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绿原酸通过肠-肝轴调控蛋鸡氧化应激和系统性炎症的机制研究及其对产蛋性能的改善作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月07日 来源:Journal of Animal Science and Biotechnology 6.3
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针对老龄蛋鸡产蛋后期系统性炎症和氧化应激导致的产蛋性能下降问题,浙江大学团队通过多组学分析揭示了绿原酸(CGA)通过调节肠道屏障功能、改善微生物群(Blautia/Megamonas)、激活NRF-2和PI3K/AKT通路等机制,显著提高产蛋率和蛋品质。该研究为CGA作为饲料添加剂应用提供了理论依据。
随着蛋鸡养殖业的发展,老龄蛋鸡产蛋后期的健康管理和生产性能维持成为行业难题。在产蛋高峰期过后,蛋鸡普遍面临器官功能衰退、氧化应激加剧和慢性炎症等问题,这些变化直接导致产蛋率下降、蛋壳质量变差等生产问题。更令人担忧的是,这种生理性衰退往往伴随着肠道屏障损伤和肝脏代谢紊乱,形成恶性循环。如何通过营养干预打破这种循环,成为养殖业和科研人员共同关注的焦点。
浙江大学动物科学学院的研究团队在《Journal of Animal Science and Biotechnology》发表了一项突破性研究,系统阐明了绿原酸(Chlorogenic acid, CGA)作为功能性添加剂对老龄蛋鸡的改善作用及其分子机制。这项历时10周的饲养试验结合多组学分析,不仅证实了CGA对产蛋性能的提升效果,更首次揭示了其通过肠-肝轴(Gut-liver axis)调控的系统性作用网络。
研究采用了55周龄海兰白蛋鸡建立动物模型,设置4个处理组(基础日粮组和200、400、800 mg/kg CGA添加组),通过生产性能测定、组织形态学观察、氧化应激指标检测、转录组测序和16S rRNA测序等技术手段,系统评估了CGA的干预效果。特别值得注意的是,研究选取了表型改善最显著的CGA400组进行深入的机制探讨。
在产蛋性能方面,研究获得了令人振奋的结果。400 mg/kg CGA添加组在试验第6-10周将产蛋率(LR)从对照组的77.18%显著提高到86.45%,平均日产蛋量(ADEM)也从49.55 g提高到53.38 g。蛋壳强度和厚度等关键品质指标也得到明显改善。这些改善与卵巢功能的提升密切相关——CGA处理组的总卵泡数量增加,卵泡闭锁减少,血清促卵泡激素(FSH)、黄体生成素(LH)和雌二醇(E2)水平显著升高。分子水平上,肝脏中卵黄前体合成相关基因APOB、ER-α和VTG-II的表达上调,为卵泡发育提供了充足的营养支持。
肝脏作为代谢中枢,其健康状况直接影响蛋鸡的生产性能。研究发现CGA能显著改善肝脏的脂肪沉积和炎症状态。油红O染色显示CGA400组肝细胞中脂滴明显减少,这与脂肪酸β氧化(FAO)限速酶CPT-1A的表达上调有关。转录组分析进一步揭示,CGA通过激活AMPK/ACC-2/CPT-1通路促进脂质代谢,同时抑制PI3K/AKT通路减轻炎症反应。值得注意的是,CGA还显著提高了抗氧化酶CAT、SOD的活性,下调了脂质过氧化产物MDA的水平,这种抗氧化效应与KEAP-1/NRF-2/ARE通路的激活密切相关。
肠道作为CGA作用的第一站,其结构和功能的变化尤为关键。研究显示CGA能显著增加空肠绒毛高度,改善紧密连接结构,上调闭锁蛋白(OCLN-1)和闭合蛋白(ZO-1)的表达。透射电镜观察到CGA处理组微绒毛更密集、连接更完整。这些结构改善伴随着肠道氧化应激的缓解——CGA显著提高了空肠T-AOC水平,上调了NRF-2通路下游的HO-1、GST等抗氧化基因的表达。血清内毒素(LPS)水平的降低则印证了肠道屏障功能的增强。
16S rRNA测序揭示了CGA对肠道菌群的调节作用。在门水平上,CGA增加了拟杆菌门(Bacteroidota)的相对丰度,降低了厚壁菌门(Firmicutes)的比例。在属水平上,促炎菌群Blautia和Megamonas显著减少,而有益菌Odoribacter和Paraprevotella增加。这些变化与血清促炎因子TNF-α、IL-6的降低和抗炎因子IL-10的升高高度相关,形成了"菌群-肠道-肝脏"的良性互动网络。
综合研究结果,可以得出以下重要结论:绿原酸通过多靶点作用有效改善了老龄蛋鸡的生产性能。在肠道层面,CGA通过优化菌群结构、增强屏障功能和减轻氧化应激,阻断了内毒素的易位;在肝脏层面,CGA通过调控AMPK/ACC-2/CPT-1和PI3K/AKT两条关键通路,实现了脂质代谢改善和炎症抑制的双重效果;最终通过肝-血-卵巢轴促进了卵泡发育和卵黄合成。研究确定的400 mg/kg添加剂量为实际应用提供了重要参考。
这项研究的科学价值和应用前景值得高度评价。在理论层面,首次系统阐明了CGA在蛋鸡中的多器官保护机制,特别是揭示了肠-肝轴的调控网络;在实践层面,为开发基于CGA的功能性饲料添加剂提供了扎实的数据支持。考虑到CGA来源广泛(杜仲叶、金银花等)、成本可控,这项成果有望推动蛋鸡养殖业的绿色转型,实现"减抗"背景下的健康养殖。未来研究可进一步探索CGA与其他植物提取物的协同效应,以及在不同品种蛋鸡中的适用性。
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