桑叶1-脱氧野尻霉素（DNJ）富集物对高脂饲粮肉鸡肝–肠健康与菌群稳态的调控作用

《Animals》：Effects of 1-Deoxynojirimycin-Enriched Mulberry Extract on Liver and Gut Health in Broilers Under a High-Fat Diet

　　

在肉鸡养殖中，高脂（high-fat, HF）饲粮被频繁使用，常导致肝脏脂肪变性、氧化应激和肠道损伤。1-脱氧野尻霉素（1-Deoxynojirimycin, DNJ）因在提升动物健康方面具有重要作用，已成为畜牧业中有前景的饲料添加剂。研究人员评估了DNJ-enriched mulberry extract（DNJ）对HF饲粮处理肉鸡肝脏与肠道健康的保护作用，并特别关注肝–肠相互作用。研究人员将360只1日龄Arbor Acres肉鸡先饲喂基础饲粮20 d，随后在21至42日龄随机分配至3个饲粮处理：对照饲粮（CON）、HF饲粮，以及在HF饲粮中添加80 mg/kg DNJ的饲粮（HF + DNJ）。至42日龄，HF饲粮肉鸡表现出体重增加、采食量和体重增加量增加，同时饲料转化效率相关指标降低。相比之下，DNJ补充在HF饲粮组中降低体重，但不影响采食量。DNJ降低肝脏T-CHO和LDL-C水平，提高SOD和CAT活性，并降低MDA。组织学分析显示，DNJ保护肠道黏膜结构和上皮紧密连接。DNJ补充富集了Actinobacteriota和Bacteroidota等微生物，并逆转了HF诱导的Firmicutes-to-Bacteroidota比值。此外，Bifidobacterium pullorum和Bacteroidota与抗氧化标志物呈正相关。总之，日粮DNJ-enriched mulberry extract是一种有效的功能性饲料物质，可通过平衡脂质代谢、增强抗氧化防御、保护肠道屏障完整性以及恢复肝–肠轴上的健康微生物群落结构，缓解HF诱导的肉鸡代谢综合征。

研究背景与意义：现代肉鸡生产中，提高代谢能（ME）和使用高脂（high-fat, HF）饲粮可促进生长，但过量脂肪摄入易扰乱肝脏脂质代谢，诱发氧化应激、肝脏脂肪变性、肠道屏障损伤和菌群失衡。限饲虽然可缓解氧化应激，却会降低生产性能；因此，寻找高效、低成本且具有肝–肠保护作用的植物源饲料添加剂具有应用价值。1-脱氧野尻霉素（1-Deoxynojirimycin, DNJ）是桑叶来源的α-葡萄糖苷酶抑制剂，具有抗氧化、抗炎、抗病毒和调节糖脂代谢等作用。小鼠研究显示，DNJ可通过肠道菌群途径缓解HF诱导的非酒精性脂肪性肝炎（NASH），提示其可能作用于肝–肠轴；但在肉鸡HF营养挑战下，DNJ对肝脏、肠道及微生物群的整合调控尚不清楚。研究人员以HF饲粮诱导肉鸡代谢应激，评估DNJ-enriched mulberry extract对肝脏脂质代谢、抗氧化状态、肠道组织形态、超微结构和盲肠菌群的影响，以期为肉鸡肝–肠健康维护提供营养策略。

关键技术与方法：研究人员采用360只1日龄Arbor Acres肉鸡（江苏京海禽业），21日龄起分为CON、HF和HF+80 mg/kg DNJ组；测定体重（BW）、平均日采食量（ADFI）、平均日增重（BWG）和料重比（FCR）；取肝和肠，进行苏木素–伊红（hematoxylin and eosin, H&E）形态学观察，并测量绒毛高度（VH）、隐窝深度（CD）和V/C；用透射电子显微镜（transmission electron microscopy, TEM）和扫描电子显微镜（scanning electron microscopy, SEM）评估超微结构；对盲肠内容物开展16S rRNA基因V₃–V₄区测序，并以Spearman相关分析菌群与生产、抗氧化和脂质指标。

3.1 日粮DNJ-enriched mulberry extract对高脂饲粮肉鸡生产性能的影响：通过生长性能测定，研究人员发现与CON相比，HF显著提高BW、ADFI和BWG，并降低FCR；与HF相比，DNJ显著降低BW并升高FCR，但未显著改变ADFI和BWG，提示DNJ抑制了高脂状态下的体重过度增加。

3.2 对肝脏指数和抗氧化参数影响：肝脏指数和肝组织抗氧化指标检测显示，HF提高肝指数并降低超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性；DNJ显著提高SOD和CAT活性、降低丙二醛（MDA），肝指数虽较HF下降但未显著，表明DNJ改善了HF肉鸡肝脏抗氧化状态。

3.3 对肝脏脂质代谢和形态学影响：肝组织生化指标和H&E切片显示，HF显著升高总胆固醇（T-CHO）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、降低高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C），并出现肝细胞弥漫性空泡化、肝细胞肿大、胞质疏松淡染以及门区和肝窦炎症细胞浸润增多；DNJ显著降低T-CHO和LDL-C、升高HDL-C，并减少胞质空泡和炎症浸润，表明DNJ缓解了HF诱导的肝脏脂质紊乱。

3.4 对高能量饲粮肉鸡肠道组织形态影响：肠道形态测量显示，HF降低十二指肠CD，升高空肠VH和V/C，并升高回肠VH、CD和V/C；DNJ显著降低回肠CD，但十二指肠和空肠指标变化未达显著，说明DNJ对肠道形态的调控具有节段差异。

3.5 对肠道上皮细胞超微结构影响：TEM观察显示，HF造成空肠上皮结构紊乱，胞内脂滴增加、细胞器异常、中间连接增宽、紧密连接不清和糖萼层减少；DNJ补充后紧密连接更清晰、中间连接变窄、脂滴减少且细胞器形态相对保留，提示DNJ保护肠上皮屏障。

3.6 对肠道表面形态影响：SEM观察显示，HF使十二指肠叶状绒毛展宽，而DNJ组绒毛表面相对较窄、微绒毛分布密集，形态更接近CON，表明DNJ改善高脂诱导的肠黏膜表面形态改变。

3.7 对肠道菌群影响：盲肠16S rRNA测序显示，HF组Chao1、Shannon和ACE指数高于CON和HF+DNJ组，但组间无显著差异；三组共有438个操作分类单元（operational taxonomic units, OTUs），偏最小二乘判别分析（PLS-DA）和非度量多维尺度（NMDS）显示组内聚拢、组间分离。门水平上，DNJ显著增加Bacteroidota，且HF+DNJ组Actinobacteriota高于CON和HF。属/种水平上，HF升高Ruminococcus和Ruminococcus torques group，DNJ降低相关丰度；DNJ显著增加Bifidobacterium和Bifidobacterium pullorum，Alistipes低于CON，Prevotella升高不显著，提示DNJ重塑高脂肉鸡盲肠菌群。

3.8 菌群与生长、生化和肠道形态相关性：Spearman相关分析显示，Bifidobacterium pullorum和Bacteroidota与SOD、CAT、HDL-C正相关，与肝ALT、MDA、TG和Ile-CD负相关；Firmicutes、Ruminococcus和R. torques group与ALT、MDA、TG和Ile-CD正相关，与SOD、CAT、HDL-C负相关。Actinobacteriota和Bifidobacterium与T-CHO、LDL-C负相关，与Ile-VH正相关；Alistipes和Prevotella与生长性能、BW、FI、BWG、肝指数、AST、T-CHO、LDL-C和VH负相关，但与FCR正相关。上述关联提示DNJ改变菌丰度与宿主氧化应激、脂质代谢和肠屏障改善相关。

讨论与结论：研究人员认为，DNJ在HF营养挑战下表现出肝脏和肠道保护效应。与HF相比，DNJ降低体重并改善抗氧化和脂质指标，同时保护肠道绒毛、紧密连接和屏障结构；DNJ还富集Actinobacteriota、Bacteroidota、Bifidobacterium和Bifidobacterium pullorum，并降低Firmicutes-to-Bacteroidota比值，提示其作用与肝–肠轴有关。研究同时指出，FCR偏高可能受粉料混合方式影响，未测定屠宰性状，未直接解析肝脏脂质合成通路，且缺少正常饲粮+DNJ组，因此DNJ对健康肉鸡基础代谢效应和具体分子机制仍需验证。结论部分指出，日粮添加桑叶来源DNJ富集物可缓解高脂饲粮诱导的肉鸡肝脏损伤和肠道损伤，降低肝脏MDA并提高SOD、CAT活性，改善黏膜形态和上皮屏障，并通过调节盲肠菌群丰度及肝–肠轴互作促进肉鸡健康，具有开发为植物源功能性饲料添加剂的潜力。