洋甘菊（Matricaria chamomilla）来源的硒纳米颗粒（SeNPs）对日本鹌鹑生长、抗氧化、免疫及肠道菌群的影响

《Poultry Science》：Effects of Matricaria chamomilla -Derived Selenium Nanoparticles on Growth, Antioxidant, Immunity, and Gut Microbiota in Japanese Quails

　　

硒纳米颗粒（SeNPs）因其优异的生物利用度、较低的毒性和增强的生物活性，已成为传统硒源的一种有前景的替代品。本研究旨在利用洋甘菊（Matricaria chamomilla）提取物绿色合成并表征硒纳米颗粒，并评估其对日本鹌鹑（Coturnix coturnix japonica）生长性能、血清生化、抗氧化状态、免疫力及盲肠微生物群的影响。研究人员将400只10日龄鹌鹑随机分为4个日粮处理组，每组10个重复，每重复10只，试验期35天。处理包括含0.2 mg/kg亚硒酸钠硒的对照日粮，以及分别添加0.2、0.4、0.6 mg/kg绿色合成SeNPs的日粮。采用动态光散射（DLS）、zeta电位分析、透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）对纳米颗粒进行表征。每周记录生长性能，试验结束时测定血清生化指标、抗氧化酶、免疫球蛋白、硒浓度及盲肠微生物群。日粮添加SeNPs显著提高了体重、体增重和饲料效率（P < 0.05），但不影响每周采食量。总蛋白、球蛋白、抗氧化酶（SOD、GSH和GPx）、免疫球蛋白（IgA、IgG和IgM）及血清硒浓度均显著升高（P < 0.001），而总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白（LDL）、极低密度脂蛋白（VLDL）、丙二醛（MDA）、血清尿素、总细菌数及大肠杆菌（Escherichia coli）数量显著降低（P < 0.001）。相反，高密度脂蛋白（HDL）浓度和乳酸菌数量显著增加（P < 0.001）。总体而言，日粮添加绿色合成SeNPs，特别是0.4–0.6 mg/kg时，改善了生长性能、抗氧化能力、免疫状态、脂质代谢及肠道微生物平衡，表明生物合成的SeNPs是日本鹌鹑生产中一种有效且可持续的硒源。

日本鹌鹑（Coturnix coturnix japonica）作为肉蛋兼用禽类，具有生长快、性成熟早、产蛋率高等生产优势，在禽产业中经济价值日益凸显。充分发挥其遗传潜力需要饲粮提供充足且均衡的蛋白质、维生素及矿物质，其中微量元素对维持机体生理代谢和健康至关重要。硒（Se）是家禽必需的微量元素，参与生长、繁殖、肉质及抗氧化防御等过程。传统无机硒（如亚硒酸钠）虽价格低廉，但生物利用度低且安全范围窄；有机硒生物利用度较高，但生产成本高，过量时也可能产生不良效应。纳米技术的兴起为硒补充提供了新途径，硒纳米颗粒（SeNPs）可通过内吞作用被肠道上皮细胞摄取，具有比表面积大、催化活性高、吸收效率高等优势，且毒性约为无机硒的七分之一。绿色合成利用植物中的多酚和黄酮类化合物作为还原剂和封端剂，具有环境友好、成本低、生物相容性好的特点。此外，SeNPs还能选择性促进有益菌增殖并抑制致病菌，改善肠道微生物平衡，进而促进营养吸收与机体健康。因此，本研究旨在利用洋甘菊（Matricaria chamomilla）提取物绿色合成并表征SeNPs，系统评估不同添加水平对日本鹌鹑生长性能、血清生化、抗氧化、免疫功能及盲肠微生物群的影响。

研究人员将400只10日龄健康日本鹌鹑随机分成4组，每组10个重复，每重复10只，进行35天饲养试验。对照组饲喂含0.2 mg/kg硒（亚硒酸钠）的基础日粮，试验组在基础日粮中分别添加0.2、0.4、0.6 mg/kg绿色合成SeNPs。结果发现，0.4和0.6 mg/kg SeNPs添加组在生长性能、抗氧化状态、免疫应答、脂质代谢及肠道微生物平衡方面改善效果最为显著，表明SeNPs可作为一种高效、可持续的硒源用于日本鹌鹑生产。

主要技术方法：研究人员以洋甘菊提取物为还原剂和封端剂，与亚硒酸（H₂SeO₃）反应绿色合成SeNPs，并利用动态光散射（DLS）、zeta电位、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）及X射线衍射（XRD）表征其理化性质。动物试验选用400只10日龄日本鹌鹑，按完全随机设计分为4个处理，每处理10个重复，每重复10只，试验期35天。采用饲粮中添加不同水平（0.2、0.4、0.6 mg/kg）SeNPs，对照组添加0.2 mg/kg亚硒酸钠。通过血清生化分析仪和试剂盒测定血清指标，采用选择性培养基培养法对盲肠内容物进行微生物计数，使用SPSS软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA）和Tukey多重比较检验。

结果：生长性能。与对照组相比，SeNPs添加组的体重、体增重和饲料转化率（FCR）显著改善（P < 0.05），且主要呈线性和/或二次效应，而每周采食量无显著变化，累积采食量在第1–4周出现组间差异（P < 0.05）。表明SeNPs主要通过提高养分利用效率而非增加采食量来促进生长。

血清生化与肝肾功能。血清总蛋白和球蛋白浓度随SeNPs添加水平升高而显著增加（P < 0.001），白蛋白无显著变化，白蛋白/球蛋白比值降低（P < 0.05）。谷丙转氨酶（ALT）活性在0.2和0.4 mg/kg组显著降低，但0.6 mg/kg组回升至接近对照组；谷草转氨酶（AST）和肌酐浓度呈剂量依赖性升高（P < 0.001），血清尿素显著降低（P < 0.001）；乳酸脱氢酶（LDH）活性各处理组间差异显著（P < 0.01）。AST和肌酐在较高剂量下升高提示需要关注潜在肝肾功能应激。

脂质谱、抗氧化及免疫指标。日粮添加SeNPs显著降低血清总胆固醇、甘油三酯、LDL和VLDL浓度，并提高HDL水平（P < 0.001）。丙二醛（MDA）浓度显著下降（P < 0.001），而超氧化物歧化酶（SOD）、还原型谷胱甘肽（GSH）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）活性均显著升高（P < 0.001）。免疫球蛋白IgA、IgG、IgM以及血清硒浓度也随添加水平增加而显著上升（P < 0.001）。表明SeNPs增强了机体抗氧化防御和体液免疫能力。

盲肠微生物群。与对照组相比，SeNPs添加组盲肠中总细菌数和大肠杆菌数量显著减少（P < 0.001），而乳酸菌数量显著增加（P < 0.001），所有微生物参数均呈显著线性和二次响应（P < 0.001）。说明SeNPs可剂量依赖性地调节肠道微生物组成，抑制潜在致病菌并促进有益菌生长。

讨论部分：研究人员在讨论中指出，绿色合成SeNPs的平均直径约为76 nm，但DLS测定的水合粒径为351 nm，这可能源于表面生物分子包被及部分聚集状态，该特征可能影响其在胃肠道中的穿透和摄取，但仍表现出良好生物活性。SeNPs改善生长的机制主要归因于其高生物利用度、通过内吞作用增强肠道吸收以及更有效地掺入硒依赖酶。脂质代谢的改善可能与硒调节过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPAR-γ）和甾醇调节元件结合蛋白2（SREBP-2）通路有关；抗氧化能力的增强则与硒蛋白特别是GPx清除过氧化物的功能相关。免疫球蛋白水平的升高说明SeNPs能增强体液免疫。肠道菌群的有益调整可能来源于SeNPs对致病菌膜的破坏和氧化应激诱导作用，而有益菌具有更高耐受性。但研究人员强调，AST和肌酐在较高添加水平下的升高应视为安全性警示信号，尽管数值仍在生理范围内，仍需通过长期研究明确最优添加剂量并评估长期安全性。

结论翻译：日粮添加绿色合成的硒纳米颗粒改善了日本鹌鹑的生长性能、饲料效率、血清生化谱、脂质代谢、抗氧化状态、体液免疫及盲肠有益菌群，同时降低了氧化应激和致病菌数量。总体而言，添加0.4–0.6 mg/kg SeNPs可产生最有利的生理和生产反应，表明SeNPs是日本鹌鹑营养中一种有效且有前景的硒源。