γ-氨基丁酸能够改善低蛋白饮食条件下肉鸡的肠道-大脑轴功能及行为适应能力

《Poultry Science》：γ-aminobutyric acid improves gut-brain axis function and behavioral adaptation in broilers under low-protein diet

优化低蛋白日粮中γ-氨基丁酸（GABA）补充对肉鸡生产性能、肠道屏障及行为的影响研究。采用2×3因子设计，试验发现低蛋白日粮（18.0% CP）单独使用时导致肠道通透性增加、炎症因子（TNF-α）上调及抗炎因子（IL-10）下调，但GABA补充（200 mg/kg）通过调节 orexigenic/anorexigenic 基因平衡、增强 tight junction 表达及抑制炎症反应，有效维持了家禽生产性能和肠道健康，同时改善采食、饮水行为并减少异常活动。

　　这项研究聚焦于低蛋白日粮中添加γ-氨基丁酸（GABA）对肉鸡生产性能、消化酶活性、神经肽基因表达以及行为的影响。通过系统分析，研究揭示了低蛋白饮食与GABA补充之间复杂的相互作用机制，特别是在调节肠道-大脑轴功能、改善肠道屏障和免疫反应、以及维持肉鸡行为和生产力方面的作用。研究采用了一个包含两种粗蛋白（CP）水平（19.5% 和 18.0%）和三种GABA添加量（0、100 和 200 mg/kg）的因子设计实验，总共使用了360只1日龄的Ross 308肉鸡。研究结果不仅为可持续的肉鸡饲养提供了新的视角，还为降低氨排放和优化饲料配方提供了科学依据。

首先，从生产性能的角度来看，研究发现，降低CP含量对肉鸡的生产指标没有显著影响。这表明，在满足氨基酸需求的前提下，适度的CP减少不会损害肉鸡的生长表现。研究中的CP水平为19.5%和18.0%，其中18.0%的CP含量减少了1.5%。虽然这种降低对肉鸡的体重、体重增长、饲料摄入量和饲料转化率没有显著影响，但值得注意的是，研究中发现GABA的添加并未显著改善这些生产参数。这一结果可能是因为GABA在调节中枢神经系统方面的作用，而非直接影响饲料消化或代谢。然而，GABA的补充在某些方面显示出潜在的调控能力，例如在行为和肠道健康方面的改善，这表明其作用更多体现在神经和免疫调节上。

在消化酶活性方面，研究发现，低蛋白日粮显著增加了淀粉酶活性，同时降低了蛋白酶活性。淀粉酶活性的增加可能与低蛋白日粮中碳水化合物比例的提高有关，这使得肉鸡能够更有效地利用淀粉等能量来源。而蛋白酶活性的下降则可能与较低的蛋白质摄入量有关，因为蛋白酶的作用是将蛋白质分解为可吸收的氨基酸。研究进一步指出，GABA的添加并未显著影响这两种酶的活性，这表明其对消化酶的作用可能较为间接，更多通过影响中枢神经系统的信号传递来间接调控。然而，这种间接调控可能在某些特定条件下，如热应激，表现得更为明显。

从基因表达的角度来看，研究发现，低蛋白日粮显著影响了与食欲调控相关的神经肽基因。具体而言，刺激食欲的基因（如AgRP、NPY和Ghrelin）在低蛋白组中表达水平显著下降，而抑制食欲的基因（如CCK、PYY、GLP-1和GLP-2）则显著上调。这种变化可能反映了低蛋白日粮对肠道-大脑轴的干扰，导致食欲抑制和能量代谢失衡。然而，GABA的补充显著逆转了这一趋势，不仅上调了刺激食欲的基因，还下调了抑制食欲的基因，这表明GABA在维持能量平衡和食欲调控方面具有重要作用。此外，GABA还显著增强了抗炎基因（如IL-10）的表达，同时抑制了促炎基因（如TNF-α）的表达，这可能通过调控免疫反应和减少肠道炎症来改善肠道健康。

研究还关注了GABA对肉鸡行为的影响。在低蛋白日粮中，肉鸡表现出更少的进食、饮水和啄食行为，而更多的行走、休息、伸展和梳理羽毛行为。这可能与低蛋白日粮引起的食欲抑制和能量代谢变化有关。然而，GABA的添加显著增强了进食和饮水行为，同时减少了啄食、行走、伸展等行为，这表明GABA能够通过调节中枢神经系统的信号传递来改善肉鸡的行为表现。值得注意的是，研究发现，GABA的添加在某些行为（如啄食和行走）上与低蛋白日粮存在显著的交互作用，这提示在特定情况下，GABA的调控作用可能更为明显。

研究结果进一步表明，低蛋白日粮虽然能够减少氨排放，但可能会对肠道屏障功能和免疫反应产生负面影响。这体现在低蛋白组中，紧连接蛋白基因（如ZO-1和JAM2）的表达水平显著降低，而促炎基因（如TNF-α）的表达水平显著增加。这种变化可能与肠道渗透性增加和炎症反应增强有关，从而影响肉鸡的整体健康。然而，GABA的添加显著提高了这些紧连接蛋白基因的表达水平，同时抑制了促炎基因的表达，这表明GABA在维持肠道屏障功能和免疫平衡方面具有积极作用。

研究的结论强调了GABA在低蛋白日粮中的潜在价值。GABA不仅能够通过调节神经肽基因表达来改善食欲和能量代谢，还能够通过增强抗炎反应和改善肠道屏障功能来支持肠道健康。因此，将GABA纳入低蛋白日粮配方中，可能是一种有效的策略，既能够减少环境负担，又能够维持肉鸡的生产性能和行为表现。这一发现对于推动可持续的肉鸡养殖模式具有重要意义，尤其是在全球对环境保护和动物福利日益关注的背景下。

综上所述，该研究为低蛋白日粮的优化和GABA的合理应用提供了重要的科学依据。通过调控神经肽基因表达、改善肠道屏障功能、增强免疫反应，GABA在低蛋白日粮中展现出多方面的调控作用，有助于维持肉鸡的生产性能和健康状态。未来的研究可以进一步探讨GABA在不同环境条件下的效果，以及其在长期饲养中的应用潜力，从而为畜牧业的可持续发展提供更加全面的指导。