文章来源：《Animal Feed Science and Technology》

　　文章标题：Dietary phytosterols supplementation improves the growth performance and decreases the abdominal fat of broiler chickens by regulating intestinal epithelial structure and microbiota

　　作者及单位：Hongjian Dai，Jian Gao, Yi Zhan, Haoze Wu , Yuqi Li , Zhanying Sun , Donghai Lv , Weiyun Zhu , Yanfen Cheng* ，动物消化道营养国际联合研究中心，南京农业大学

　　DOI: 10.1016/j.anifeedsci.2023.115786

　　发表日期：2023.10.04

　　摘 要：研究旨在评估植物甾醇对肉鸡生长性能、肠道形态和菌群的影响。将200只1日龄AA肉鸡随机分为对照组和试验组，每组5个重复，每个重复20只鸡。对照组饲喂基础饲粮;试验组饲喂基础饲粮+25mg/kg植物甾醇。试验周期39天。结果表明，1.饲粮中添加25mg/kg植物甾醇增加肉鸡平均日增重，降低料肉比(P<0.05)。2.植物甾醇降低血清甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇水平，减少肉鸡腹部脂肪沉积(P<0.05)。3. 植物甾醇上调空肠(ZO-2、ZO-3和claudin-3)和回肠(claudin-1和claudiin-2)紧密连接相关基因的mRNA表达，提高空、回肠绒隐比(P<0.05)。4. 植物甾醇显著下调空肠组织中促炎因子(IL-1β和IL-6)mRNA表达(P<0.05)，上调回肠组织中抗炎因子(IL-4和IL-10)mRNA表达(P<0.05)，提高肉鸡盲肠消化液中乳酸浓度(P<0.05)。5. 补充植物甾醇降低肉鸡肠道细菌群落的α多样性(P<0.05)，增加肉鸡肠道中益生菌(即乳酸杆菌)相对丰度(P<0.05)，增强细菌氨基糖、核苷酸糖和脂肪酸代谢途径。总的来说，植物甾醇可通过改善肠道结构、抑制肠道炎症因子分泌、提高肠道益生菌丰度、影响菌群多样性、调节脂质代谢等途径，促进肠道发育，维护肠道屏障，提升肠道健康，促进其对养分的消化吸收，从而提高肉鸡的生长性能，减少腹脂的产生。

　　前言

　　研究发现，植物甾醇通过改变瘤胃微生物菌群结构和功能，提高围产期奶牛的能量利用。添加25 mg/kg的植物甾醇只增加肉鸡肠道中某些益生菌(即拟杆菌门菌和乳杆菌)的丰度，但对肠道整体菌群结构影响有限。还有研究表明，饲料中植物甾醇可提高动物的养分消化、生长相关激素水平和抗病能力，但植物甾醇、生长性能和肠道之间的关系尚不明确。本试验旨在从肠道组织和肠道微生物等方面阐明植物甾醇对肉鸡生长性能的影响，为植物甾醇作在肉鸡中的应用提供新的见解。

　　2.试验材料和方法

　　2.1 试验材料

　　植物甾醇，由南京诺齐生物科技有限公司提供

　　2.2 试验设计

　　将200只1日龄AA肉鸡随机分为对照组和试验组，每组5个重复，每重复20只。对照组饲喂基础饲粮，在基础饲粮中添加25mg/kg植物甾醇配制成试验组饲粮。试验周期39天。试验期内每天记录采食量，第21天和39天称重记录，评估生产性能。采集血样用于血清生化指标测定。试验结束后，每组挑选一只鸡，测定屠宰性能。采集回肠和空肠组织用于肠道组织形态分析，收集回肠、空肠和盲肠食糜用于微生物分析。

　　2.3 生信分析(略)

　　2.4 数据分析

　　数据采用SPSS软件24.0 Student’s t检验进行统计分析。先用Shapiro-Wilk检验评估数据的正态分布，再利用双尾Student’s t-检验比较结果。结果以平均数(Mean)和标准误(SEM)表示，P< 0.05为差异有统计学意义。

　　3.试验结果与分析

　　3.1 植物甾醇对肉鸡生长性能和屠宰性能的影响

　　表1显示，饲粮中添加植物甾醇显著降低第1-21天、22-39天和1-39天这三个阶段肉鸡料肉比，在试验第1-21天和第1-39天，植物甾醇显著提高肉鸡平均日增重(P<0.05)，对采食量无显著影响(P>0.05)。在屠宰性能方面，植物甾醇显著降低肉鸡腹脂沉积(P<0.05)，但对其他胴体性状无影响(P>0.05)。

 

　　3.2 植物甾醇对血清脂质代谢的影响

　　表2 表明，饲粮中添加植物甾醇降低第21天和第39天肉鸡血清TG和LDL-c水平(P<0.05)，对血清TC和HDL-c水平无显著影响(P>0.05)。

 

　　3.3 空肠和回肠组织形态分析

　　两组肉鸡空肠和回肠的绒毛高度和隐窝深度无显著差异(P> 0.05)。但试验组肉鸡空肠和回肠绒隐比显著提升 (P<0.05)(图1AB)，说明植物甾醇提高肠道的消化吸收能力。

 

　　3.4 空肠和回肠组织紧密连接和炎症相关的基因表达

　　肠上皮细胞紧密连接在肠道黏膜屏障中起重要作用，其受损会使肠道通透性增加，导致疾病发生。如图2AB所示，植物甾醇显著上调空肠组织(ZO-2、ZO-3和cladin -3)和回肠组织(cladin -1和cladin -2)紧密连接相关基因表达(P<0.05，图1C和D)。下调空肠组织中促炎因子(IL-1和IL-6) mRNA表达(P<0.05); 饲粮中添加植物甾醇可上调肉鸡回肠组织中抗炎因子(IL-4和IL-10) mRNA表达量(P<0.05)。说明植物甾醇可以降低肠道通透性，减少肠道炎症，维护肠道健康。

 

　　3.5 盲肠食糜中短链脂肪酸和乳酸的含量

　　如表3所示，饲粮中添加植物甾醇可提高盲肠食糜乳酸浓度(P<0.05)。盲肠食糜中总SCFAs浓度无显著差异(P<0.05)。此外，饲粮中添加植物甾醇降低肉仔鸡盲肠食糜中丙酸浓度，提高戊酸浓度(P<0.05)。

　　

 

　　3.6 植物甾醇对空肠、回肠和盲肠食糜中菌群的影响

　　植物甾醇降低肉仔鸡空肠菌群丰度(ACE和Chao1)以及空肠和回肠菌群多样性(Shannon和Simpson) (P<0.05)。但对回肠和盲肠菌群丰度以及盲肠菌群多样性均无差异影响(P>0.05)(图3)。根据Bray-Curtis距离PCoA分析显示，空肠、回肠和盲肠食糜菌群无明显分离 (P>0.1)。

　　

利用LEfSe分析探索不同处理之间的差异菌种 (P<0.05, LDA>4)(图4)。结果表明，植物甾醇增加空肠中乳酸杆菌科、乳酸杆菌属和厚壁菌门菌群丰度，空肠和回肠中乳酸杆菌属和芽孢杆菌属丰度也有所增加。添加植物甾醇后，降低空肠和回肠消化链球菌、梭菌属、罗姆布茨菌属、肠杆菌目、埃希菌氏菌-志贺氏菌)、变形菌门和γ变形菌纲菌群的比例。

 

　　此外，植物甾醇增加盲肠中芽孢杆菌目、Izemoplasmatales、芽孢杆菌科、Izemoplasmatale和丹毒丝菌科的丰度。降低放线菌群、Coriobacteriia、Coriobacteriales、Eggerthellaceae、UCG_010、CHKCI002、Ruminococcus和UCG_010的丰度。

　　

 

　　3.7 空肠、回肠和盲肠食糜中细菌群落的功能预测

　　饲粮中添加植物甾醇后，肉鸡空肠食糜中链霉素和灵菌红素生物合成减少，脂肪酸代谢途径增加(P<0.05)。同时，植物甾醇也增加回肠菌群的氨基糖和核苷酸糖代谢途径(P<0.05)(图5)，这说明植物甾醇可以促进肉鸡碳水化合物、脂质等养分的分解代谢。

　　

 

　　3.7 细菌群落与饲料系数和腹部脂肪的相关性

　　Spearman分析表明，肉鸡的平均日增重与空肠乳酸菌呈正相关(P<0.01)，与空肠Incertae_Sedis和拟杆菌属、回肠大肠杆菌-志贺氏菌属、盲肠lachnospiraceae ucg -006、Anaerostipes, Paludicola 和UCG-010呈负相关(P<0.05)。肉鸡FCR与空肠罗姆布茨菌属、消化链球菌属(P<0.05)、回肠罗姆布茨菌属、Negativibacillus (P< 0.05)、盲肠UCG-010呈正相关(P<0.01)，与盲肠丁酸球菌属、Clostridium_sensu_stricto_1呈负相关(P< 0.05)。

　　此外，肉仔鸡腹脂肪产量与空肠赖氨酸芽孢杆菌属和罗姆布茨菌属(P< 0.05)、回肠罗姆布茨菌属和类芽孢杆菌属(P<0.05)以及盲肠UCG-010、瘤胃球菌属和CHKCI002呈显著正相关(P<0.05)，与Clostridium_sensu_stricto_1、萨特氏菌属和杆菌呈显著负相关(P<0.05)。

　　

 

　　4.小结

　　本试验结果表明，饲粮中添加25 mg/kg植物甾醇可以通过改善肉鸡肠道的肠上皮结构、脂质代谢和细菌群落来改善肉鸡的生长性能，降低腹脂沉积。