螺旋藻干预缓解热应激对肉鸡生产生理与健康指标负面影响的Meta分析:提升生长性能、免疫应答与抗氧化能力的作用机制探究

【字体: 时间:2025年10月11日 来源:Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition 2.4

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  本综述通过Meta分析系统评估了螺旋藻(Spirulina platensis)干预对热应激肉鸡生产性能与健康指标的改善效应。结果表明,螺旋藻显著提升平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和饲料转化率(FCR),增强胴体品质、器官发育、血液参数(如Hb、RBC、WBC)、免疫球蛋白(IgG/IgM/IgA)及抗氧化酶(SOD、GPx)活性,同时降低脂质过氧化产物(MDA)和血脂指标(LDL、胆固醇)。该研究为螺旋藻作为绿色饲料添加剂缓解热应激提供了循证依据,对 poultry industry 决策支持系统具有重要参考价值。

  
1 引言
家禽业对全球食品生产贡献显著,但高温环境(尤其热带和亚热带地区)导致的热应激是肉鸡养殖面临的主要挑战。肉鸡因代谢率高、产热多,在环境温度超过30°C时易出现热应激,引发生长受阻、免疫功能抑制、氧化还原状态失衡及血液代谢紊乱,造成重大经济损失。热应激还会增加活性氧(ROS)和氧化损伤,导致免疫细胞凋亡和肠道屏障功能障碍。因此,开发缓解热应激负面影响的解决方案对保障肉鸡福利和经济可持续性至关重要。
近年来,海洋植物在改善鸡只性能和健康方面的应用受到关注。螺旋藻(Spirulina platensis)作为一种富含营养(蛋白质、脂类、矿物质、维生素)和生物活性物质(类黄酮、酚酸、藻蓝蛋白、三萜类)的微藻,具有抗氧化、免疫调节、抗菌、抗炎等多种药理活性,其可持续性和可再生性也使其成为理想饲料添加剂。然而,既往关于螺旋藻对热应激肉鸡效果的研究结果不一致,可能与饲料组成、螺旋藻添加量、研究设计等因素有关。Meta分析作为一种定量汇总多项研究数据的统计技术,能解决结果冲突并提供更精确的干预效应估计,已在broilers、laying hens和ruminant中应用。
2 材料与方法
研究基于PRISMA指南,系统检索了PubMed、Embase、Google Scholar、ScienceDirect、Scopus和Web of Science等数据库,时间范围为2024年12月至2025年2月,关键词包括Spirulina platensis、spirulina、broilers、heat stress、performance等。采用PICO框架确定研究问题:人群(P)为热应激肉鸡,干预(I)为螺旋藻,对照(C)为未干预热应激肉鸡,结局(O)包括生长性能(ADFI、FCR、ADG)、胴体性状(屠宰率、腹脂、胸腿重)、器官重量、血液参数(Hb、PCV、RBC、WBC、总蛋白、尿酸等)、免疫球蛋白(IgG、IgM、IgA)和抗氧化酶(MDA、SOD、GPx)。
纳入标准为随机对照试验、提供足够数据计算效应量、饲料和饮水中无抗生素或其他生长促进剂、报告结局指标的对照组和处理组均值。排除非热应激肉鸡研究、未测量目标结局、螺旋藻与其他生长促进剂混合的试验。最终从865篇文献中筛选出13篇符合标准的研究,涉及4904只肉鸡。
数据提取包括第一作者、发表年份、国家/地区、样本量、调节变量(肉鸡品系、螺旋藻剂量、生产阶段)。使用随机效应模型合并效应量,结果以Raw Mean Difference(RMD)和95%置信区间(CI)表示。异质性采用I2统计量评估,对超过10项研究的结局进行Meta回归分析,采用Egger检验评估发表偏倚。
3 结果
3.1 生长性能
螺旋藻干预显著提高热应激肉鸡的平均日采食量(ADFI:RMD=3.39 g/bird/day, p=0.002)、平均日增重(ADG:RMD=2.83 g/bird/day, p<0.001),降低饲料转化率(FCR:RMD=?0.08, p=0.010)。异质性较高(I2=96–98%)。亚组分析显示,剂量≤1.0%的螺旋藻改善ADFI、FCR和ADG的效果更显著(p<0.001)。Ross和Cobb品系均表现出改善,但Cobb品系的FCR未显著改善。生产阶段分析表明,starter阶段(1-21天)的ADFI增幅最大(11.50 g/bird/day, p<0.001),而FCR在starter和finisher阶段(22-42天)均改善。Meta回归未发现调节变量与生长性能显著相关。
3.2 胴体和器官特性
螺旋藻提高屠宰率(RMD=1.60%, p<0.001)、胸肉重(RMD=1.75%, p<0.001)、腿肉重(RMD=0.44%, p=0.039),降低腹脂含量(RMD=?0.31%, p=0.018)。肝脏、心脏、肌胃重量分别增加0.24%(p=0.036)、0.05%(p<0.001)和0.13%(p=0.004)。免疫器官如脾脏(RMD=0.03%, p=0.042)和胸腺(RMD=0.02%, p=0.011)重量也增加,但法氏囊无显著变化。
3.3 血液生化特性
螺旋藻提高血红蛋白(Hb:RMD=1.27 g/dl, p<0.001)、红细胞(RBC:RMD=0.48×106/mm3, p=0.037)和白细胞(WBC:RMD=3.09×103/mm3, p=0.035)水平。总蛋白(RMD=0.43 g/dl, p=0.002)和球蛋白(RMD=0.51 g/dl, p<0.001)升高,但白蛋白无变化。尿酸(RMD=?0.74 mg/dl, p<0.001)、肌酐(RMD=?0.11 mg/dl, p=0.002)、总胆固醇(RMD=?33.22 mg/dl, p<0.001)、甘油三酯(RMD=?23.03 mg/dl, p<0.001)、LDL(RMD=?29.41 mg/dl, p<0.001)、ALT(RMD=?5.42 IU/L, p<0.001)和AST(RMD=?5.07 IU/L, p=0.002)均显著降低。葡萄糖和HDL无显著变化。
3.4 免疫应答和抗氧化酶能力
螺旋藻提高免疫球蛋白IgG(RMD=52.64 mg/dl, p<0.001)、IgM(RMD=66.50 mg/dl, p<0.001)和IgA(RMD=3.82 mg/dl, p<0.001)水平。抗氧化方面,降低丙二醛(MDA:RMD=?0.38 nmol/ml, p<0.001),提高超氧化物歧化酶(SOD:RMD=5.23 U/ml, p<0.001)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx:RMD=7.07 U/ml, p<0.001)活性。Egger检验未发现显著发表偏倚。
4 讨论
本Meta分析表明,螺旋藻干预通过多种机制缓解热应激对肉鸡的负面影响。生长性能的改善可能与螺旋藻改善肠道形态、吸收能力、调节微生物群落、提供直接营养素及增强免疫和抗氧化能力有关。螺旋藻富含的β-胡萝卜素、硒、藻蓝蛋白、维生素C和E等抗氧化成分,能减轻氧化应激和炎症反应。
胴体和器官重量的增加反映螺旋藻促进营养转化为瘦肉,降低腹脂沉积。血液参数的改善表明螺旋藻支持血液形成和蛋白质代谢,其高质量蛋白降低尿酸水平。免疫增强效应与球蛋白和免疫球蛋白升高一致,证实螺旋藻的免疫调节特性。血脂降低可能与螺旋藻多酚(如阿卡波亭、咖啡酸)抑制胆固醇合成和肠道吸收有关,藻蓝蛋白(C-PC)通过结合胆汁酸促进胆固醇排泄。
抗氧化酶的提升和MDA的降低显示螺旋藻恢复热应激导致的氧化还原失衡,保护细胞免受脂质过氧化损伤。这些发现与既往研究一致,支持螺旋藻作为功能添加剂在热应激管理中的应用。
5 结论与未来研究方向
螺旋藻干预显著改善热应激肉鸡的生长性能、器官发育、胴体品质、血液特性、免疫功能和抗氧化能力。剂量≤1.0%时效果更佳,但最佳剂量需通过二次优化模型进一步确定。未来研究应关注螺旋藻提取物的效果,并探索其他导致异质性的调节变量。本研究为螺旋藻在 poultry industry 的推广应用提供了循证基础,对制定相关政策具有指导意义。
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