膳食发酵艾蒿提升鸿羽公鸡生长性能、肝脏抗氧化活性与肠道健康的作用机制研究
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时间:2025年09月30日
来源:Poultry Science 4.2
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本研究针对抗生素滥用导致的耐药性和残留问题,探索了植物乳杆菌发酵艾蒿(AA)作为功能性饲料添加剂的应用潜力。研究团队通过42天饲养实验发现,1%发酵AA添加组显著提高鸿羽公鸡平均日增重(ADG)、降低料重比(F/G),并上调Claudin-1/Occludin等屏障基因表达,抑制TLR4/MyD88/NF-κB炎症通路。同时增强肝脏SOD/GSH-Px活性,调节盲肠菌群结构并提升短链脂肪酸(SCFA)水平。该研究为替代抗生素的绿色养殖方案提供了重要理论依据。
随着集约化养殖业的快速发展,畜禽面临着饲养密度增加、环境应激加剧等挑战,家禽尤其容易受到饲料变更、高温缺氧等多种应激源的影响。长期以来,抗生素作为饲料添加剂被广泛用于疾病预防和生长促进,但过度使用导致肠道菌群失调、耐药菌出现及抗生素残留等问题,对禽类和人类健康构成严重威胁。全球范围内实施抗生素禁用政策后,开发安全、可持续且环保的饲料添加剂成为行业迫切需求。
在此背景下,传统中草药因其低毒性、副作用小和不易产生耐药性等独特优势,成为替代抗生素的重要选择。艾蒿(Artemisia argyi, AA)作为一种传统药用植物,富含多糖、黄酮、有机酸、精油和三萜类等多种生物活性化合物,具有抗菌、抗病毒和抗氧化等显著药理作用。然而,其适口性差和大分子物质难以消化吸收限制了在禽类生产中的应用。通过乳酸菌固态发酵处理,可改善艾蒿的营养价值和生物活性,提高其生物利用度。
河南工业大学生物工程学院的研究团队在《Poultry Science》发表了相关研究,旨在评估植物乳杆菌发酵艾蒿对鸿羽公鸡生长性能、肠道健康和抗氧化能力的影响。研究采用300只1日龄鸿羽公鸡,随机分为5组:基础日粮对照组(CON)、3%未发酵艾蒿组(NFA)以及1%、3%和5%发酵艾蒿添加组(1%FA、3%FA、5%FA),实验周期42天。通过记录体重和采食量、检测肠道形态和屏障功能相关基因表达、分析炎症因子和免疫指标、测定肝脏抗氧化酶活性及盲肠微生物多样性等多项技术方法,系统评估了发酵艾蒿的饲用效果。关键实验技术包括:实时定量PCR(qRT-PCR)检测基因表达、酶联免疫吸附测定(ELISA)分析细胞因子、气相色谱法测定短链脂肪酸、16S rRNA测序分析肠道菌群以及组织切片染色观察肠道形态。
发酵艾蒿显著提高了鸿羽公鸡的平均日增重(ADG)并降低了料重比(F/G),其中1%FA组效果最为显著。发酵艾蒿各组的饲料摄入量未见显著变化,表明适口性未受负面影响。
发酵艾蒿上调了Claudin-1、JAM-2、Mucin-2和Occludin等紧密连接蛋白的mRNA表达,同时下调了Claudin-2,增强了肠道物理屏障功能。此外,发酵艾蒿抑制了IFN-γ、IL-1β、IL-6等促炎因子表达,促进抗炎因子IL-10的产生,并调控TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,减轻肠道炎症反应。免疫因子检测显示,发酵艾蒿提高了分泌型免疫球蛋白A(sIgA)和免疫球蛋白M(IgM)水平,增强了黏膜免疫能力。
发酵艾蒿显著提升了肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和总抗氧化能力(T-AOC),降低了丙二醛(MDA)含量。分子机制研究表明,发酵艾蒿下调Keap1表达,激活Nrf2信号通路,进而上调SOD-1、CAT和GPx-1等抗氧化基因表达,增强机体抗氧化防御能力。
发酵艾蒿改善了十二指肠和空肠的绒毛高度(VH)、隐窝深度(CD)及绒隐比(VCR),促进了肠道发育和营养吸收功能,其中1%FA组效果最为明显。
发酵艾蒿显著提高了盲肠中乙酸、丁酸等短链脂肪酸(SCFA)浓度,其中丁酸占总SCFA的95%以上,有助于维持肠道酸性环境、抑制病原菌和增强屏障功能。
发酵艾蒿改变了盲肠微生物群落结构,增加了拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度,降低了厚壁菌门(Firmicutes)比例,提高了微生物多样性。LEfSe分析发现,发酵艾蒿组富集了Akkermansia和Faecalibacterium等有益菌属,这些菌与抗炎作用和SCFA产生密切相关。
研究结论表明,膳食添加发酵艾蒿可通过多途径协同作用改善鸿羽公鸡的生长性能、肠道健康和抗氧化能力。其机制涉及增强肠道屏障功能、调控炎症信号通路、激活抗氧化防御系统以及优化肠道菌群结构。1%发酵艾蒿添加量在促进生长方面效果最佳,而3%添加量在抗炎和免疫调节方面表现最为突出。该研究为开发替代抗生素的绿色饲料添加剂提供了重要理论依据和实践方案,对促进畜禽健康养殖和食品安全具有积极意义。
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