激发性益生元对肉鸡生长性能、肠道形态及肠道相关基因表达的影响.pdf

动物营养学报，（）：激发性益生元对肉鸡生长性能、肠道形态及肠道相关基因表达的影响任阳光 田翊翔 赵玉点 司素锦 侯 萌 蒋瑞瑞康相涛 宫玉杰 田亚东（河南农业大学动物科技学院，农村农业部畜禽资源（家禽）评价利用重点实验室，郑州；河南科技学院动物科技学院，新乡）摘 要：本试验旨在探究不同类型饲粮中添加不同剂量激发性益生元（）对肉鸡生长性能、肠道形态及肠道相关基因表达的影响。试验采用 双因素试验设计，使用玉米豆粕型和小麦豆粕型 种基础饲粮，并分别添加 个不同剂量（、和 ）的，共配制 种饲粮。选取 只 日龄健康且体重接近的 肉鸡，随机分为 组，分别饲喂上述对应的 种饲粮，每组 个重复，每个重复 只鸡，公母各占。试验期 。结果表明：）在小麦豆粕型饲粮中，与未添加 相比，添加 显著提高肉鸡 日龄体重以及 日龄和 日龄平均日增重（）（）。在玉米豆粕型饲粮中，与未添加 相比，添加 显著提高肉鸡 日龄体重和 日龄（），显著降低 日龄和 日龄料重比（）（）；添加 显著提高 日龄体重和 日龄（）。）与未添加 相比，在玉米豆粕型和小麦豆粕型基础饲粮中添加 极显著提高肉鸡回肠绒毛高度和绒隐比（绒毛高度 隐窝深度）（），极显著降低回肠隐窝深度（）。）在玉米豆粕型饲粮中，与未添加 相比，添加 显著提高肉鸡回肠溶质载体家族 成员（）、溶质载体家族 成员（）、溶质载体家族 成员（）和闭锁小带蛋白（）相对表达量（）。在小麦豆粕型饲粮中，与未添加 相比，添加 显著提高肉鸡回肠、和 相对表达量（）。由此可知，饲粮添加 能够提高肉鸡生长性能，改善回肠形态结构，并提高回肠屏障功能及消化和吸收相关基因的表达，从而维持肉鸡肠道健康；在小麦豆粕型和玉米豆粕型饲粮中分别添加 和 效果较好。关键词：激发性益生元；肉鸡；生长性能；肠道健康中图分类号：文献标识码：文章编号：（）收稿日期：基金项目：河南省高校科技创新团队支持计划（）；神农种业实验室一流课题项目（）；河南省重大科技专项地方畜禽精准快育种体系构建与新品种选育（）作者简介：任阳光（），男，河南登封人，硕士研究生，从事家禽生产与营养调控研究。：同等贡献作者 通信作者：宫玉杰，讲师，：；田亚东，教授，博士生导师，：抗营养因子是饲粮中所含的一些对养分的消化、吸收和利用产生不利影响的物质，它们能够限制常规饲料转化效率的提高以及非常规饲料的开发利用。木聚糖是饲料谷物中主要的抗营养因子之一，它由直链木糖通过，糖苷键连接而成，由于猪、鸡等畜禽自身不能产生内源性酶以消化，糖苷键，因此木聚糖被畜禽食入后会产生很强的抗营养作用。研究发现，木聚糖酶 期任阳光等：激发性益生元对肉鸡生长性能、肠道形态及肠道相关基因表达的影响能够将木聚糖水解成低聚木糖，解除其抗营养作用，改善动物肠道健康，进而提高动物的生长性能。低聚木糖作为益生元，也能够提升饲料利用率，促进双歧杆菌和乳酸菌等有益菌的增殖，提高动物的生长性能。自 年 月 日起，我国商品饲料中禁止添加抗生素（中药类除外），要求彻底解决饲料中抗生素滥用问题。因此，为了减少饲料抗营养因子带来的畜禽发病率高以及养殖成本和料重比提高等情况，亟需寻找更加安全、高效的饲料添加剂。激发性益生元（，）被定义为任何能够激发纤维降解菌群增殖，提高纤维发酵能力，产生挥发性脂肪酸（，）而不作为该微生物群生长基质的低剂量、不可消化但可发酵的添加剂，其中主要含有木聚糖酶和低聚木糖，通过协同双重作用机制进一步改善和发酵未消化的纤维物质，使饲料谷物中的营养物质得到充分吸收。等研究表明，改变了肠道微生物群落，促进了纤维发酵，减少了动物炎症反应，并提高了动物的生产性能；等也研究表明，能够减少坏死性肠炎带来的炎症反应，并改善肉鸡的生长性能。然而，目前对 在玉米豆粕型和小麦豆粕型基础饲粮中的添加效应及其适宜添加量还鲜有报道。因此，本试验旨在探究玉米豆粕型和小麦豆粕型基础饲粮中添加不同剂量的 对肉鸡生长性能、肠道形态及肠道相关基因表达的影响，为 对肉鸡生长和肠道消化吸收及屏障功能的作用提供理论支撑，也为在肉鸡养殖过程如何实现在降低饲料成本的前提下同时提升养殖效益提供思路。材料与方法 试验材料 本试验所用 由 公司提供，主要成分为木聚糖酶和低聚木糖；试验用 肉鸡购自河南正大畜牧科技有限公司。试验设计及饲粮 试验采用 双因素试验设计，使用玉米豆粕型和小麦豆粕型 种基础饲粮，并分别添加 个不同剂量（、和 ）的。选取 只 日龄健康且体重接近的 肉鸡，将其随机分为 组，每组 个重复，每个重复 只鸡，公母各占。个组分别为玉米豆粕型基础饲粮组、玉米豆粕型基础饲粮 组、玉米豆粕型基础饲粮 组、玉米豆粕型基础饲粮 组、小麦豆粕型 基 础 饲 粮 组、小 麦 豆 粕 型 基 础 饲 粮 组、小 麦 豆 粕 型 基 础 饲 粮 组 和 小 麦 豆 粕 型 基 础 饲 粮 组。试验期 。试验饲粮分前期料（日龄）和后期料（日龄）阶段饲粮。基础饲粮参照（）营养需要配制，以粉料形式饲喂，其组成及营养水平见表。表 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）（）项目玉米豆粕型基础饲粮 日龄 日龄 小麦豆粕型基础饲粮 日龄 日龄 原料 玉米 小麦 豆粕 石粉 磷酸氢钙 食盐 大豆油 赖氨酸盐酸盐 动 物 营 养 学 报 卷续表 项目玉米豆粕型基础饲粮 日龄 日龄 小麦豆粕型基础饲粮 日龄 日龄 蛋氨酸 苏氨酸 预混料）总计 营养水平 ）代谢能 （）粗蛋白质 钙 有效磷 赖氨酸 苏氨酸 蛋氨酸半胱氨酸 ）预混料为每千克饲粮提供 ：，生物素 ，烟酸 ，泛酸 ，叶酸 ，胆碱 ，植酸酶 。）代谢能为计算值，其余均为实测值。，饲养管理 所有重复随机分配，在同一温控的鸡舍内进行饲喂。试验期间所有肉鸡自由采食和饮水，光照；第 周室温控制在 ，然后逐步降低至 ，在第 周保持恒定。所有肉鸡在试验期间无任何疾病迹象。样品采集 试验结束后，每个重复随机选取 只鸡进行屠宰解剖，取其回肠前半段 ，使用 生理盐水缓慢冲洗肠道表面内容物后，放入 多聚甲醛中保存 ，用于后续肠道组织切片的制作。取回肠中段带肠黏膜组织 ，用 生理盐水缓慢冲洗肠道内容物后，投入液氮中速冻，迅速转移至 超低温冰箱中待测。检测指标及方法 生长性能 分别于 和 日龄，对肉鸡进行空腹称重，计算平均日采食量（）、平均日增重（）和料重比（）。肠道形态 按照常规石蜡制片方法，使用苏木精伊红（）染色封片，每个回肠肠道组织选取 张切片，扫描之后用 软件测量回肠绒毛高度和隐窝深度，并计算绒隐比（绒毛高度 隐窝深度）。肠道相关基因表达 提取肉鸡 日龄回肠样品总，以 肌动蛋白（）为内参基因，利用 （，南京诺唯赞生物科技股份有限公司）嵌合荧光法进行实时荧光定量，检测闭合蛋白（）、闭锁小带蛋白（）、溶质载体家族 成员（）、溶质载体家族 成员（）和溶质载体家族 成员（）基因表达，并使用 法计算目的基因在回肠组织中的 相对表达量。数据统计分析 采用 预处理数据后，使用 软件进行数据统计分析，其中生长性能数据采用双因素方差分析，肠道形态和肠道相关基因表达数据采用单因素方差分析，并采用 多重比较检测组间差异的显著性，运用 软件进行数据及图形处理。表示差异极显著，表示差异显著，则表示差异不显著。期任阳光等：激发性益生元对肉鸡生长性能、肠道形态及肠道相关基因表达的影响 结果与分析 对肉鸡生长性能的影响 由表 可知，在小麦豆粕型饲粮中，与未添加 相比，添加 和 显著提高肉鸡 日龄体重和 日龄（）；添加 显著提高 日龄（）；添加 和 显著降低 日龄 （）。在玉米豆粕型饲粮中，与未添加 相比，添加 显著提高肉鸡 日龄体重和 日龄（），显著降低 日龄和 日龄 （）；添加 显著提高 日龄体重和 日龄（）。对肉鸡回肠形态的影响 由图 和图 可知，与未添加 相比，在玉米 豆 粕 型 和 小 麦 豆 粕 型 基 础 饲 粮 中 添 加 可极显著提高肉鸡回肠绒毛高度和绒隐比（），极显著降低回肠隐窝深度（），这表明在饲粮中添加 有助于维护肉鸡肠道健康。对肉鸡回肠消化和吸收相关基因表达的影响 由图 可知，在玉米豆粕型饲粮中，与未添加 相比，添加 显著提高肉鸡回肠 和 相对表达量（），添加 和 显著提高回肠 相对表达量（）。在小麦豆粕型饲粮中，与未添加 相比，添加 和 显 著 提 高 肉 鸡 回 肠 相对 表 达 量（），添 加 显著提高回肠 相对表达量（），添加 对回肠 相对表达量无显著影响（）对肉鸡回肠屏障功能相关基因表达的影响 由图 可知，在玉米豆粕型饲粮中，与未添加 相比，添加、和 显著提高 肉 鸡 回 肠 相 对 表 达 量（），对回肠 相对表达量无显著影响（）。在小麦豆粕型饲粮中，与未添加 相比，添加 和 显著提高肉鸡回肠 相对表达量（），且 添 加 组 显 著 高 于 添加组（）；添加 对回肠 相对表达量无显著影响（）。讨 论 对肉鸡生长性能的影响 本试验研究的 能够将肉鸡自身不易消化的如阿拉伯木聚糖等可溶性非淀粉多糖水解生成益生元 低聚木糖，从而促进肉鸡对营养物质的消化吸收，进而提高其生长性能。玉米中含有 可溶性阿拉伯木聚糖和 不溶性阿拉伯木聚糖，这是胚乳细胞壁的主要成分。木聚糖酶可以通过分解细胞壁中高度分支的不溶性阿拉伯木聚糖，以增加胚乳细胞内内源酶和外源酶对蛋白质和淀粉的获取。木聚糖酶还可产生可发酵的低聚木糖，其在盲肠中发酵生成挥发性脂肪酸，这将对肠道健康产生积极的影响。等研究发现，给肉鸡饲喂玉米豆粕型基础饲粮，木聚糖酶显著改善了 ，对饲粮的摄入量没有显著影响，这与本试验肉鸡生长前期的生长性能指标结果一致。等给肉鸡饲喂玉米豆粕型饲粮，添加木霉来源的木聚糖酶组肉鸡 日龄 比对照组有所改善。等研究表明，木聚糖酶改善了饲喂小麦豆粕型和玉米豆粕型饲粮肉鸡的生长性能和表观代谢能，表明可溶性和不溶性非淀粉多糖都被水解，这与本试验肉鸡生长数据分析结果基本一致。本试验中使用了玉米豆粕型和小麦豆粕型 种不同饲粮，并在两者基础上添加了不同剂量的，使肉鸡的生长性能得到了提升，但其主要成分木聚糖酶及低聚木糖对肉鸡影响的主导地位还有待进一步探究。对肉鸡肠道形态的影响 小肠黏膜屏障包括有物理屏障、化学屏障以及免疫屏障。其中，物理屏障是由肠上皮细胞、紧密连接蛋白和覆盖于小肠黏膜上皮细胞的黏膜层组成的。肠道除了能够作为吸收的主要部位外，对机体也有着重要的免疫作用，肠道屏障与动物机体的生理健康状态关联紧密。动 物 营 养 学 报 卷表 对肉鸡生长性能的影响 项目时间小麦豆粕型基础饲粮中 添加量 （）均值标准误 值玉米豆粕型基础饲粮中 添加量 （）均值标准误 值 值 饲粮添加量饲粮添加量平均日采食 日龄 日龄 日龄 平均日增重 日龄 日龄 日龄 体重 日龄 日龄 日龄 料重比 日龄 日龄 日龄 同一饲粮同行数据标记不同小写字母表示差异显著（）。（）期任阳光等：激发性益生元对肉鸡生长性能、肠道形态及肠道相关基因表达的影响 同一饲粮不同组标记不同大写字母表示差异极显著（）。（）图 对肉鸡回肠形态的影响 图 为玉米豆粕型基础饲粮组，图 为玉米豆粕型基础饲粮 组；图 为小麦豆粕型基础饲粮组，图 为小麦豆粕型基础饲粮 组。，图 肉鸡回肠组织切片图 小肠隐窝深度主要与小肠细胞的更新速率有关，细胞的增殖率会随着隐窝深度的变浅而提高。小肠上皮延伸突入管腔成为小肠绒毛，起着增大黏膜表面积、加快营养物质吸收的作用，小肠绒毛高度、隐窝深度以及二者之间的比值（绒隐比）可以作为衡量机体消化吸收的重要指标。本试验中，肉鸡 日龄回肠 染色切片结果表明，在饲粮中添加 的 能够极显著提高回肠绒毛高度和绒隐比，有利于肉鸡对于营养物质的吸收。等研究表明，在饲粮中分别添加 和 木聚糖酶可以显著提高小肠绒毛高度，这与本试验结果一致。隐窝深度反映细胞生成率，隐窝变深导致细胞成熟率下降，进而导致分泌功能减弱。本试验结果表明，在饲粮中添加 的 能够极显著降低肉鸡回肠隐窝深度，促进肠道形态发育，维护肠道屏障，从而有利于维持动物机体的健康。对肉鸡肠道相关基因表达的影响 紧密连接是重要的物理屏障，本试验所研究的 和 都是构成紧密连接的主要跨膜蛋白，对于维持肠道屏障具有十分重要的作用。和 等蛋白表达的减少会造成肠上皮细胞通透性增加、病原体入侵，从而引发疾病。而、和 是肠道溶质载动 物 营 养 学 报 卷体家族中的成员，它们在小肠中表达量的提升，可使小肠对有关营养物质的吸收能力得到改善。图、图 和图 为玉米豆粕型饲粮，图、图 和图 为小麦豆粕型饲粮。，数据柱标注不同小写字母表示差异显著（）。图 同。（）图 对肉鸡回肠消化和吸收相关基因表达的影响 图 和图 为玉米豆粕型饲粮，图 和图 为小麦豆粕型饲粮。，图 对肉鸡回肠屏障功能相关基因表达的影响 期任阳光等：激发性益生元对肉鸡生长性能、肠道形态及肠道相关基因表达的影响 等报道，给肉鸡饲喂添加 木聚糖酶的小麦豆粕型基础饲粮，与不添加木聚糖酶的对照组相比，回肠 和 相对表达量差异不显著。而 等提出，补充木聚糖酶可以提高饲喂不溶性玉米纤维的生长猪回肠封闭蛋白（）与 的 相对表达量；等使用木聚糖酶和柠檬酸对感染产气荚膜梭菌的小肠上皮细胞进行处理，结果显示木聚糖酶上调了 的表达，这与本试验结果一致。等研究表明，饲粮中添加木聚糖酶能够上调产气荚膜梭菌感染而导致的肉鸡 和肽转运载体（）等肠道营养物质消化和吸收相关基因的表达。的主要作用为消化谷物中的非淀粉多糖，在本研究中，饲粮中添加 对肉鸡回肠、和 相对表达量有显著差异，对回肠 相对表达量无显著影响，但 相对表达量在玉米豆粕型和小麦豆粕型饲粮中差异趋势不完全一致，这可能与玉米和小麦中非淀粉多糖含量不同有关；正因为小麦中非淀粉多糖的含量要高于玉米，豆粕豆粕型饲粮中添加 显著提高肉鸡回肠 相对表达量，而小麦豆粕型饲粮中添加 对肉鸡回肠 相对表达量没有显著差异。从生长性能数据中，小麦豆粕型饲粮组肉鸡终末体重高于玉米豆粕型饲粮组，因此生长性能的提升与肠道营养和吸收相关基因表达的显著提升也有很大关系。其中，种饲粮组只有回肠 相对表达量不同，所以推测添加 后肉鸡主要通过 基因及其相关通路对肉鸡肠道营养和吸收发挥作用，但仍需在后续试验中证实。由小麦豆粕型饲粮组肉鸡 日龄体重结果可知，当 添加量为 时效果最好，且对肉鸡肠道屏障功能及消化和吸收相关基因表达的促进效果也较好；由玉米豆粕型饲粮组肉鸡 日龄体重结果可知，当 添加量为 时效果最好，且对肉鸡肠道屏障功能及消化和吸收相关基因表达的促进效果也较好。因此，后续探究 对肉鸡其他方面的影响时，可选择 添加量为 和 或介于两者之间的剂量进行深入研究。结 论 饲粮添加 能够提高肉鸡生长性能，改善回肠形态结构，并提高回肠屏障功能及消化和吸收相关基因的表达，从而维持肉鸡肠道健康。在小麦豆粕型和玉米豆粕型饲粮中分别添加 和 效果较好。参考文献：冯定远，左建军饲料酶制剂技术体系的研究与实践北京：中国农业大学出版社，：，（），：，：，（）：王剑，尚庆辉，张连华，等木聚糖酶对肉鸡生长性能和肠道健康的影响 动物营养学报，（）：，（）：（），（）：，：，：，（）：，：动 物 营 养 学 报 卷 ，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：宋凡春包被苯甲酸和木聚糖酶对肉鸡生产性能和肠道健康的影响硕士学位论文泰安：山东农业大学，：，（）林韵青蒿粉对生长肉兔的饲用效果评价硕士学位论文泰安：山东农业大学，：，（）王淑楠茶树油对断奶仔猪生长性能及肠道屏障功能的影响硕士学位论文扬州：扬州大学，：，（），（）：郭玉龙马身猪和晋汾白猪仔猪肠道微生物多样性及其对肠道屏障的影响硕士学位论文晋中：山西农业大学，：，（），：，（）：，（）：，（）：期任阳光等：激发性益生元对肉鸡生长性能、肠道形态及肠道相关基因表达的影响 ：，：；，：（责任编辑 田艳明），（），；，）：（），（，），（），：），（）（），（），（）（）；（），（），（），（），（），（）（）（），（），（）：；