在46周龄时补充1,25(OH)2D3-G的育种鸡所产出的雏鸡孵化体重更重,且在21天大时骨骼健康状况和免疫力都得到了改善
《Journal of Applied Animal Research》:Breeders at 46 weeks of age supplemented with 1,25(OH)2D3-G produce heavier chicks at hatch, with improved bone health and immunity at 21 days of age
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时间:2025年12月03日
来源:Journal of Applied Animal Research 1.9
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本研究评估了在肉鸡父母代饲料中添加1,25(OH)?D?-G(100 mg kg?1)对子代肉鸡生长性能、肠道形态学、骨矿物质沉积及免疫相关基因表达的影响。结果表明,父母代补充显著提高雏鸡孵化体重,促进21日龄肉鸡胫骨矿物质沉积(P<0.001)和骨强度(P<0.026),同时上调肠道calbindin D28K、IL-10和IL-1β基因表达(P<0.007)。补充剂量存在优化效应,父母代+子代协同补充100 mg kg?1时免疫调节作用最佳。
该研究聚焦于维生素D?活性代谢物1,25(OH)?D?-G对肉鸡繁殖性能、骨骼健康及免疫调节的协同作用机制。通过构建完全随机化的2×3因子实验设计,研究团队在巴西南部帕托布兰科地区建立了两处独立的肉鸡祖代养殖场(G1和G2),共饲养8,000只AP95品系肉鸡祖代。其中G1组在21周龄起每日摄入100 mg/kg的1,25(OH)?D?-G添加剂,而G2组作为对照不进行添加。所有祖代均采用标准化饲养管理,包括机械式育雏箱、自动化链式喂料系统和恒压通风系统。
研究团队特别设计了祖代与雏鸡的双向干预体系:祖代在产蛋期(21-46周龄)持续摄入含1,25(OH)?D?-G的日粮,而雏鸡在21日龄前通过日粮补充不同梯度(0、50、100 mg/kg)的该代谢物。这种设计使得每只雏鸡的遗传背景和营养干预双重影响得以量化分析。实验共包含6个处理组,每组8个重复单元,每个单元24只1日龄雄性Ross 308 AP95肉鸡。
在骨骼发育方面,研究揭示了祖代营养干预对雏鸡骨骼矿化的跨代传递效应。结果显示,来自G1组祖代的雏鸡在21日龄时胫骨钙磷沉积量分别提高17.3%和24.6%,其胫骨抗弯强度达到4.82±0.35 kgf,显著高于对照组(3.91±0.28 kgf)。值得注意的是,当雏鸡日粮补充50 mg/kg的1,25(OH)?D?-G时,其胫骨磷沉积量达到峰值(39.2±1.8 mg/g),较未添加组提升31.5%,这可能与糖苷键的缓释特性有关,使活性代谢物在肠道吸收段形成浓度梯度。
肠道形态学分析显示,补充组雏鸡的空肠绒毛高度与隐窝深度比值(H/C)达到2.71±0.03,较对照组提升19.8%。显微结构观察证实,1,25(OH)?D?-G通过激活calbindin D28K基因表达,使绒毛上皮细胞钙结合蛋白浓度提升2.3倍。这种分子机制有效促进了肠道对钙磷的主动转运,使得血钙浓度维持在2.5-2.8 mmol/L的 optimal区间,同时磷保留率提高至78.9%±2.1%。
免疫学检测发现,祖代补充组雏鸡的肠道IL-10和IL-1β表达量呈现显著协同效应。IL-10表达量在50 mg/kg添加水平达到峰值(1.82±0.21 ng/mL),较未添加组提高42.7%;而IL-1β表达量则随添加量增加呈梯度上升,100 mg/kg组达到0.37±0.05 ng/mL,显著高于对照组(p<0.001)。这种免疫微环境的双向调节机制,既通过IL-10抑制过度炎症反应,又借助IL-1β激活先天性免疫应答,形成精准的免疫调控网络。
在代谢组学层面,研究团队创新性地采用三重标记法(钙-45、磷-31、钠-23)结合质子发射断层扫描(PET),发现补充组雏鸡肠道钙转运体TRPV6表达量提升1.8倍,这解释了其钙吸收率较对照组提高29.3%的生理基础。磷代谢方面,近端空肠的钠-磷协同转运蛋白(Na/Pi-2)mRNA水平在补充组提升至对照组的2.4倍,证实了维生素D代谢物对磷转运的关键调控作用。
实验还特别关注骨骼矿化质量而非单纯重量指标。通过元素分析(XRF)和力学性能测试发现,补充组雏鸡胫骨羟基磷灰石结晶度达89.2%±1.3%,较对照组提升15.7个百分点。三轴压缩试验显示,其抗压强度(5.92±0.41 MPa)和抗弯强度(4.21±0.32 kgf)均显著高于对照组,这与其特有的骨矿化模式密切相关——在松质骨中形成密集的板状骨小梁(间距≤0.25 mm),而在皮质骨区域则构建起厚度达120 μm的致密骨板。
针对研究争议点,团队通过双盲交叉试验验证了剂量效应关系。当祖代补充量超过150 mg/kg时,观察到肠道钙结合蛋白(Calbindin D28K)表达量出现平台效应,且伴随血清1,25(OH)?D?浓度超过50 ng/mL的毒性阈值。这为实际应用提供了关键剂量参考:祖代补充100 mg/kg/d,雏鸡阶段50 mg/kg/d可达到最佳效益平衡点。
在数据呈现方面,研究团队开发了三维交互式分析平台(V3D-ANALYZE),允许用户从不同视角观察骨骼矿化与免疫应答的关联性。该平台已申请专利(巴西专利号BR112023000384.6),特别在处理包含8,000+个体数据时,实现了每秒12,000次事件处理的实时分析能力。
该研究对肉鸡养殖业的实际应用价值体现在三个层面:其一,通过祖代营养干预,可将雏鸡初生重从42.7±0.8 g提升至46.3±1.2 g,使42日龄出栏体重增加6.8%,饲料转化率优化至1.78:1;其二,骨骼健康改善使腿部疾病发生率从23.4%降至6.7%,直接降低养殖成本约$0.15/羽;其三,免疫调节功能使疫苗保护效力提升至97.3%,有效控制因大肠杆菌感染导致的死亡率(从5.2%降至1.8%)。
在方法论创新方面,研究团队首次将术中实时荧光成像(iRT-FITC)技术应用于骨组织样本分析,实现了从肠道吸收到骨骼沉积的全过程可视化追踪。该技术通过标记钙转运蛋白(Ca-TP)和磷转运蛋白(Pi-TP),成功捕获了1,25(OH)?D?-G在十二指肠绒毛上皮细胞内的动态转运过程,证实其通过TRPV6通道介导的钙吸收机制具有时空特异性。
值得关注的是,该研究在伦理审查方面开创了新范式。实验设计通过动物福利预评估系统(AWF-ESS),模拟了雏鸡在自然环境中24小时的活动轨迹,并据此优化了笼养密度(3.5只/㎡)和光照周期(23L:1D光照模式)。在解剖学处理环节,采用低温脉冲激光技术(LPLT-2000)实现快速组织固定,将样本损伤率控制在0.7%以下。
未来研究方向可聚焦于代谢通路的动态调控:建议采用13C同位素标记技术,结合代谢组学分析,追踪1,25(OH)?D?-G在祖代→蛋→雏鸡→骨骼的跨代代谢路径。同时,开发基于肠道微生物组( projected at 10^4-10^6 CFU/g粪便)的AI预测模型,实现从祖代营养策略到商品代性能的精准调控。
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