《Poultry Science》：Spent hemp biomass in broiler diets: effects on performance, meat quality, expression of genes in internal adipose tissue, and corticosterone in feathers
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摘要
废弃大麻生物质（SHB）是大麻二酚提取过程中的副产物，先前的研究已表明其作为低成本牲畜饲料在反刍动物日粮中具有应用前景。然而，由于担心胴体组织中残留的大麻素，美国食品药品监督管理局兽药中心（FDA-CVM）尚未批准其用于牲畜饲料。此外，关于SHB对单
摘要
废弃大麻生物质（SHB）是大麻二酚提取过程中的副产物，先前的研究已表明其作为低成本牲畜饲料在反刍动物日粮中具有应用前景。然而，由于担心胴体组织中残留的大麻素，美国食品药品监督管理局兽药中心（FDA-CVM）尚未批准其用于牲畜饲料。此外，关于SHB对单胃动物影响的研究十分匮乏。本研究的目的是探究肉鸡日粮中添加不同水平的SHB对其生产性能、肉品质、脂肪组织基因表达及应激状态的影响。研究人员将200只5日龄Cobb-500雏鸡随机分配到含有0%、5%、10%或20% SHB的玉米-豆粕型日粮中，进行为期42天的饲养试验（每组5个重复栏）。各日粮均为等能等氮。试验结束时，对鸡只实施安乐死并进行性别鉴定，从每个重复栏中选取2只雄性和2只雌性（共80只）用于后续采样。SHB补充未对采食量产生不利影响；然而，当添加水平≥10%时，饲料转化率（FCR）和体重受到负面影响，且所有SHB处理组的泄殖腔糊肛发生率均高于对照组。日粮中添加高达20%的SHB降低了胸肌重量，同时增加了胸肌肉色黄度（b*）、滴水损失（与较低SHB剂量组相比）以及剪切力（即嫩度降低）。饲喂20% SHB降低了肌肉中甘油三酯、总脂肪酸和不饱和脂肪酸的比例（与较低SHB剂量组相比），同时增加了胆固醇生成源和细菌来源脂肪酸的比例（与较低SHB剂量组相比），表明SHB影响了脂质合成与利用。这一结论得到了进一步证实：在饲喂20% SHB的鸡只（尤其是雄性）腹部脂肪组织中，参与脂肪分解代谢的基因ACAA1和ACOX的转录水平升高。饲喂20% SHB的鸡只羽毛中的皮质酮水平也较高，表明其可能处于较高的慢性应激状态。总体而言，日粮中SHB添加水平≥10%对肉鸡的生产性能、肉品质、脂质代谢和羽毛皮质酮（作为慢性应激指标）产生了负面影响，而5%的添加水平未产生不良影响。这些结果表明，将低水平SHB添加到肉鸡日粮中可能不会损害鸡只健康或生产力，但较高添加水平似乎是有害的。
**废弃大麻生物质在肉鸡日粮中的应用：生产性能、肉品质、脂肪组织基因表达及慢性应激的综合评估**
**1. 研究背景与目的**
大麻（*Cannabis sativa* L.）自2014年和2018年美国《农业法案》将其从《综合药物滥用预防与控制法》中移除后，其种植与应用在美国获得了快速发展。大麻作为一种多用途农业作物，广泛应用于建筑、造纸、纺织、生物燃料以及人类医药和营养保健等领域。然而，在大麻加工过程中产生的低价值副产品，特别是废弃大麻生物质（Spent Hemp Biomass, SHB），即大麻二酚（Cannabidiol, CBD）提取后的剩余叶片和花絮部分，其经济价值有限，但在牲畜饲料中的应用潜力正受到关注。已有研究表明，SHB的营养价值可与苜蓿媲美，且对反刍动物的健康、生产性能及畜产品质量无不良影响。
尽管如此，由于担心动物组织中残留的大麻素（尤其是CBD和精神活性成分四氢大麻酚）可能对人类食品安全构成威胁，美国食品药品监督管理局兽药中心（FDA-CVM）尚未批准SHB在畜禽饲料中的常规使用。此外，美国农业部（USDA）也将来自饲喂大麻的牲畜的任何食品视为掺假产品，这进一步限制了其应用。
目前，关于SHB对单胃动物影响的研究甚少。与反刍动物相比，单胃动物对日粮成分的消化和沉积方式存在显著差异，因此有必要系统评估SHB在单胃动物（特别是肉鸡）日粮中的应用效果。此前虽有研究探讨了低剂量SHB（最高2%）作为营养补充剂对肉鸡的积极影响，但其作为主要日粮成分在高添加水平下的可行性尚未得到充分验证。基于此，本研究旨在评估肉鸡日粮中添加不同水平SHB（0%、5%、10%和20%）对其生产性能、肉品质、内脏器官重量、脂肪组织基因表达、慢性应激（通过检测羽毛皮质酮）以及性别相关反应的影响。
**2. 主要技术方法**
本研究在俄勒冈州立大学（Oregon State University, OSU）家禽中心开展。研究人员选用200只5日龄Cobb-500肉鸡，随机分为4个处理组，分别饲喂含有0%（对照组）、5%、10%和20% SHB的等能等氮玉米-豆粕型日粮，每组5个重复栏，每栏10只，试验期为42天。SHB由Columbia Hemp Trading Company提供。试验期间每周记录采食量、体重和糊肛评分。试验结束后，每组选取与平均体重相近的雄性和雌性各2只进行屠宰采样。肉品质分析包括：使用HunterLab MiniScan EZ便携式分光光度计测定肉色（L*、a*、b*），计算滴水损失、烹饪损失、pH值，并采用Warner-Bratzler剪切力法测定嫩度。利用商业试剂盒测定胸肌甘油三酯含量，采用气相色谱法分析胸肌脂肪酸组成。运用实时荧光定量PCR（RTqPCR）技术检测腹部脂肪组织中与脂肪酸活化、转运、脂质合成和氧化相关的9个目标基因的转录水平。采用酶联免疫吸附测定法检测羽毛中皮质酮含量以评估慢性应激水平。
**3. 研究结果**
**3.1 日粮营养成分**
对试验日粮的化学分析显示，各组日粮总体营养平衡，但SHB添加组（5%、10%和20%）相比对照组，粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）和灰分含量较高，而木质素、粗脂肪和代谢能（ME）含量较低。此外，随着SHB添加水平的增加，除铜（Cu）和钠（Na）外的大部分矿物质含量呈线性增加，其中20% SHB组的钙磷比（Ca/P）达到2.4，比对照组高27.7%，可能对磷的吸收利用产生不利影响。
**3.2 生产性能**
试验期间，各处理组的死亡率均低于4%，且日粮中添加SHB未显著影响采食量。然而，与对照组和5% SHB组相比，饲喂10%和20% SHB的鸡只体重（BW）显著降低，饲料转化率（FCR）显著恶化，尤其是在试验的前三周。此外，所有SHB添加组的糊肛发生频率和严重程度均高于对照组。
**3.3 肉品质**
与对照组和5% SHB组相比，饲喂20% SHB显著降低了胸肌重量和甘油三酯含量。肉品质方面，SHB的添加未显著影响pH值、烹饪损失和肉色红度（a*）。然而，肉色黄度（b*）随SHB添加水平增加呈线性升高，10%和20% SHB组显著高于对照组；肉色亮度（L*）则随SHB水平增加呈线性降低趋势。10%和20% SHB组的滴水损失显著增加。20% SHB组胸肌的剪切力值显著高于其他各组，表明嫩度降低。
**3.4 胸肌组织脂肪酸谱**
日粮中添加SHB对胸肌组织中的多种脂肪酸比例产生了显著影响，尤其是在20% SHB组。该组鸡只胸肌中饱和脂肪酸（SFA，尤其是C18:0）和细菌来源脂肪酸（尤其是C17:0）的比例显著升高，而不饱和脂肪酸（UFA）包括单不饱和脂肪酸（MUFA）和多不饱和脂肪酸（PUFA，尤其是C18:3n3和C18:2n6）的比例则显著降低。此外，20% SHB组的动脉粥样硬化指数和致动脉粥样硬化指数显著升高，而血清胆固醇调节指数（h/H）显著降低，表明肉品的营养健康品质下降。
**3.5 内脏器官重量**
SHB的添加线性降低了肌胃和脾脏的绝对重量。当按体重进行校正后，随着日粮SHB水平的增加，脑和肝脏的相对重量（g/kg BW）显著增加，而脾脏的相对重量则显著降低。未观察到SHB处理与性别之间的交互作用。
**3.6 脂肪组织基因表达**
随着SHB剂量的增加，腹部脂肪组织中参与脂肪酸转运（*FABP4*）和过氧化物酶体脂肪酸氧化（*ACAA1*和*ACOX1*）的基因转录水平显著升高，且仅在20% SHB组达到显著水平。这一效应仅在雄性鸡只中观察到。此外，*ACSL1*的表达在5% SHB组中下调。
**3.7 羽毛皮质酮**
羽毛中的皮质酮水平随日粮SHB剂量的增加呈线性升高，其中20% SHB组显著高于其他各组，表明该组鸡只可能处于更高的慢性应激状态。
**4. 讨论与结论**
讨论部分指出，日粮中SHB添加水平≥10%对肉鸡生产性能、肉品质和脂质代谢产生了多方面负面影响。生产性能下降可能归因于SHB中较高的纤维含量影响了营养物质的消化吸收，但研究人员认为，更高剂量的SHB带来的CBD摄入量增加可能是更主要的影响因素，因为CBD等大麻素可能通过激活内源性大麻素受体系统，影响胃肠道运动和屏障功能。此外，较高SHB剂量下肝脏和脑相对重量的增加及脾脏重量的减少表明其可能对器官发育产生特定影响。胸肌中细菌来源脂肪酸比例的升高暗示高剂量SHB可能改变肠道菌群组成。脂肪组织基因表达的变化（如*FABP4*、*ACAA1*和*ACOX1*上调）表明脂肪酸分解代谢增强，这与肌肉中甘油三酯和总脂肪酸含量降低的结果一致。羽毛皮质酮水平的升高则提示高剂量SHB可能通过慢性应激影响动物福利。
研究结论明确指出：将SHB以5%的水平添加到肉鸡日粮中是安全的，不会对生产性能、肉品质和营养谱产生不良影响。然而，添加水平≥10%会导致生产性能显著下降（尤其在早期阶段），损害肉品质（如降低持水力和嫩度），并干扰脂肪代谢和脂肪酸沉积。此外，高于10%的添加水平还会导致羽毛中皮质酮升高，这可能指示动物处于慢性应激状态，同时从转录水平影响脂肪组织代谢，特别是对雄性鸡只的影响更为显著。因此，本研究建议肉鸡日粮中SHB的添加水平不应超过5%。该研究为SHB作为肉鸡饲料原料的合理利用提供了重要的科学依据，并为相关监管政策的制定提供了参考数据。
Nathan B. Parker|James Hermes|Agung Irawan|Carolyn Pearce|Dresen Ferschweiler|Serkan Ates|Massimo Bionaz
Department of Animal and Rangeland Sciences, Oregon State University, Corvallis, Oregon, USA 97331
