P < 0.05), while also upregulating SOD-1 and SOD-2 on day 21 (P < 0.05) and CAT on day 28 (P < 0.05) compared to CTR+. In the jejunum, BOT+ reduced inflammation by affecting cytokine expression (P < 0.05) and increasing the expression of tight-junction proteins, ZO-1 on day 21 and CLD-1 on day 28 (P < 0.05). Furthermore, BOT+ pigs had lower crypt depth on days 21 (P < 0.1) and 28 (P < 0.05), and increased villi-to-crypt ratio on days 21 and 28 (P < 0.05). By day 28, BOT+ intestinal measurements were restored to values similar to the CTR−. Finally, BOT+ also reduced mast cell activation on day 21 (P < 0.05) compared to CTR+. Considering all the findings, BOT controlled inflammatory activation and oxidative stress in liver cells, enhanced intestinal integrity, and as a result improved the growth performance of weaning piglets challenged with LPS.

中文翻译：

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植物药的微胶囊混合物通过调节肝脏炎症和肠道完整性，在脂多糖挑战期间支持断奶仔猪


本研究检查了植物混合物 （BOT） 对脂多糖 （LPS） 诱导的培养肝细胞和断奶仔猪炎症的作用。体外研究检查了用 BOT 处理并用大叶杆菌 LPS 攻击 8 天的 HepG2 细胞。BOT 处理随着时间的推移降低了细胞培养基中的 IL-6 浓度 （P < 0.05） 并在实验的第 1 天和第 8 天降低了促炎细胞因子的表达 （TNFα， IL-1β;P < 0.05）。BOT 还在第 8 天增加了抗氧化酶 （GPX-2、SOD、CAT） 的表达 （P < 0.05），这得到了 LPS 攻击后活性氧浓度降低的支持 （P < 0.1）。对 72 头断奶仔猪进行体内研究，分配到 24 个猪栏，分为 3 组：阴性对照（CTR−，基础饮食），第 14 天和第 16 天腹膜内注射大肠杆菌 O55：B5 LPS 的攻击对照 （CTR+），以及在整个研究期间接受含有 1.5 g/kg 微胶囊 BOT （BOT+） 的饮食的攻击治疗组。每周测定生长性能，并在第 21 天 （每个围栏 1 只动物） 和 28 天 （剩余动物） 处死猪以收集肝脏和空肠组织。攻毒后，与 CTR+ 相比，BOT+ 猪在第 21 天 （P < 0.05） 和 28 天 （P < 0.1） 的 BW 增加。BOT + 组在第 14 至 21 天 （P < 0.05） 和 21 至 28 天 （P < 0.1） 的平均日增重和 FCR 也有类似的改善。在肝脏中，与 CTR+ 猪相比，BOT+ 猪在 21 天下调 TLR-4 、 IL-6 、 IFN-γ （P < 0.05），在 28 天下调 TLR-4 、 TNF-α 、 IL-8 表达 （P < 0.05）。BOT+ 还在第 21 天和第 28 天增加了 GPX-2 的表达 （P < 0.05），同时在第 21 天上调了 SOD-1 和 SOD-2 （P < 0.05） 和在第 28 天 （P < 0.05） 与 CTR+ 相比。在空肠中，BOT+ 通过影响细胞因子表达 （P < 0.05） 和增加紧密连接蛋白的表达来减少炎症，第 21 天 ZO-1 和第 28 天 CLD-1 的表达 （P < 0.05）。此外，BOT+ 猪在第 21 天 （P < 0.1） 和 28 天隐窝深度较低 （P < 0.05），第 21 天和第 28 天绒毛与隐窝比值增加 （P < 0.05）。到第 28 天，BOT+ 肠道测量值恢复到类似于 CTR − 的值。最后，与 CTR+ 相比，BOT+ 还减少了第 21 天的肥大细胞活化 （P < 0.05）。考虑到所有发现，BOT 控制了肝细胞中的炎症激活和氧化应激，增强了肠道完整性，从而改善了 LPS 攻击断奶仔猪的生长性能。