挤压螺旋藻与酶制剂协同调控肉鸡肝脏蛋白质组与代谢重编程的研究

为解决高比例螺旋藻(Limnospira platensis)在肉鸡饲料中应用时存在的细胞壁难降解、营养利用率低等问题，葡萄牙里斯本大学兽医学院的研究团队通过比较15%螺旋藻(SP)、挤压处理(SPE)及酶辅助挤压(SPEM)三种饲料对肉鸡肝脏蛋白质组的影响，发现SPEM组显著上调糖酵解(ALDOB、GPI)和线粒体氧化磷酸化(NDUFS1、VDAC1)相关蛋白，同时下调脂代谢(HMGCL、ACAA1)和氨基酸代谢(MAT1A)蛋白。该研究首次证实螺旋藻加工工艺可定向调控禽类肝脏代谢通路，为功能性饲料开发提供新策略。

　　

在追求可持续畜牧业发展的背景下，如何利用新型蛋白源替代传统饲料成为研究热点。螺旋藻(Limnospira platensis)因其高达55-70%的蛋白质含量和丰富的生物活性物质被视为理想替代品，但其坚固的细胞壁严重限制了单胃动物对营养物质的吸收。更关键的是，高比例(15%)添加时对禽类肝脏代谢的影响机制尚不明确。针对这一科学问题，葡萄牙里斯本大学兽医学院动物健康跨学科研究中心(CIISA)的Maria P. Spínola团队开展了一项创新研究，成果发表在《Research in Veterinary Science》上。

研究人员采用TMT标记定量蛋白质组学技术，结合动物性能评估，系统分析了四种饲料（对照组CTR、15%螺旋藻SP、挤压螺旋藻SPE、酶辅助挤压SPEM）对罗斯308肉鸡肝脏蛋白质组的影响。实验选取120只1日龄雄性肉鸡，在35天饲养期后采集肝脏样本，通过高分辨率nano-LC-MS/MS平台检测，使用SEQUEST算法进行蛋白质鉴定，并借助MetaboAnalyst和PANTHER等工具进行生物信息学分析。

研究结果显示，螺旋藻饲料显著改变了肝脏代谢模式。在蛋白质组层面，所有螺旋藻组均呈现"一降一升"的特征：脂类和氨基酸代谢相关蛋白如羟甲基戊二酰辅酶A裂解酶(HMGCL)、S-腺苷甲硫氨酸合成酶(MAT1A)等表达下调，而糖酵解关键酶果糖二磷酸醛缩酶B(ALDOB)、葡萄糖-6-磷酸异构酶(GPI)及线粒体电子传递链复合体I亚基(NDUFA10、NDUFS1等)显著上调。特别值得注意的是，挤压和酶处理(SPE/SPEM)使这种代谢重编程更为显著，其中SPEM组的最终体重(1476g)和饲料转化率(2.13)已接近对照组水平。

深入分析发现，这种代谢转变具有多维度意义。在能量代谢方面，糖酵解和氧化磷酸化相关蛋白的上调，配合电压依赖性阴离子通道蛋白(VDAC1)的增加，提示肝脏ATP生成效率提升。而在营养利用方面，挤压和酶处理可能通过破坏螺旋藻细胞壁，释放出更多促进线粒体功能的活性成分。研究还观察到，SPEM组中角蛋白8(KRT8)上调与巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)下调的独特组合，暗示加工工艺可能同时改善肝脏结构和减轻炎症反应。

这项研究的突破性在于首次阐明螺旋藻加工工艺与肝脏代谢调控的分子关联。通过证明挤压和酶处理能优化15%高比例螺旋藻的应用效果，不仅为替代豆粕等传统蛋白源提供了实证依据，更开创了"加工工艺-蛋白质组-生产性能"三位一体的功能性饲料设计新思路。尽管当前螺旋藻成本仍限制其商业化应用，但该研究揭示的代谢调控机制，为开发针对禽类肝脏代谢特点的精准营养方案奠定了理论基础。未来研究可进一步结合多组学方法，探索不同生长阶段的最佳添加比例和加工参数，推动微藻资源在畜牧业中的高效利用。