《Food Science & Nutrition》:Dietary Supplementation With Lily Bulb Core Extract Improves Feed Efficiency, Meat Quality, and Intestinal Health in Yellow-Feathered Broilers
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摘要
百合鳞茎芯是食用百合加工过程中未被充分利用的副产物。研究人员假设膳食补充百合鳞茎芯提取物(BHX)能够改善生长性能与肉品质,并伴随肠道形态、盲肠发酵及微生物群的变化。将240只1日龄雄性黄羽肉鸡随机分为4个处理组,每组6个重复笼,每笼10只:基础日粮(C
摘要
百合鳞茎芯是食用百合加工过程中未被充分利用的副产物。研究人员假设膳食补充百合鳞茎芯提取物(BHX)能够改善生长性能与肉品质,并伴随肠道形态、盲肠发酵及微生物群的变化。将240只1日龄雄性黄羽肉鸡随机分为4个处理组,每组6个重复笼,每笼10只:基础日粮(CON)或分别在基础日粮中添加300、600或900?mg/kg BHX,试验期53天。所有BHX处理均提高了第1–53天的平均日增重(ADG),而300和600?mg/kg处理组与CON相比降低了饲料转化率(F/G)。600和900?mg/kg处理组胸肌和腿肌的蒸煮损失均低于CON组。300和600?mg/kg处理组十二指肠绒毛高度与隐窝深度比值升高。所有BHX组的盲肠丁酸均增加,并在900?mg/kg时达到最高浓度。各处理间总体α多样性与β多样性无显著差异,但部分细菌属在各组间存在差异。BHX改善了多项生产性能、肉品质和肠道性状,在本试验条件下,600?mg/kg产生了最一致的综合响应。
论文解读:百合鳞茎芯提取物对黄羽肉鸡生产性能、肉品质及肠道健康的综合影响
一、研究背景与目的
禽肉是全球重要的膳食蛋白质来源,预计到2026年将占全球肉类消费的45%以上。随着消费者对安全禽肉需求的增长,中国自2020年起禁止在饲料中使用抗生素生长促进剂(AGPs),这催生了对有效替代品的迫切需求。在中国南方高温高湿的亚热带气候条件下,黄羽肉鸡是当地主要品种,向无抗生素生产模式的转型需要因地制宜的解决方案。同时,家禽产业面临采用可持续生产实践、在保持生产效率的同时最大限度减少环境影响的压力。
目前,多种植物源性添加剂(如大蒜、牛至、双孢蘑菇)已在肉鸡中显示出促生长效果,但这些常用草药需要专门的栽培土地,与人类粮食资源形成竞争,引发可持续性担忧。此外,由于地理差异导致的生物活性成分组成不一致,给标准化工业应用带来挑战。相比之下,百合鳞茎芯——食用百合鳞茎加工过程中产生的副产物——是一种未被充分利用的农业残留物,因其在鳞茎结构中的中心位置而保留了浓缩的生物活性化合物。这种变废为宝的方法使BHX有别于传统植物源性补充剂,在不增加土地使用的情况下实现环境废物减量和饲料成本节约。
百合富含多糖和甾体皂苷等生物活性化合物,已显示出多种药理活性。百合鳞茎芯——即加工过程中通常被丢弃的小型内层鳞片——保留了这些浓缩的生物活性成分,但其作为功能性饲料原料的潜力尚未被探索。因此,研究人员假设膳食补充百合鳞茎芯提取物(BHX)能够改善生长性能和肉品质,并伴随肠道形态、盲肠短链脂肪酸(SCFA)产生及微生物群组成的变化。本研究评估了黄羽肉鸡日粮中三种BHX添加水平(300、600和900?mg/kg)的效果,并确定了其对生长性能、屠宰性状、肉品质、十二指肠形态、盲肠SCFAs和盲肠微生物群的影响。
二、主要关键技术方法
本研究采用的主要技术方法包括:百合鳞茎芯提取物的水提制备工艺(热回流煎煮法,提取率为18.5%±1.2%);提取物成分分析采用分光光度法(苯酚-硫酸法测定总多糖、香草醛-高氯酸比色法测定总皂苷、Folin–Ciocalteu法测定总多酚、氯化铝比色法测定总黄酮);动物试验采用单因素完全随机设计,240只1日龄雄性黄羽肉鸡(购自湖南吉泰农牧有限公司)分为4个处理组;气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)测定盲肠短链脂肪酸;苏木精-伊红(H&E)染色进行十二指肠组织形态学评估;16S rRNA基因V3-V4区扩增子测序(Illumina NextSeq 2000平台,由上海美吉生物医药科技有限公司完成)分析盲肠微生物群;统计学分析采用单因素方差分析(ANOVA)、Duncan多重比较、Kruskal–Wallis检验、ANOSIM、Spearman秩相关分析和Mantel检验。
三、研究结果
3.1 成分分析结果
百合鳞茎芯提取物中多糖含量为33.22%,总皂苷含量为3.61%,总多酚含量为0.59%,总黄酮含量为0.27%。多糖是BHX最主要的活性成分。
3.2 对生长性能的影响
BHX补充对多项生长性能指标产生了显著影响。第28天时,所有BHX组的体重、平均日增重(ADG)和平均日采食量(ADFI)均高于CON组(p?0.01),而饲料转化率(F/G)仅在BHX-L组较低(p?0.05)。第53天时,所有BHX组的体重和第1–53天ADG均高于CON组,BHX-L和BHX-M组的F/G低于CON组(p?0.05)。第29–53天期间各处理组间ADG、ADFI和F/G均无显著差异。BHX主要通过提高饲料转化为体增重的效率而非刺激采食量来改善生长性能。
3.3 对屠宰性能和器官指数的影响
BHX-M和BHX-H组的屠宰率和半净膛率显著高于CON组,BHX-L组为中间值。各处理组间全净膛率、胸肌率、腿肌率、腹脂率及心、肝、脾、肺、肾、胸腺、法氏囊等器官指数均无显著差异。BHX改善了活重向屠体重的转化效率,但未引起选择性肌肉肥大。
3.4 对肉品质的影响
胸肌蒸煮损失在各处理组间存在显著差异(p?=?0.003),BHX-M和BHX-H组显著低于CON组。胸肌48h红度值a(p?=?0.001)、48h黄度值b(p?=?0.032)和48h pH值(p?=?0.009)也存在组间差异。腿肌24h黄度值b*(p?=?0.004)、45min pH值(p?=?0.003)、滴水损失(p?=?0.018)和蒸煮损失(p?0.001)均受BHX补充影响,其中BHX-H组腿肌蒸煮损失最低。BHX对肌肉系水力的改善效果最为一致。
3.5 对盲肠短链脂肪酸的影响
BHX补充显著影响盲肠丁酸浓度(p?0.001),从CON组的1.02?mg/g增加至BHX-L和BHX-M组的1.29?mg/g以及BHX-H组的1.48?mg/g。异丁酸在BHX-L和BHX-M组低于CON组,而异戊酸仅在BHX-H组升高。乙酸、丙酸和戊酸在各处理组间无显著差异。
3.6 对肠道形态的影响
各处理组间十二指肠绒毛高度和隐窝深度无显著差异,但绒毛高度与隐窝深度比值存在显著差异(p?=?0.008),BHX-L和BHX-M组显著高于CON组。这表明BHX改善了十二指肠黏膜吸收区与增殖区之间的平衡。
3.7 盲肠微生物群多样性
所有α多样性指数(Ace、Simpson、Shannon、Coverage、Chao和Sobs)在各处理组间均无显著差异。基于Bray–Curtis距离的主坐标分析(PCoA)显示组间存在一定分离趋势,但β多样性差异未达显著水平(R?=?0.222,p?=?0.057)。维恩图显示四个处理组共有585个操作分类单元(OTUs),各组特有OTUs分别为CON组289个、BHX-L组207个、BHX-M组178个、BHX-H组190个。
3.8 盲肠微生物群相对丰度分析
在属水平上,Alistipes在BHX-M组中的相对丰度显著高于BHX-L组。Romboutsia在BHX-L组中显著富集(p?0.01)。CHKCI002在BHX-L组中丰度最高,显著高于CON和BHX-M组。norank_f_Peptococcaceae在BHX-H组中数值最高但未达显著差异。群落柱状图分析显示,CON组以Alistipes、Lachnospiraceae和Bacteroides为主导;BHX-L组中Romboutsia和CHKCI002显著增加而Alistipes减少;BHX-M组以Alistipes富集和Romboutsia减少为特征;BHX-H组Alistipes水平较BHX-L组有所恢复。
3.9 盲肠微生物群、短链脂肪酸与表型性状的关联
Mantel检验显示,盲肠微生物群整体组成与丁酸、异丁酸、体重和胸肌蒸煮损失之间存在显著关联(Mantel's r?>?0.4,p?0.05)。Spearman相关分析进一步确定了属特异性关联:Butyricicoccus和Romboutsia与异丁酸呈负相关,Akkermansia和norank_f_Peptococcaceae与丁酸呈正相关,norank_f__Erysipelotrichaceae与丙酸相关,Tyzzerella与戊酸相关,Phascolarctobacterium和norank_o__Clostridia_vadinBB60_group与异丁酸和异戊酸均显著相关。
四、讨论与结论
讨论部分总结: BHX补充改善了生长性能、肉品质、十二指肠形态、盲肠短链脂肪酸和部分微生物类群。剂量响应呈非线性特征,600?mg/kg产生最一致的综合效益,而将剂量提高至900?mg/kg虽产生最高盲肠丁酸浓度,但未带来额外生长优势,提示BHX的促生长作用在所测范围内可能接近平台期。BHX对盲肠微生物群的作用表现为选择性重新分配特定菌属生态位,而非广泛重构微生物生态系统,不同剂量下丁酸均增加但属水平谱不同,这可能与微生物功能冗余有关。研究存在一定局限性:未直接评估营养素消化率、肠道营养转运和单一BHX成分,BHX仅通过紫外-可见分光光度法在类别水平上进行表征,微生物群-SCFA-表型关联应视为假设生成而非因果关系,且仅评估了雄性肉鸡。
结论翻译: 日粮添加百合鳞茎芯提取物(BHX)改善了黄羽肉鸡的生长性能、肉品质和肠道形态。600?mg/kg添加水平产生了最一致的综合响应,包括提高平均日增重、降低饲料转化率、提高屠宰率和十二指肠绒毛高度与隐窝深度比值。BHX补充还增加了盲肠丁酸浓度,并与部分盲肠细菌属相对丰度的变化相关,而总体微生物α和β多样性保持不变。这些发现表明,600?mg/kg BHX可能是黄羽肉鸡有前景的补充水平,有待在商业化条件下进一步验证。