日粮植物源添加剂对蛋鸡盲肠细胞保护及炎症反应通路(AhR/Nrf2/NF-κB)的调控作用

《Journal of Applied Poultry Research》:DIETARY PHYTOGENIC EFFECTS ON CYTOPROTECTIVE AND INFLAMMATORY RESPONSES IN THE CECA OF LAYING HENS

【字体: 时间:2026年01月04日 来源:Journal of Applied Poultry Research 2

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  本研究针对蛋鸡健康养殖中面临的肠道健康与免疫挑战,探讨了植物源复合添加剂(PP)对盲肠组织内解毒(AhR)、抗氧化(Nrf2)及炎症(NF-κB)关键通路基因表达的调控作用。结果表明,PP能显著下调AhR与NF-κB通路相关基因,上调Nrf2通路基因,有效增强蛋鸡盲肠的细胞保护与抗炎能力,为开发绿色饲料添加剂、提升蛋鸡生产效益提供了理论依据。

  
在追求可持续农业和动物福利的今天,蛋鸡养殖业正面临着一系列严峻挑战。消费者对无抗生素、绿色健康的禽蛋产品需求日益增长,迫使养殖者寻找传统饲料添加剂(如抗生素生长促进剂)的安全有效替代品。与此同时,蛋鸡在产蛋高峰期承受着巨大的生理压力,肠道作为营养吸收和免疫防御的重要器官,其健康状态直接关系到产蛋性能和整体健康。肠道功能紊乱可能导致氧化应激、免疫抑制和慢性炎症,进而引起采食量下降和产蛋量骤减。在这一背景下,来源于植物的天然活性物质——植物源添加剂(Phytogenics),因其具有抗氧化、抗炎和调节免疫功能的潜力,成为了动物营养学研究的热点。
为了探究特定植物源复合添加剂对蛋鸡盲肠健康的具体作用机制,研究人员在《Journal of Applied Poultry Research》上发表了他们的最新成果。本研究旨在评估一种由生姜、柠檬香蜂草、牛至和百里香活性成分组成的植物源预混料(PP),对蛋鸡盲肠中与解毒(芳烃受体,AhR)、抗氧化(核因子E2相关因子2,Nrf2)和炎症(核因子κB,NF-κB)反应相关的关键基因表达的影响,从而从分子水平揭示其潜在的细胞保护和抗炎作用。
本研究主要采用了动物饲养试验与分子生物学技术相结合的方法。研究团队将385只20周龄的海兰褐蛋鸡随机分为5组,分别饲喂添加不同水平PP(0、500、750、1000和1500 mg/kg)的日粮,试验持续12周。在试验的第8周(28周龄)和第12周(32周龄)分别采集盲肠组织样本。通过实时荧光定量PCR(qPCR)技术,精准检测了涉及AhR、Nrf2和NF-κB信号通路的三十多个关键基因的表达水平,并进行了严格的统计学分析。
炎症反应在盲肠中的表现
研究结果显示,植物源添加剂的补充显著调节了盲肠的炎症反应。在试验第8周,PP的添加显著下调了Toll样受体(TLR2, TLR3)、干扰素调节因子3(IRF3)、NF-κB、转化生长因子β1(TGFB1)、白细胞介素(IL6, IL8, IL1B)以及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)等关键促炎基因的表达。这种下调趋势呈现出明显的剂量依赖性,即随着PP添加量的增加,抑制效果越明显。到了第12周,这种抗炎效果更为广泛和稳定,除了上述基因外,TLR4、髓样分化初级反应蛋白88(MyD88)、Toll样受体衔接分子1(TRIF)和环氧合酶2(COX2)的表达也显著降低。这表明PP能够持续、有效地抑制盲肠组织的炎症信号通路激活,有助于维持肠道免疫稳态。
AhR通路在盲肠中的表现
芳烃受体(AhR)通路主要参与外源物质的代谢和解毒。本研究发现在第8周,PP添加显著降低了AhR1、芳烃受体核转位子(ARNT)以及细胞色素P450酶(CYP1A1, CYP1A2)的基因表达。值得注意的是,谷胱甘肽S-转移酶α2(GSTA2)的表达则有所上调。GSTA2是重要的II相解毒酶,其上调意味着PP可能促进了更高效、更低毒性的解毒方式。在第12周,PP对AhR通路基因(ARNT, CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1)的下调作用依然显著且呈现线性下降趋势。这些结果说明,PP能够调节蛋鸡盲肠的解毒机制,可能减轻了某些外源物质对肠道细胞造成的代谢压力。
Nrf2/ARE通路在盲肠中的表现
Nrf2通路是细胞抗氧化防御系统的核心调控者。在试验第8周,PP添加显著提高了过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶1(SOD1)的基因表达,同时降低了Kelch样ECH关联蛋白1(KEAP1)的表达(KEAP1是Nrf2的负调控因子,其表达下调意味着Nrf2通路可能被激活)。第12周的结果进一步证实了PP的抗氧化效应,谷胱甘肽过氧化物酶2(GPX2)和谷胱甘肽还原酶(GSR)的表达显著上调,KEAP1的表达则持续下调。此外,Nrf2本身的基因表达也呈现出随PP添加量增加而线性上升的趋势。这些变化清晰地表明,PP能够激活蛋鸡盲肠的Nrf2信号通路,增强其抗氧化酶系统的表达能力,从而帮助细胞抵御氧化损伤。
本研究通过深入的分子机制探讨,揭示了特定植物源复合添加剂(PP)对产蛋高峰期蛋鸡盲肠健康的积极调控作用。核心结论在于,日粮中添加PP能够通过多靶点、多通路协同作用,有效下调盲肠组织的炎症反应(NF-κB通路)和解毒负荷(AhR通路),同时上调细胞自我保护能力(Nrf2通路)。这种对关键信号通路的有益调控,为PP作为一种功能性的饲料添加剂应用于蛋鸡生产提供了坚实的理论支持。特别是在1000至1500 mg/kg的添加水平下,观察到了最为显著的效果。
该研究的意义重大。首先,它从营养基因组学角度深化了我们对植物源添加剂作用机制的理解,不再局限于表观生产性能,而是深入到细胞分子应答层面。其次,研究结果提示,在蛋鸡面临潜在应激(如病原感染、霉菌毒素等)时,PP可能通过预先增强机体的抗氧化和抗炎能力,起到“营养预警”的作用,从而维护肠道屏障功能,保障产蛋持久性。最后,这项研究为开发高效、安全的天然饲料添加剂,推动蛋鸡养殖业的绿色、可持续发展提供了重要的科学数据和实践方向。未来研究可进一步聚焦于在具体挑战模型(如致病菌或热应激)下验证PP的保护功效,并优化其配伍以最大化其健康促进作用。
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