《Poultry Science》：Nanoparticle delivery enhances the immunomodulatory efficacy of dietary methionine in broiler chickens
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本研究针对传统蛋氨酸补充剂生物利用度低的问题，开发了纳米颗粒结合蛋氨酸（nano-Met）。通过肉鸡模型发现，nano-Met相对于DL-蛋氨酸的相对生物利用度高达279%，且能以更低剂量激发最大抗体应答。该研究为营养素高效递送提供了新范式，对增强免疫功能和改善营养吸收障碍具有重要应用价值。
在全球人口持续增长、食品安全面临严峻挑战的背景下，如何通过创新策略最大化营养素的利用效率，已成为农业与营养学领域的核心议题。特别是在家禽养殖业中，大量添加到饲料中的必需氨基酸（如蛋氨酸）因吸收不完全而损失，不仅造成经济浪费，更带来环境压力。蛋氨酸作为一种含硫必需氨基酸，其作用远不止于蛋白质合成，它更是免疫球蛋白合成的直接原料以及细胞内关键抗氧化剂——谷胱甘肽的前体，对维持机体（尤其是禽类）的体液免疫至关重要。然而，传统形式的蛋氨酸（如DL-蛋氨酸）其生物利用度仍有提升空间。纳米技术作为一种变革性平台，有望通过改变营养素在细胞水平的递送和利用方式来解决这些难题，例如通过纳米封装保护营养素免于降解、提高溶解性并促进靶向吸收，从而增强其生物利用度和生理效应。
尽管纳米技术在营养学中的应用潜力被普遍认可，但其在增强必需氨基酸免疫调节功效方面的具体探索仍属空白。为此，研究人员在《Poultry Science》上发表论文，旨在验证一种新型纳米颗粒结合蛋氨酸（nano-Met）相较于传统DL-蛋氨酸（DL-Met）能否引发更优异的免疫反应。该研究以肉鸡为模型，量化了这两种蛋氨酸来源对体液免疫反应的影响，并确定了nano-Met的相对生物利用度。
为开展研究，研究人员采用了多项关键技术方法。研究选用825只1日龄罗斯308肉雏鸡，随机分为11个日粮处理组，进行为期21天的饲养试验。核心方法包括：通过超声辅助法合成蛋氨酸纳米颗粒，并利用扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对其形貌和化学结构进行表征；通过给鸡只注射绵羊红细胞（SRBC）这一T细胞依赖性抗原，并采用血凝抑制（HI）试验测定初级和次级抗体滴度，以评估体液免疫反应；采用指数回归模型和折线回归模型分析剂量反应关系，并估算nano-Met相对于DL-Met的相对生物利用度（RBV）。
研究结果
生长性能与抗体反应： 结果表明，补充蛋氨酸显著提高了肉鸡的体增重（BWG）并降低了饲料转化率（FCR），但采食量（FI）未受显著影响。在免疫指标上，无论是初级还是次级SRBC抗体滴度，均随蛋氨酸补充水平的增加而显著提高（线性P = 0.001）。特别值得注意的是，在相同补充水平下，nano-Met组（例如，0.15% nano-Met补充下的初级抗体滴度为4.67 log2）的抗体反应均显著高于DL-Met组和基础日粮组（初级抗体滴度为1.63 log2），显示出纳米蛋氨酸的优越性。
相对生物利用度与剂量反应： 统计分析进一步证实了nano-Met相较于DL-Met的有效性。指数模型拟合良好（R2 = 0.90），显示nano-Met的相对生物利用度高达279%（95% CI: 80–479%）。折线回归模型分析表明，为达到最大的免疫反应，nano-Met所需的日粮添加量低于DL-Met，这从另一角度证实了其高效性。例如，对于初级SRBC反应，nano-Met的斜率（U = -28.15）比DL-Met（U = -19.83）更陡峭，表明其效率更高。
讨论与结论
本研究提供了令人信服的证据，表明基于纳米颗粒的递送系统能够显著提高必需氨基酸的生物利用度和免疫调节功能。纳米蛋氨酸表现出的卓越性能可能归因于纳米颗粒递送系统的几种固有机制：其一，巨大的表面积体积比可能促进其在胃肠道内更快速、更完全的溶解，从而增加吸收的浓度梯度；其二，纳米颗粒可能利用内吞作用或细胞旁路运输等替代吸收途径，绕过游离氨基酸所使用的可饱和的、载体介导的转运系统，甚至可能通过微皱褶细胞（M细胞）被转运至肠道相关淋巴组织，与免疫细胞直接相互作用。尽管置信区间较宽，但点估计值高达279%，强烈提示纳米蛋氨酸具有显著的生物学优势。
研究的发现深化了此前关于蛋氨酸免疫作用的认识，表明营养素的递送方式与其剂量本身同等重要。蛋氨酸通过转化为S-腺苷甲硫氨酸（SAM），作为体内主要的甲基供体，通过DNA和组蛋白甲基化调控T细胞的命运，从而影响针对SRBC这种T细胞依赖性抗原的抗体反应。
这项研究不仅为动物食品生产中的营养素高效利用和可持续发展提供了强大工具，也为人类健康领域的营养干预开辟了新途径。例如，该纳米颗粒递送平台可适配于其他必需营养素（维生素、矿物质等），用于解决营养缺乏症或支持肠道功能受损、吸收不良综合征等脆弱人群的健康，或用于配制更有效的营养保健品和功能性食品以增强人体免疫防御。当然，在广泛应用之前，仍需对纳米颗粒的长期生理影响、安全性以及生物累积潜力进行深入研究。尽管如此，纳米介导的营养素递送无疑将成为下一代营养科学的基石，有助于塑造一个更健康、食物更有保障的未来。
