浓缩菠萝提取物对肉鸡养分消化率、生长性能与消化道健康的剂量效应及性别差异：6×2析因研究

《Poultry》：Effects of Concentrated Pineapple Extract on Nutrient Digestibility, Growth Performance, and Digestive Health in Broiler Chickens

　　

随着对家禽产品安全性和抗菌耐药性担忧的上升，天然饲料添加剂在肉鸡生产中的关注度增加。菠萝（Ananas comosus）富含菠萝蛋白酶（bromelain）和酚类化合物，已成为支持消化功能的有前景候选物。本研究评估了浓缩菠萝提取物（concentrated pineapple extract, CPE）对肉鸡养分消化率、生长性能和胃肠道健康的影响。采用完全随机6 × 2析因安排，将288只1日龄Arbor Acres雏鸡分配至6个日粮处理（CPE 0、5、10、15和20 mL/kg，以及110 ppm金霉素（chlortetracycline）），每处理6个重复。雏鸡自由采食42 d，评估生长性能、表观全消化道养分消失率（apparent total tract nutrient disappearance）、肠道pH、微生物种群和肠道组织形态学（intestinal histomorphology）。未观察到显著的日粮-性别互作。CPE添加降低胃和十二指肠pH及采食量，但不影响体重或肠道形态。值得注意的是，CPE提高表观全消化道氮（N）保留率并降低肠道Escherichia coli计数，而5 mL/kg添加提高脂肪消化率。空肠和回肠pH存在性别相关差异。总体而言，日粮添加5–10 mL/kg（44,770–89,540 GDU/kg diet）CPE可能支持消化效率而不影响肉鸡生长性能。

研究背景方面，全球范围内抗生素生长促进剂（antibiotic growth promoters, AGPs）的减少或禁用，使抗菌耐药和动物产品中残留累积成为重要问题，研究人员因此寻找既能提高生产力又能保障食品安全和畜牧生产可持续性的天然替代物。菠萝（Ananas comosus）除维生素、矿物质和纤维外，还提供酚酸和黄酮等抗氧化植物化学物；其主要存在于菠萝副产物中的菠萝蛋白酶（bromelain）具有较强蛋白水解特性，可能通过增强肠道养分吸收改善饲料效率，并可能通过调节免疫通路和抑制炎症维护肠黏膜完整性。利用菠萝副产物还可降低蛋白饲料成本并实现副产物增值。鉴于肉鸡中菠萝提取物添加数据缺乏，研究人员提出假设：日粮添加菠萝提取物可改善养分消化率和胃肠道健康，同时不影响生长性能。该研究的意义在于为菠萝加工副产物转化为CPE、发展无抗生产体系提供数据。

研究人员开展了一项完全随机设计（completely randomized design, CRD）的6 × 2析因试验，使用288只1日龄Arbor Acres肉鸡（公母各144只；购自Arbor Acres Thailand Co., Ltd.，Bangkok, Thailand），设6个日粮处理（CPE 0、5、10、15、20 mL/kg及110 ppm金霉素（chlortetracycline, CTC）），每处理6个重复、每重复4只，自由采食42 d；测定生长性能、表观全消化道养分消失率、消化道pH、微生物种群和十二指肠组织形态学。研究得出，CPE降低胃和十二指肠pH及采食量，但不影响体重或肠道形态；CPE提高表观全消化道N保留率并降低肠道Escherichia coli计数，5 mL/kg时提高脂肪消化率；5–10 mL/kg（44,770–89,540 GDU/kg diet）可能支持消化效率而不影响生长性能。

关键技术方法不超过250字：试验采用完全随机6 × 2析因设计，样本为1日龄Arbor Acres肉鸡288只（公母各144只；购自Arbor Acres Thailand Co., Ltd.，Bangkok, Thailand），6个日粮处理、6重复、每重复4只，自由采食42 d。测定指标包括体重和采食量并计算平均日增重（average daily gain, ADG）与饲料转化率（feed conversion ratio, FCR）；粪样按AOAC方法分析养分表观全消化道消失率；测定嗉囊、腺胃、十二指肠、空肠和回肠食糜pH；空肠食糜稀释涂布MRS和MacConkey琼脂计数乳酸菌（Lactobacillus spp.）与Escherichia coli；十二指肠切片显微形态测定；数据采用ANOVA及Duncan氏新复极差检验。

研究结果如下。生长性能与采食量：通过42 d饲养试验记录体重和采食量并计算ADG、FCR，得出CPE降低采食量，尤其在1–21 d和全期；1–21 d各处理采食量显著不同，CPE和CTC低于对照；1–21 d CPE组FCR显著低于对照，雌性FCR略高于雄性；22–35 d采食量和ADG受处理显著影响；36–42 d采食量无显著差异；全期末重、ADG、FCR无显著处理或性别差异；未发现日粮-性别互作。消化道pH：通过测定嗉囊、腺胃、十二指肠、空肠和回肠食糜pH，得出CPE降低腺胃和十二指肠pH；5、10、15 mL/kg CPE腺胃pH分别为3.16、2.93、3.46，低于CTC 6.25，对照4.54与各组统计相当；十二指肠pH为3.59–6.43，CTC最高；空肠pH受处理和性别影响，雄性6.98高于雌性5.39；回肠pH仅受性别影响；无处理-性别互作。养分表观全消化道消失率与十二指肠组织形态：通过粪样化学分析和十二指肠切片显微形态测定，得出CPE组表观全消化道N保留率86.92–87.54%高于未添加84.45%和CTC 84.67%；粗脂肪（ether extract, EE）消失率在5 mL/kg最高93.73%；干物质（dry matter, DM）消失率不受处理或性别影响，平均89%；绒毛高度（villus height, VH）1132.5–1161.5 μm、隐窝深度（crypt depth, CD）119.2–124.3 μm、绒毛高度:隐窝深度比（V:C）9.16–9.53，无显著处理、性别或互作差异。肠道微生物：通过空肠食糜稀释涂布MRS和MacConkey计数，得出乳酸菌计数不受处理或性别影响；Escherichia coli计数受处理影响，10、15、20 mL/kg CPE分别为3.61、3.55、3.63 log₁₀ CFU/mL，低于对照6.35和5 mL/kg 6.46；CTC最低3.01 log₁₀ CFU/mL且与所有CPE组差异显著；性别和互作不显著。

讨论总结：讨论指出，CPE可影响采食量、胃肠道pH、表观养分消化率和肠道微生物，但不实质性改变十二指肠组织形态；未观察到胃肠道pH或微生物计数的处理-性别互作，但性别影响空肠和回肠pH。生长性能方面，CPE降低采食量，早期中等添加水平倾向增加体重和ADG，提示营养利用改善而非生长抑制；Mandey et al.也报道发酵菠萝废弃物降低采食量并改善饲料效率；42 d末重、FCR无显著影响与低或中等量菠萝蛋白酶或菠萝渣效果有限的结果一致，差异可能与菠萝蛋白酶活性、提取制备、添加水平和日粮组成有关。pH方面，CPE降低上消化道pH，5 mL/kg降低十二指肠pH；较低胃pH可能有利于胃蛋白酶活性和蛋白水解，并限制酸敏感菌生长；菠萝蛋白酶蛋白水解、抗炎和免疫调节作用可能参与；嗉囊pH相似，提示CPE主要作用于胃和十二指肠。消化率方面，N保留增加可归因于菠萝蛋白酶蛋白水解；EE消失率提高可能通过蛋白酶类植物源添加剂对食糜黏度、油滴乳化和胆汁酸流的间接影响，而非直接脂解；DM消失率不变。Skulborisutsuk et al.报道固定化粗菠萝蛋白酶可改善豆粕营养价值；其他研究报道菠萝蛋白酶增加胰蛋白酶活性、调节肠道菌群并改善回肠黏膜。微生物方面，CPE 10–20 mL/kg和CTC降低Escherichia coli，乳酸菌不变，提示微生物反应因菌群而异而非广谱抗菌；可能与菠萝蛋白酶抗黏附、保护肠黏膜和减少产肠毒素Escherichia coli（ETEC）附着有关；可考虑与益生菌和益生元组合。局限包括开放式鸡舍环境变量、制粒或储存后菠萝蛋白酶活性未测、微生物仅测乳酸菌和Escherichia coli；未来需阶段特异性剂量-反应、16S rRNA基因测序和shotgun宏基因组测序、消化酶活性和胆汁酸谱、商业条件及单位成本评估。

研究结论（翻译自原文Conclusions）：本研究结论为，CPE添加影响肉鸡养分利用、胃肠道pH和肠道微生物种群。CPE提高表观全消化道N保留率和EE消失率，降低上消化道pH，并在≥10 mL/kg（89,540 GDU/kg diet）时降低E. coli计数而不显著影响Lactobacillus spp.。与未处理对照相比，CPE添加在所有测试水平均降低采食量；然而，体重指标与对照组相似。考虑到养分消化率改善、上消化道pH降低和E. coli抑制，日粮CPE 5–10 mL/kg可能改善肉鸡消化功能并调节肠道微生物环境。