不同形式的硒元素能够提升产蛋性能和卵巢的抗氧化能力:通过调节肠道微生物群及卵巢代谢实现这一效果
《Poultry Science》:Different forms of selenium improve laying performance and ovarian antioxidant capacity: regulating gut microbiota and ovarian metabolism
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时间:2025年11月10日
来源:Poultry Science 4.2
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本试验探究纳米硒(SeN)、硒蛋氨酸(SeM)和硒酵母(SeY)相较于亚硒酸钠(SeS)在提升蛋鸡产蛋率、卵巢抗氧化能力及调控肠道菌群方面的机制。结果显示,0.4 mg/kg SeN、SeM和SeY均显著提高产蛋率,其中SeM和SeY的蛋硒转化率更高;卵巢抗氧化酶(T-AOC、SOD)活性及抗氧化相关基因(SOD1、GPX2)表达水平在SeN、SeM和SeY组较SeS组显著增强。代谢组学分析表明,SeN、SeM和SeY组卵巢代谢通路(如PPAR信号通路、脂肪酸代谢)及差异代谢物(如8s-羟基二十碳四烯酸)显著变化。肠道菌群分析显示,SeN、SeM和SeY组门水平(Bacteroidota、Firmicutes)及属水平(Prevotella、Treponema等)菌群丰度差异显著,且菌群与产蛋性能及抗氧化指标呈正相关。研究表明,SeN、SeM和SeY在改善蛋鸡生产性能和卵巢抗氧化功能方面优于SeS,并通过调控肠道菌群和卵巢代谢途径发挥作用,建议作为蛋鸡生产中的潜在添加剂。
本研究探讨了不同形式的硒(包括纳米硒、硒代蛋氨酸和富硒酵母)在提高蛋鸡产蛋性能、卵巢抗氧化能力以及肠道微生物群组成方面的优势及其作用机制。研究通过对比钠硒酸盐(SeS)作为传统硒源与新型硒源的差异,揭示了不同硒形式对蛋鸡生理功能的深远影响。研究采用288只24周龄的蛋鸡,将其随机分为四个组:钠硒酸盐组、纳米硒组、硒代蛋氨酸组和富硒酵母组,每组设有6个重复,每个重复包含12只蛋鸡。实验设计确保了数据的可靠性和实验结果的可重复性,所有蛋鸡在实验期间被饲养于全封闭鸡舍中,采用三层梯形笼养系统,以维持适宜的饲养环境。研究发现,与钠硒酸盐相比,纳米硒、硒代蛋氨酸和富硒酵母显著提高了蛋鸡的产蛋率,并且富硒酵母和硒代蛋氨酸的蛋硒转化率更高。这些新型硒源还能显著提升卵巢中的总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)水平,并且上调了SOD1、SOD2和GPX2等抗氧化相关基因的mRNA表达水平。相比之下,钠硒酸盐主要调控了卵巢中的PPAR信号通路和脂肪酸延长过程,以及肠道微生物群的相对丰度。而硒代蛋氨酸则显著影响了亚油酸代谢、甘油磷脂代谢和卵巢癌中的胆碱代谢,同时调控了部分肠道菌群的丰度。富硒酵母则在不饱和脂肪酸生物合成、脂肪酸生物合成、甘油磷脂代谢和亚油酸代谢方面表现出显著调控作用,并且影响了肠道中某些有益菌群的丰度。研究进一步指出,卵巢代谢物和肠道菌群的变化与产蛋性能及卵巢抗氧化能力密切相关,表明这些新型硒源在提升蛋鸡健康和生产性能方面具有显著优势。
在研究方法方面,采用了多种技术手段来评估不同硒形式对蛋鸡的影响。首先,通过伦理审查确保实验的合规性,动物实验得到了江西省农业科学院农业产品质量与安全研究所实验动物伦理委员会的批准。实验中,蛋鸡被随机分配到不同处理组,每组的硒添加量均为0.4 mg/kg。实验过程中,所有蛋鸡被置于相同的饲养条件下,包括光照、温度、湿度等,以确保实验的标准化。在实验结束后,每组中随机选取两只蛋鸡进行采样,通过禁食12小时后进行屠宰,采集卵巢组织和盲肠内容物,分别用于代谢组学分析和16S rRNA测序。此外,实验还通过统计分析方法(如单因素方差分析、t检验、Kruskal-Wallis检验和Spearman相关分析)对数据进行了深入分析,以评估不同处理组之间的差异。
实验结果表明,纳米硒、硒代蛋氨酸和富硒酵母在提升蛋鸡产蛋率方面表现优于钠硒酸盐。然而,不同硒形式对蛋硒含量和转化率的影响存在差异,其中富硒酵母和硒代蛋氨酸的蛋硒转化率较高,显示出更高的沉积效率。这些新型硒源还显著提升了卵巢中的抗氧化酶活性,包括T-AOC和SOD,以及上调了相关基因的表达水平。在代谢组学分析中,研究发现不同硒形式显著改变了卵巢中的代谢物种类和代谢通路。例如,纳米硒组的代谢物变化主要集中在PPAR信号通路和脂肪酸延长通路,而硒代蛋氨酸组则显著影响了亚油酸代谢、甘油磷脂代谢和胆碱代谢等。富硒酵母则在不饱和脂肪酸生物合成、脂肪酸生物合成、甘油磷脂代谢和亚油酸代谢方面表现出更广泛的调控作用。这些变化进一步表明,不同形式的硒通过调控代谢通路和相关代谢物,能够有效提升蛋鸡的抗氧化能力和卵巢功能。
此外,研究还发现不同硒形式对肠道微生物群的影响显著不同。纳米硒、硒代蛋氨酸和富硒酵母均能显著改变肠道菌群的组成,提高某些有益菌的丰度,同时降低潜在致病菌的相对丰度。例如,纳米硒组中某些菌群如Prevotella的丰度增加,而Treponema的丰度减少。这种变化可能与肠道微生物群的抗氧化能力提升有关。同样,硒代蛋氨酸组中Peptococcus和Prevotella的丰度增加,可能对提高蛋鸡的抗氧化能力具有积极作用。富硒酵母组中Akkermansia、Olsenella和Romboutsia等菌群的丰度增加,这些菌群被认为对提高SOD水平和改善肠道健康具有潜在价值。研究还发现,某些肠道菌群与卵巢代谢物之间存在显著相关性,这表明肠道微生物群可能通过影响代谢物的组成和代谢通路,进而调控卵巢功能和抗氧化能力。
在讨论部分,研究指出不同硒形式对蛋鸡产蛋性能和蛋硒沉积的影响不仅与硒源有关,还与硒的添加量密切相关。因此,未来的研究需要进一步探讨不同硒添加量对产蛋性能和蛋硒沉积的影响。同时,研究强调了卵巢代谢组学的重要性,认为其能够直接反映蛋鸡卵巢的生理状态和功能活动。通过代谢组学分析,研究发现不同硒形式显著改变了卵巢中的代谢物种类和代谢通路,这些变化可能与卵巢抗氧化能力的提升有关。此外,研究还指出,某些代谢物如8s-羟基-5z,9e,11z,14z-二十烷四烯酸与产蛋率、SOD和T-AOC水平呈正相关,这可能表明这些代谢物在提升卵巢抗氧化能力方面发挥了重要作用。
研究还强调了肠道微生物群在蛋鸡健康和生产性能中的关键作用。尽管不同硒形式对肠道菌群的影响存在差异,但总体来看,这些新型硒源能够显著改善肠道微生物群的组成,提高有益菌的丰度,降低潜在致病菌的相对丰度。这种改善可能与肠道微生物群的抗氧化能力提升有关。例如,Prevotella和Treponema的丰度变化可能影响蛋鸡的抗氧化能力,而Romboutsia的丰度增加则与SOD水平的提升相关。这些发现为未来研究不同硒形式对肠道微生物群和卵巢代谢物的调控机制提供了新的视角。
最后,研究总结指出,0.4 mg/kg的纳米硒、硒代蛋氨酸和富硒酵母能够有效提升蛋鸡的产蛋率和卵巢抗氧化能力,同时改善肠道微生物群的组成。这些新型硒源在提高蛋鸡健康和生产性能方面展现出显著优势,具有在蛋鸡生产中的应用潜力。然而,研究也指出,未来需要进一步探讨不同硒添加量对产蛋性能和蛋硒沉积的影响,以及不同硒形式对肠道微生物群和卵巢代谢物的调控机制。此外,研究还提到,虽然本研究提供了重要的证据,但仍需在更多实验条件下验证这些结果,以确保其广泛适用性和稳定性。
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