2003年至2040年间苏格兰成年人超重情况的歷史趋势与未来预测：一项建模研究

《Public Health》：Historic trends and future projections of the prevalence of adult excess weight in Scotland, 2003 to 2040: A modelling study

火鸡β-甘露聚糖酶补充剂对生长性能、肠道屏障和炎症的影响研究。试验采用4组不同酶剂量（0、400、800、1200 TMU/kg）的玉米-豆粕基础日粮饲喂肉用火鸡，评估其生长性能、氧化应激和免疫反应。结果显示，补充β-甘露聚糖酶（Natupulse? TS）未显著改善火鸡体重和饲料转化率，但显著降低热休克蛋白（HSP60/70/90）和促炎因子（IL-6、TNF-α、CRP）的mRNA表达，同时改善肠道紧密连接蛋白（CLDN1、JAM3）的表达，表明其通过缓解肠道炎症和氧化应激增强屏障功能。

　　本研究探讨了β-甘露聚糖酶（Natupulse? TS）在年轻火鸡（turkey toms）日粮中的应用效果，特别是在提高其生长性能、细胞应激反应和免疫应答方面的作用。实验对象为1,920只1日龄的Hybrid Converter火鸡幼鸡，被随机分配到四个不同的日粮处理组，分别为不添加酶的对照组（T1）和添加不同剂量β-甘露聚糖酶的T2（400 TMU/kg）、T3（800 TMU/kg）、T4（1200 TMU/kg）组。研究主要关注火鸡在35天内的生长表现、肠道屏障功能以及免疫反应的变化。实验结果表明，尽管β-甘露聚糖酶的添加在一定程度上对火鸡的生长性能没有显著影响，但其对肠道生理状态、炎症反应和氧化应激具有积极的调节作用，有助于提升肠道屏障功能。

### 研究背景

在禽类饲料中，大豆粕（Soybean Meal, SBM）是一种常见的蛋白质来源，因其高蛋白含量和优质氨基酸组成而受到广泛使用。然而，SBM中也含有多种抗营养因子，这些因子可能对禽类的生长和健康造成不利影响。其中，β-甘露聚糖（β-mannans）是一种重要的非淀粉多糖（NSP），存在于大豆粕的外壳和纤维部分。β-甘露聚糖由甘露糖单元构成，它们在免疫反应、细胞黏附和信号传导中发挥关键作用。其结构与病原微生物的成分相似，因此可以作为病原相关分子模式（PAMPs），引发局部或全身性的免疫反应。此外，高NSP日粮会导致肠道黏度增加，干扰饲料通过和营养物质吸收，进而影响生长性能和饲料转化率。这种肠道黏度增加还可能引发肠道菌群失调，促进病原菌如产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）的增殖，导致肠道疾病和炎症。对于火鸡而言，由于其较高的蛋白质需求和对大豆粕的依赖，β-甘露聚糖的影响尤为显著。这些抗营养因子可能通过激活免疫反应，使火鸡将资源从生长转移到免疫系统，从而降低饲料效率。因此，寻找有效的策略来缓解这些负面影响对于提高火鸡的生产性能至关重要。

### 实验设计与方法

实验采用随机完全区组设计，将1,920只1日龄的Hybrid Converter火鸡幼鸡分为四个处理组，每组12个重复，每组40只火鸡。所有火鸡均饲喂相同的基础日粮，该日粮由玉米、低蛋白大豆粕（44.6%）、大豆油、小麦 middlings、碳酸钙、单钙磷酸盐、维生素-矿物质预混料、碳酸氢钠、Hy-D 1.25%、L-苏氨酸、盐、L-赖氨酸盐酸盐、蛋氨酸和氯化胆碱组成。此外，所有日粮均添加了1000 FTU/kg的植酸酶（Natuphos E），以促进磷的利用率。日粮中的β-甘露聚糖含量通过气液色谱法测定，确保其浓度符合实验要求。

实验期间，火鸡幼鸡被持续饲喂，并在21天和35天时记录体重和饲料消耗量，用于计算体重增长（BWG）和饲料转化率（FCR）。在21天时，每组随机选取3只火鸡进行组织采样，采集回肠组织样本，并进行分子生物学分析。实验中使用实时定量PCR（qPCR）检测回肠中氧化应激标志物、肠道屏障完整性相关基因以及炎症相关基因的表达情况。为了确保数据的准确性，实验采用标准误差（SEM）和均方根误差（RMSE）进行统计分析，并使用Student's t检验和Dunnett's多重比较检验来评估不同处理组之间的差异。

### 实验结果

实验结果显示，在35天的饲养期内，β-甘露聚糖酶的添加对火鸡的生长性能没有显著影响。体重增长和饲料转化率在各处理组之间没有显著差异，但存在一些数值上的趋势。例如，在21天时，T2、T3和T4组的饲料转化率均比T1组有所改善，但未达到统计学意义上的显著性。此外，在35天时，T3和T4组的饲料转化率也显示出改善趋势，但同样未达到显著水平。值得注意的是，T1组的火鸡在21天时表现出较长的肠道长度，这可能与缺乏酶处理的饲料成分有关。

在分子生物学分析方面，β-甘露聚糖酶的添加显著降低了回肠中热休克蛋白（HSP60、HSP70、HSP90AB1、HSP90B1）的mRNA表达水平，表明其可能减轻了细胞应激反应。此外，炎症相关基因如IL-6、TNFα、CRP的表达也显著降低，这表明β-甘露聚糖酶可能有助于减少肠道炎症反应。然而，抗氧化相关基因如SOD1、CAT和GPX1的表达未受到显著影响，说明在该实验条件下，β-甘露聚糖酶并未直接改变抗氧化系统的活性。与此同时，肠道紧密连接蛋白（CLDN1、JAM3）的表达也显示出改善趋势，表明β-甘露聚糖酶可能有助于增强肠道屏障功能。

### 讨论

本研究的结果表明，尽管β-甘露聚糖酶的添加对火鸡的生长性能没有显著影响，但其对肠道生理和免疫功能具有积极的调节作用。β-甘露聚糖酶能够有效降解大豆粕中的β-甘露聚糖，减少肠道黏度，从而提高饲料通过性和营养物质吸收效率。这种酶的添加可能通过降低肠道中的炎症反应和细胞应激，改善肠道健康状况，进而提升火鸡的生产性能。然而，由于实验中未直接测量氧化应激的终点指标（如ROS、MDA或抗氧化酶活性），因此不能明确判断β-甘露聚糖酶是否对氧化应激有显著影响。

此外，实验中观察到β-甘露聚糖酶对肠道紧密连接蛋白的表达有显著影响，这可能表明其在维持肠道屏障完整性方面具有重要作用。紧密连接蛋白是肠道屏障功能的关键组成部分，它们的表达变化可能反映肠道结构和功能的调整。例如，CLDN1的表达降低可能意味着肠道黏膜的完整性得到了改善，而JAM3的表达降低则可能表明肠道免疫细胞的浸润减少，从而降低炎症反应。这些结果支持了β-甘露聚糖酶在改善肠道健康方面的潜在作用。

值得注意的是，本研究的实验结果与以往关于β-甘露聚糖酶在禽类饲料中应用的研究结果存在一定差异。例如，一些研究显示β-甘露聚糖酶能够显著提高火鸡的生长性能和饲料转化率，这可能与日粮成分、鸟类生理状态以及实验条件等因素有关。因此，β-甘露聚糖酶的效果可能受到多种因素的影响，包括酶的剂量、日粮的配方、火鸡的年龄以及环境条件等。这提示我们在实际应用中需要综合考虑这些因素，以优化酶的使用策略。

### 结论

综上所述，本研究发现β-甘露聚糖酶的添加对火鸡的生长性能没有显著影响，但其在改善肠道生理状态、降低炎症反应和增强肠道屏障功能方面具有积极作用。尽管在某些方面（如抗氧化酶活性）未观察到显著变化，但β-甘露聚糖酶仍可能通过减少肠道中的炎症信号和应激反应，间接促进火鸡的健康和生产性能。未来的研究应进一步探讨β-甘露聚糖酶对肠道紧密连接蛋白、间隙连接蛋白、粘附连接、桥粒和支架及调节蛋白在基因和蛋白水平上的影响，以更全面地理解其作用机制。此外，还需结合实际生产条件，评估不同剂量和不同饲料配方下β-甘露聚糖酶的最优使用方案，从而为提高火鸡的养殖效益提供科学依据。