螺旋藻源多糖(ADPs)对肉鸡代谢组学变化及消化率的促进作用研究

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Algal Research 4.6

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  本研究针对肉鸡生产中营养吸收效率与肠道健康问题,创新性地探究了螺旋藻(Spirulina platensis)源多糖(ADPs)的饲用价值。通过5梯度ADPs添加实验(0-6000 mg/kg),发现3000 mg/kg剂量可显著提升肉鸡增重(BWG)、饲料转化率(FCR)及蛋白质消化率,并改善小肠绒毛形态和消化酶活性。代谢组学揭示ADPs通过调控194种肝脏和134种胸肌代谢物,显著影响氨基酸代谢通路。该研究为藻类多糖在畜禽养殖中的精准应用提供了科学依据。

  

在畜禽养殖领域,如何通过天然添加剂提升动物生产性能始终是研究热点。螺旋藻(Spirulina platensis)作为"超级食物"因其富含蛋白质和生物活性物质备受关注,但其主要活性成分——藻源多糖(Algae-derived polysaccharides, ADPs)在禽类营养中的应用潜力尚未充分挖掘。现有研究表明,植物源多糖虽能改善家禽生长性能,但关于螺旋藻多糖对肉鸡消化代谢的系统性研究仍属空白,特别是其对营养吸收、肠道发育及代谢调控的多维度影响机制亟待阐明。

泰国孔敬大学的研究团队在《Algal Research》发表的研究填补了这一空白。研究人员采用五梯度ADPs添加方案(0、1500、3000、4500、6000 mg/kg),对320只罗斯308肉鸡进行42天饲养实验,结合生长参数测定、消化酶分析、肠道组织形态学观察及非靶向代谢组学技术,系统评估了ADPs的综合效应。关键技术包括:1) 体外消化率模拟实验;2) 小肠三段(十二指肠、空肠、回肠)组织切片分析;3) 肝脏和胸肌LC-MS代谢组学检测;4) 胰淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性测定。

生长性能
3000 mg/kg ADP组在育肥期(25-42天)表现出显著优势,最终体重达1766.61g,饲料转化率(FCR)优化至1.71。这种"剂量-效应"关系提示ADPs可能存在最佳作用阈值。

消化特性
1500-4500 mg/kg ADP组显著提升体外粗蛋白消化率(第二阶段)和表观代谢能(AME)。活体试验证实,该剂量范围使干物质(第二阶段)和粗蛋白(第二、三阶段)消化率分别提高15.7%和18.3%,其机制可能与后续发现的消化酶激活有关。

肠道形态
ADPs呈现全域性改善作用:1500-6000 mg/kg剂量使小肠绒毛高度、宽度、表面积及绒毛高度/隐窝深度(V/C)比值均显著增加。其中空肠绒毛表面积增幅达27.4%,这种结构优化直接扩大了营养吸收面积。

消化酶活性
3000-4500 mg/kg ADP组使胰淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性同步提升,最高增幅分别为32.1%、28.6%和24.9%。这种"酶谱"变化与消化率数据高度吻合,构成ADPs促生长作用的生化基础。

代谢组学发现
肝脏194个差异代谢物主要富集于三大通路:赖氨酸降解、甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢及精氨酸生物合成;胸肌134个差异代谢物则显著影响苯丙氨酸-酪氨酸-色氨酸合成、支链氨基酸(缬氨酸-亮氨酸-异亮氨酸)代谢。PCA分析显示处理组与对照组代谢轮廓明显分离,证实ADPs能重塑机体代谢网络。

这项研究首次系统阐明了螺旋藻多糖在肉鸡生产中的多维度作用机制:通过优化肠道结构扩大吸收面积→激活消化酶提升分解效率→调控氨基酸代谢流向蛋白质合成。特别值得注意的是,3000 mg/kg的ADPs添加量在各项指标中均表现出"最佳平衡点",这为实际应用提供了精准剂量参考。代谢组学结果进一步揭示,ADPs可能通过调节肝脏的氨基酸代谢流,将更多资源导向肌肉蛋白质沉积,这为理解藻类多糖的"营养再分配"功能提供了新视角。

从转化应用角度看,该研究为开发新型藻基饲料添加剂提供了理论支撑。相比化学添加剂,ADPs的天然属性更符合食品安全趋势,其"一剂多效"特性(促生长+强肠道+调代谢)尤其适合无抗养殖需求。研究团队建议的3000 mg/kg添加方案,在成本效益与功能实现间取得了良好平衡,具备产业化推广潜力。未来研究可进一步探索ADPs与肠道菌群的互作机制,以及在不同遗传背景鸡种中的应答差异。

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