日粮胶束槲皮素补充对生长育肥猪生长性能、养分消化率、气体排放、粪便评分及血液指标的影响

《Food Science & Nutrition》：The Effect of Dietary Micelle Quercetin Supplementation on Growth Performance, Nutrient Digestibility, Gas Emission, Fecal Score, and Blood Profile in Growing-Finishing Pigs

　　

本研究探讨了日粮中添加胶束槲皮素（micelle quercetin, MQ）对生长猪生长指标和健康指标的影响。共105头猪（平均体重24.3 ± 3.51 kg）被随机分配到三个日粮处理组中进行为期15周的试验。对照组（CON）饲喂基础日粮，而TRT1和TRT2组分别在基础日粮中添加250 mg MQ/kg和500 mg MQ/kg。每个处理设7个重复，每个重复5头猪。研究评估了生长性能、养分消化率、粪便稠度、有害气体排放和血液生化参数。结果表明，MQ补充对生长速率、饲料利用率、粪便评分或气体排放无显著影响。然而，血清胆汁酸浓度受MQ补充的显著影响（p = 0.024），其中TRT2组的水平高于TRT1组。相比之下，对照组（CON）与任一处理组均无显著差异。同时，肝脏酶活性（AST和ALT）保持不变（p > 0.05），表明无肝毒性证据。总之，MQ对整体性能和消化性状无影响，但以剂量依赖方式调节胆汁酸谱，这可能提示其在靶向代谢调节中的潜在作用。

一、研究背景与研究目的

在现代养猪生产中，由于对抗菌素耐药性的担忧和法规限制，对抗生素生长促进剂有效替代品的需求日益增加。植物源性化合物如槲皮素（quercetin），一种广泛存在于水果和蔬菜中的天然黄酮类物质，因其强大的抗氧化、抗炎和抗菌特性而成为有前景的候选物，可能有助于增强猪的肠道健康、免疫功能和整体生长性能。然而，槲皮素应用的主要挑战之一是其较差的生物利用度，这限制了其体内有效性。为解决此问题，胶束技术被用于提高槥皮素在胃肠道中的吸收和功效。已有研究表明，槲皮素补充可积极影响猪的生长性能和养分利用，但对气体排放、粪便特征和血液指标（包括胆汁酸、AST和ALT）的影响尚未充分记录，而这些参数对于了解猪的整体代谢健康、肝功能及养殖环境影响至关重要。因此，研究人员假设日粮中添加胶束槲皮素（MQ）可能增强生长和养分利用，同时维持生长育肥猪的正常血液指标。本研究旨在评估来源于槐树提取物的日粮胶束槲皮素对生长育肥猪生长性能、养分消化率、气体排放、粪便评分及血液指标的影响。

二、主要研究方法

研究人员采用随机完全区组设计，将105头杂交猪（初始体重24.3 ± 3.51 kg）分为三组，每组7个重复栏，每栏5头猪，进行为期15周的饲养试验。日粮按NRC营养推荐配制，分三个阶段（生长期、早期育肥期、晚期育肥期）。MQ通过食品级乳化剂制备成纳米胶束形式以提高生物利用度。在试验结束时，通过直肠触诊采集粪便样本用于测定干物质、氮和总能消化率；使用MultiRAE Lite气体检测仪测量氨气、硫化氢等气体排放；采用标准粪便稠度评分系统评估粪便一致性；通过颈静脉穿刺采集血样，使用自动生化分析仪测定血清天冬氨酸氨基转移酶（AST）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）和胆汁酸水平。所有数据采用SAS软件GLM程序进行分析。

三、研究结果

3.1 生长性能

在本研究中，日粮补充MQ未导致生长育肥猪的体重、平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和饲料转化率（G:F）发生显著变化（p > 0.05）。这一发现与先前报道槲皮素在其他动物模型中具有促生长效果的研究形成对比。尽管使用了胶束槲皮素以提高生物利用度，但改善的吸收本身并不足以在实验条件下引发可测量的生长性能提升。生长反应可能受到动物生理状态、补充剂量、饲喂时长、基础日粮组成及槲皮素制剂生物学活性的多重因素影响。

3.2 养分消化率

日粮补充MQ对养分的表观全肠道消化率无显著影响（p > 0.05）。这一结果与一些先前报道黄酮类化合物可改善养分利用的研究不一致，但与另一些报告植物源添加剂对消化率无显著影响的研究相符。缺乏效应可能归因于低剂量以及槲皮素对肠道运动的潜在调节，加速肠道转运从而限制养分吸收。

3.3 气体排放

MQ补充对猪粪中氨气、硫化氢及其他测量气体的排放无显著影响（p > 0.05）。由于气体排放与养分消化率和肠道微生物发酵密切相关，本研究中消化率未改善可能是气体输出不变的原因。所用MQ剂量可能过低，不足以改变微生物群落进而影响气体产量，但本研究未进行微生物群落分析来验证此机制。

3.4 粪便评分

MQ补充未显著影响粪便稠度评分（p > 0.05）。粪便评分常用于评估胃肠道健康特别是腹泻情况，评分无变化表明MQ未损害肠道功能或耐受性。结果表明MQ至少在消化健康方面呈中性。

3.5 血液指标

血清胆汁酸浓度受MQ补充的显著影响（p = 0.024），TRT2组（500 mg/kg）水平显著高于TRT1组（250 mg/kg），而对照组与任一处理组均无显著差异。血清肝酶AST和ALT保持不变（p > 0.05），且在正常生理范围内，表明无肝毒性证据。胆汁酸浓度的升高提示槲皮素对肝脏代谢存在剂量依赖性效应，可能与核受体法尼醇X受体（FXR）相互作用有关，但本研究未直接评估FXR活性。

四、总结与结论

讨论部分指出，虽然胶束技术有潜力增强槲皮素的递送和生物利用度，但改善的吸收并不必然带来生长性能的提升。研究之间的差异可能归因于槲皮素制剂、补充剂量、动物生理状态和实验条件等多重因素。关于胆汁酸的发现，尽管肝酶水平未显示急性肝应激，但胆汁酸的持续升高可能随时间推移影响肝功能，这与过量胆汁酸积累可导致肝组织氧化应激和炎症的发现一致。胶束制剂可能提高了槲皮素的生物利用度，使其在安全范围内发挥更大的代谢活性，但在高剂量下可能超出最佳生理阈值。

研究结论：在本研究中，来源于槐树的日粮MQ以250 mg/kg和500 mg/kg的水平补充，未显著影响生长育肥猪的生长性能、养分消化率、粪便稠度或气体排放。然而，血清胆汁酸浓度呈现二次响应，而血清AST和ALT活性在各处理间保持不变。这些发现表明，MQ可能影响肝脏代谢而不引起肝毒性。建议进一步研究以阐明MQ的代谢作用、提高其生物利用度，并探究其对肝功能及相关分子通路的影响。