动物营养学报 >

2026 , Vol. 38 >Issue 4: 2586 - 2598

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2026.208

研究论文

不同纯度橡椀水解单宁对肉鸡生长发育、肉品质、抗氧化能力和盲肠微生物区系的影响

  • 童桢开 , 1, 2, 3 ,
  • 李文君 1 ,
  • 蒋建新 2 ,
  • 王成章 , 1, *
展开
  • 1 中国林业科学研究院林产化学工业研究所, 江苏省生物质能源与材料重点实验室,国家林业和草原局林产化学工程重点实验室,林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心,江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心, 南京 210042
  • 2 北京林业大学材料科学与技术学院, 北京 100083
  • 3 南京林业大学, 江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心, 南京 210037
*王成章,研究员,博士生导师,E-mail:

童桢开(1993—),男,江苏盐城人,博士研究生,从事天然产物与应用研究。E-mail:

Office editor: 武海龙

收稿日期: 2025-09-09

  网络出版日期: 2026-04-14

基金资助

江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(23)1030)

国家重点研发计划项目(2022YFD2200605)

收起

Effects of Valonia Hydrolyzed Tannin of Different Purities on Growth and Development, Meat Quality, Antioxidant Capacity and Cecal Microflora of Broilers

  • TONG Zhenkai , 1, 2, 3 ,
  • LI Wenjun 1 ,
  • JIANG Jianxin 2 ,
  • WANG Chengzhang , 1, *
Expand
  • 1 Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, National Engineering Research Center of Low-Carbon Processing and Utilization of Forest Biomass, Key Laboratory of Chemical Engineering of Forest Products, National Forestry and Grassland Administration, Key Laboratory of Biomass Energy and Material, Jiangsu Province, Institute of Chemical Industry of Forest Products, Chinese Academy of Forestry, Nanjing 210042, China
  • 2 College of Materials Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China
  • 3 Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China
*professor, E-mail:

Received date: 2025-09-09

  Online published: 2026-04-14

Fold

摘要

本试验旨在研究不同纯度橡椀水解单宁对肉鸡生长发育、肉品质、抗氧化能力和盲肠微生物区系的影响。选择216只1日龄健康的爱拔益加(AA)雄性肉鸡,随机分为3个组,每组6个重复,每个重复12只鸡。C组(对照组)饲喂基础饲粮,T1组饲喂基础饲粮+550 mg/kg纯度为54%的橡椀水解单宁,T2组饲喂基础饲粮+450 mg/kg纯度为66%的橡椀水解单宁。T1组和T2组饲粮橡椀单宁有效添加量相近,约为300 mg/kg。试验期42 d。结果表明:与C组相比,T1组和T2组42日龄体重以及22~42日龄和1~42日龄平均日增重显著提高(P<0.05),22~42日龄料重比显著降低(P<0.05),血清总抗氧化能力显著提高(P<0.05),盲肠外杆菌属(Extibacter)和克里斯滕森氏菌科R-7群(Christensenellaceae_R-7_group)相对丰度降低,盲肠链球菌属(Streptococcus)和副拟杆菌属(Parabacteroidesfu)相对丰度提高。各组之间屠宰性能、器官指数、肠道相对长度、肉品质及血清生化指标均无显著差异(P>0.05)。综上所述,饲粮中添加不同纯度(54%或66%)橡椀水解单宁均能提高肉鸡生长性能和血清总抗氧化能力,调节盲肠微生物组成。

关键词： 肉鸡; 橡椀水解单宁; 生长性能; 抗氧化; 微生物区系

本文引用格式

童桢开 , 李文君 , 蒋建新 , 王成章 . 不同纯度橡椀水解单宁对肉鸡生长发育、肉品质、抗氧化能力和盲肠微生物区系的影响[J]. 动物营养学报, 2026 , 38(4) : 2586 -2598 . DOI: 10.12418/CJAN2026.208

Abstract

This experiment was conducted to study the effects of valonia hydrolyzed tannin of different purities on growth and development, meat quality, antioxidant capacity and cecal microflora of broilers. A total of 216 one-day-old healthy Arbor Acres (AA) broilers were randomly assigned to 3 groups with 6 replicates in each group and 12 broilers in each replicate. The group C (control group) was fed a basal diet, the group T1 was fed the basal diet+550 mg/kg valonia hydrolyzed tannin of 54% purity, and the group T2 was fed the basal diet+450 mg/kg valonia hydrolyzed tannin of 66% purity. The effective addition amounts of valonia hydrolyzed tannin of group T1 and group T2 were similar, all about 300 mg/kg. The experimental period lasted 42 days. The results showed as that compared with the group C, the body weight at 42 days of age and average daily gain during 22 to 42 days of age and 1 to 42 days of age of group T1 and group T2 were significantly increased (P<0.05), the feed to gain ratio (F/G) during 22 to 42 days of age was significantly decreased (P<0.05), the serum total antioxidant capacity was significantly increased (P<0.05), the relative abundances of Extibacter and Christensenellaceae_R-7_group in cecum were decreased, and the relative abundances of Streptococcus and Parabacteroides in cecum were increased. There were no significant differences in slaughter performance, organ indexes, relative length of intestine, meat quality and serum biochemical indexes among all groups (P>0.05). In conclusion, dietary supplemented with valonia hydrolyzed tannin of different purities (54% or 66%) can improve the growth performance and serum total antioxidant capacity of broilers, concurrently modulate the cecal microbial composition.

Key words： broilers; valonia hydrolyzed tannin; growth performance; antioxidant; microflora

肉鸡经过长期的遗传选育,在获得高生长速率的同时也伴随免疫系统等发育相对滞后的缺陷[1]。随着促生长抗生素在饲料中的全面禁用,我国家禽产业已步入“后抗生素时代”,如何实现无抗养殖下的高效生产与健康管理已成为产业的核心议题[2]。植物源性功能添加剂因其安全无残留、不易产生耐药性以及多组分、多靶点协同作用的特性,成为动物营养研究热点[3-4]。单宁属于天然酚类化合物,广泛存在植物茎叶及果实中,是植物的重要次级代谢产物,依据结构和活性分为水解单宁和缩合单宁[5]。水解单宁是没食子酸或与没食子酸有生物源关系的酚羧酸和多元醇结合形成的酯,其多酚羟基结构具有一系列独特的化学特性和生理活性,使其具备收敛、抑菌和抗氧化等功能,在改善畜禽生长性能、肠道健康和产品品质方面潜力突出[6]。
目前普遍从五倍子、栗木、坚木等植物中提取单宁,存在产量低、价格高的问题,而橡椀在我国资源丰富,其水解单宁含量在18%~25%,主要成分为鞣花单宁,水解产物为鞣花酸,橡椀作为单宁提取原料具有成本低、产量高和有效成分效价高的优势[7]。王妍等[8]在肉鸡饲粮中添加300 mg/kg的单宁酸、鞣花酸和没食子酸,发现单宁酸可降低肉鸡粪便含水量,促进肝脏脂质代谢;鞣花酸可提高肉鸡抗氧化能力;没食子酸可提高肉鸡屠宰性能和抗氧化能力。Wang等[9]研究表明,饲粮中添加鞣花酸可改善黄羽肉鸡的生长性能和肠道微生物组成,提高抗氧化能力和肠道屏障功能。目前,在爱拔益加(AA)肉鸡上关于橡椀单宁的研究较少。商品化单宁提取物纯度差异较大(38%~92%),饲喂效果差别较大[10-11],单宁的应用效果受其来源、纯度和组成成分的影响,不同纯度橡椀水解单宁在肉鸡上是否具有效果差异尚不清楚。因此,本试验旨在研究不同纯度橡椀水解单宁对肉鸡生长性能、屠宰性能、器官指数、肉品质、血清生化指标、抗氧化能力及盲肠微生物区系的影响,为不同纯度橡椀水解单宁在肉鸡产业中的应用提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

不同纯度橡椀单宁的制备:将粉碎后过60目筛的橡椀用1∶15(质量体积比)的水进行回流提取3次,每次1 h;将水提液离心去杂质,并在70 ℃减压条件下浓缩获取浓缩液,冷冻干燥后获取粗提物。浓缩液冷却至室温后,加入4倍体积无水乙醇(终浓度80%),混匀后密封,于4 ℃静置沉淀72 h;取上清液,55 ℃减压蒸馏除去乙醇,用水复溶后上样至HP-20树脂柱;以70%乙醇为洗脱剂进行解吸,收集洗脱液并经55 ℃减压蒸馏除醇,得高密度浸膏,最后冷冻干燥后即得纯化物。粗提物和纯化物中单宁含量采用福林-酚法,参照Yang等[12]的试验方案进行测定,得到低纯度(54%)和高纯度(66%)橡椀水解单宁。

1.2 试验设计和饲养管理

动物试验经江苏省家禽科学研究所实验动物福利与动物实验伦理委员会批准(批准号:202503DN)。选用216只1日龄、体重(44.12±0.39) g的健康AA雄性肉鸡,随机分为3个组,每组6个重复,每个重复12只鸡。C组(对照组)饲喂基础饲粮,T1组饲喂基础饲粮+550 mg/kg纯度为54%的橡椀水解单宁,T2组饲喂基础饲粮+450 mg/kg纯度为66%的橡椀水解单宁。T1组和T2组饲粮橡椀单宁有效添加量相近,约为300 mg/kg。试验期42 d。
基础饲粮参考NRC(1994)及《爱拔益加商品代肉鸡营养标准》(2019)配制,其组成及营养水平见本团队前期研究[13]。试验鸡采用网上平养模式,自由采食和饮水,光照、通风和免疫等依照《肉鸡饲养管理手册》执行。

1.3 检测指标和方法

1.3.1 生长性能

21和42日龄,禁食8 h时后称量试验鸡体重,并以重复为单位统计平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.3.2 屠宰性能、器官指数、肠道相对长度和肉品质

42日龄,每个重复选取2只接近平均体重的试验鸡,屠宰前称宰前活重。其中1只试验鸡用于测定全净膛重、全净膛率、半净膛重、半净膛率、胸肌重、腿肌重、腹脂重、相对胸肌重、相对腿肌重和相对腹脂重。肌肉重为左侧单侧肌肉重量,相对肌肉重和相对腹脂重计算公式如下:
相对肌肉重(%)=100×左侧单侧肌肉重/宰前活重;
相对腹脂重(%)=100×腹脂重/宰前活重。
另1只用于测定器官指数、肠道相对长度和肉品质,并采集空肠黏膜、肝脏组织和盲肠微生物样品。分离脾脏、肝脏、法氏囊、腺胃和肌胃后分别称重,计算器官指数;测量十二指肠、空肠和回肠长度,计算肠道相对长度。计算公式如下:
器官指数(g/kg)=器官重/宰前活重;
肠道相对长度(cm/kg)=肠道长度/宰前活重。
统一取左侧整块胸肌,参照《畜禽肉质的测定》(NY/T 1333—2007)测定系水率、24 h pH以及45 min和24 h肉色[亮度(L*)、红度(a*)、黄度(b*)值];依据NY/T 1180—2006测定剪切力。

1.3.3 血清生化指标

42日龄,每个重复选取2只接近平均体重的试验鸡,翅静脉采血,采血方法参照NY/T 541—2016,血样离心收集保留血清,并分为2份样品,分别用于测定血清生化和抗氧化指标。
采用UniCel D×C 800 Synchron全自动生化分析仪(Beckman Coulter,美国)测定血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性及总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLO)、葡萄糖(GLU)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、尿素(UREA)含量。

1.3.4 血清、肝脏和空肠黏膜抗氧化指标

采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定血清、肝脏和空肠黏膜总抗氧化能力(T-AOC,A015-1-2)和过氧化氢酶(CAT,A007-1-1)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px,A005-1-2)、超氧化物歧化酶(SOD,A001-1-2)活性及丙二醛(MDA,A003-1-2)含量。

1.3.5 盲肠微生物区系

42日龄,屠宰后采集试验鸡盲肠内容物,液氮速冻后-80 ℃保存待测。由广州基迪奥生物科技有限公司进行16S rDNA测序。基于Illumina NovaSeq测序平台对V3~V4高变区进行双未端测序,以分析盲肠菌群丰富度和多样性。使用云平台(http://www.omicsmart.com)分析工具对料重比等指标与差异微生物进行相关性分析。

1.4 数据处理与统计分析

采用SPSS 27.0统计软件对试验数据进行分析。以重复为基本统计单元,运用单因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan氏法进行组间差异显著性检验和多重比较。结果以平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 不同纯度橡椀水解单宁对AA肉鸡生长性能的影响

由表1可知,与C组相比,T1组和T2组42日龄体重以及22~42日龄和1~42日龄平均日增重均显著提高(P<0.05),22~42日龄料重比显著降低(P<0.05)。不同纯度橡椀水解单宁对AA肉鸡21日龄体重、1~21日龄平均日增重、1~21日龄和1~42日龄料重比以及1~21日龄、22~42日龄和1~42日龄平均日采食量均无显著影响(P>0.05)。
表1 不同纯度橡椀水解单宁对AA肉鸡生长性能的影响

Table 1 Effects of valonia hydrolyzed tannin of different purities on growth performance of AA broilers

项目
Items		 日龄
Days of age		 组别Groups SEM P值
P-value
C(对照Control) T1 T2

体重
BW/g		 21 976.65 1 019.72 988.13 11.094 0.274
42 3 182.18b 3 399.17a 3 350.46a 31.100 0.004
平均日增重
ADG/(g/d)		 1~21 46.64 48.77 47.20 0.553 0.279
22~42 110.28b 118.97a 118.12a 1.253 0.002
1~42 78.46b 83.87a 82.66a 0.776 0.004
平均日采食量
ADFI/(g/d)		 1~21 59.92 62.12 59.60 0.530 0.102
22~42 180.06 185.24 178.42 1.760 0.269
1~42 119.99 123.68 121.66 1.191 0.475
料重比
F/G		 1~21 1.29 1.27 1.26 0.007 0.420
22~42 1.63a 1.56b 1.51b 0.018 0.011
1~42 1.53 1.48 1.47 0.016 0.293

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡屠宰性能、器官指数、肠道相对长度和肉品质的影响

由表2可知,不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡全净膛重、半净膛重、全净膛率、半净膛率、胸肌重、腿肌重、腹脂重、相对胸肌重、相对腿肌重和相对腹脂重均无显著影响(P>0.05)。
表2 不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡屠宰性能的影响

Table 2 Effects of valonia hydrolyzed tannin of different purities on slaughter performance of AA broilers at 42 days of age

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
C(对照Control) T1 T2
全净膛重Eviscerated weight/g 2 467.17 2 499.33 2 612.83 42.648 0.363
半净膛重Half-eviscerated weight/g 2 844.67 2 893.33 2 987.50 49.647 0.518
全净膛率Eviscerated percentage/% 72.75 73.59 74.32 0.318 0.131
半净膛率Half-eviscerated percentage/% 83.90 85.14 84.97 0.334 0.267
胸肌重Breast muscle weight/g 366.83 398.00 390.67 8.505 0.312
腿肌重Leg muscle weight/g 340.17 307.83 314.83 14.133 0.645
腹脂重Abdominal fat weight/g 42.83 43.33 50.83 2.646 0.409
相对胸肌重Relative breast muscle weight/% 10.80 11.72 11.13 0.177 0.090
相对腿肌重Relative leg muscle weight/% 9.97 9.09 8.92 0.350 0.445
相对腹脂重Relative abdominal fat weight/% 1.26 1.27 1.44 0.067 0.484
由表3可知,不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡脾脏、肝脏、法氏囊、肌胃和腺胃指数以及十二指肠、空肠和回肠相对长度均无显著影响(P>0.05)。
表3 不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡器官指数和肠道相对长度的影响

Table 3 Effects of valonia hydrolyzed tannin of different purities on organ indexes and intestinal relative length of AA broilers at 42 days of age

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
C(对照Control) T1 T2
肌胃指数Gizzard index/(g/kg) 6.78 6.57 6.78 0.448 0.979
腺胃指数Proventriculus index/(g/kg) 4.64 4.22 4.64 0.154 0.457
肝脏指数Liver index/(g/kg) 19.01 17.75 17.22 0.498 0.344
脾脏指数Spleen index/(g/kg) 1.10 1.24 1.45 0.070 0.113
法氏囊指数Bursa of Fabricius index/(g/kg) 0.78 0.80 0.45 0.091 0.233
十二指肠相对长度
Relative length of duodenum/(cm/kg)		 6.84 6.25 6.32 0.159 0.257
空肠相对长度Relative length of jejunum/(cm/kg) 17.29 16.23 15.98 0.656 0.713
回肠相对长度Relative length of ileum/(cm/kg) 14.07 13.59 11.69 0.593 0.233
由表4可知,不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡胸肌系水率、剪切力、24 h pH和肉色均无显著影响(P>0.05)。
表4 不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡肉品质的影响

Table 4 Effects of valonia hydrolyzed tannin of different purities on meat quality of AA broilers at 42 days of age

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
C(对照Control) T1 T2
系水率Water holding rate/% 29.83 28.66 23.35 1.345 0.116
剪切力Shear force/kgf 2.35 1.93 2.24 0.107 0.266
24 h pH 6.25 6.32 6.15 0.033 0.100
45 min肉色
Meat color at 45 min		 L* 54.27 53.42 54.19 0.766 0.895
a* 1.72 1.88 1.12 0.286 0.550
b* 8.00 9.12 7.64 0.575 0.578
24 h肉色
Meat color at 24 h		 L* 50.26 51.72 51.60 0.451 0.362
a* 1.44 1.29 1.07 0.176 0.724
b* 7.53 7.35 6.98 0.371 0.844

L*:亮度 brightness;a*:红度 redness;b*:黄度 yellowness。

2.3 不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡血清生化指标的影响

由表5可知,不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡血清ALT、AST活性及TP、ALB、GLO、GLU、TC、TG、UREA含量均无显著影响(P>0.05)。
表5 不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡血清生化指标的影响

Table 5 Effects of valonia hydrolyzed tannin of different purities on serum biochemical indexes of AA broilers at 42 days of age

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
C(对照Control) T1 T2
谷丙转氨酶ALT/(U/L) 5.82 1.72 2.12 1.140 0.285
谷草转氨酶AST/(U/L) 322.45 418.52 423.37 29.647 0.310
总蛋白TP/(g/L) 27.48 32.23 30.85 0.948 0.104
白蛋白ALB/(g/L) 11.05 13.18 11.92 0.401 0.084
球蛋白GLO/(g/L) 16.43 19.05 18.93 0.577 0.108
葡萄糖GLU/(mmol/L) 12.83 13.34 12.40 0.213 0.206
总胆固醇TC/(mmol/L) 2.99 3.34 3.12 0.086 0.253
甘油三酯TG/(mmol/L) 0.53 0.57 0.58 0.030 0.806
尿素UREA/(mmol/L) 0.46 0.44 0.38 0.022 0.339

2.4 不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡血清、肝脏和空肠黏膜抗氧化指标的影响

由表6可知,与C组相比,T1组和T2组42日龄血清T-AOC均显著提高(P<0.05)。不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡血清SOD、GSH-Px活性和MDA含量以及肝脏和空肠黏膜T-AOC、SOD、GSH-Px活性和MDA含量均无显著影响(P>0.05)。
表6 不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡血清、肝脏和空肠黏膜抗氧化指标的影响

Table 6 Effects of valonia hydrolyzed tannin of different purities on antioxidant indexes in serum, liver and jejunal mucosa of AA broilers at 42 days of age

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
C(对照Control) T1 T2
血清
Serum		 总抗氧化能力T-AOC/(mmol/L) 0.33b 0.63a 0.72a 0.045 <0.001
丙二醛MDA/(nmol/mL) 2.19 2.10 1.99 0.099 0.738
超氧化物歧化酶SOD/(U/mL) 31.81 32.23 31.13 5.802 0.997
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px/(U/mL) 4 853.15 2 917.54 4 586.46 485.495 0.245
肝脏
Liver		 总抗氧化能力T-AOC/(mmol/kg prot) 0.07 0.08 0.08 0.006 0.753
丙二醛MDA/(nmol/g prot) 1.16 1.44 1.27 0.139 0.741
超氧化物歧化酶SOD/(U/g prot) 135.57 145.25 134.08 8.016 0.843
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px/(U/g prot) 55.96 58.35 47.38 4.423 0.596
空肠黏膜
Jejunal
mucosa		 总抗氧化能力T-AOC/(mmol/kg prot) 0.10 0.09 0.09 0.005 0.719
丙二醛MDA/(nmol/g prot) 1.14 1.37 0.56 0.281 0.504
超氧化物歧化酶SOD/(U/g prot) 62.34 67.13 62.05 2.591 0.694
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px/(U/g prot) 36.55 31.83 30.65 3.362 0.772

2.5 不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡盲肠微生物区系的影响

如图1所示,C组、T1组和T2组盲肠微生物特有操作分类单元(OTU)数量分别是3 594、2 385和27 33个(图1-A)。各组之间盲肠微生物α多样性的Shannon指数无显著差异(P>0.05)(图1-B)。偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)获得的β多样性指数可以看出,T1组和T2组与C组之间盲肠微生物具有一定程度地分离(图1-C)。
图1 不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡盲肠微生物区系的影响

C:对照组 Control group;T1:T1组 T1 group; T2:T2组 T2 group。下图同 the same as below。

A:Venn图 Venn diagram;B:Shannon指数 Shannon index;C:PLS-DA分析图 PLS-DA analysis diagram;D:门水平相对丰度 relative abundance at phylum level;E:属水平相对丰度 relative abundance at genus level。

Fig.1 Effects of valonia hydrolyzed tannin of different purities on cecal microflora of AA broilers at 42 days of age

盲肠微生物相对丰度结果显示,门水平主要是芽孢杆菌门(Bacillota)、拟杆菌门(Bacteroidota)、假单胞菌门(Pseudominadota)、热脱硫杆菌门(Thermodesulfobacteriota)、蓝细菌门(Cyanobacteriota)等,属水平主要是另枝菌属(Alistipes)、粪杆菌属(Faecalibacterium)、地中海杆菌属(Mediterraneibacter)、拟杆菌属(Bacteroides)、埃希氏菌-志贺氏菌属(Escherichia-Shigella)、瘤胃球菌科UCG-005(Ruminococcaceae UCG-005)、大肠右旋杆菌属(Colidextribacter)。与C组相比,T2组盲肠Bacteroidota和Alistipes相对丰度提高,盲肠Bacillota和Faecalibacterium相对丰度降低;T1组盲肠Bacteroidota和Alistipes相对丰度降低,盲肠Bacillota和Faecalibacterium相对丰度提高。由此可见,不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡盲肠微生物区系具有一定影响。

2.6 AA肉鸡盲肠微生物代谢功能预测以及相关性分析

不同纯度橡椀水解单宁能够影响42日龄肉鸡盲肠Bacillota、Bacteroidota、Alistipes和Faecalibacterium相对丰度。通过PICRUSt2分析,进一步了解盲肠微生物的Level2水平代谢功能,不同纯度橡椀水解单宁影响盲肠微生物的代谢功能主要包括:碳水化合物代谢、氨基酸代谢、脂质代谢、能量代谢、辅因子和维生素代谢、其他次要代谢物的生物合成、其他氨基酸代谢、萜类化合物和聚酮化合物代谢、糖链生物合成与代谢(图2-A)。与C组相比,添加高纯度橡椀水解单宁对这些过程的影响比添加低纯度橡椀水解单宁的影响大。
图2 AA肉鸡盲肠微生物代谢功能预测以及相关性分析

F/G:22~42日龄料重比 F/G during 22 to 42 days of age;BW:42日龄体重 BW at 42 days of age;T-AOC:42日龄血清总抗氧化能力 serum T-AOC at 42 days of age。

A:42日龄肉鸡盲肠微生物PICRUSt2分析代谢功能热图 metabolic function heatmap of cecal microbes of AA broilers at 42 days of age analyzed by PICRUSt2;B:相关性分析热图 heatmap of correlation analysis;C:微生物相对丰度热图 heatmap of microbial relative abundance。

*代表显著相关(P<0.05)。* represented significant correlation (P<0.05).

Fig.2 Prediction of metabolic function of cecal microbes and correlation analysis of AA broilers

为进一步分析不同纯度橡椀水解单宁肉鸡盲肠微生物与生长性能的关系,将不同纯度橡椀水解单宁显著影响的42日龄体重、22~42日龄的料重比和42日龄血清T-AOC与属水平的微生物相对丰度进行相关性分析发现,42日龄体重与克里斯滕森氏菌科R-7群(Christensenellaceae_R-7_group)相对丰度呈显著负相关(P<0.05);22~42日龄料重比与外杆菌属(Extibacter)相对丰度呈显著正相关(P<0.05),与副拟杆菌属(Parabacteroidesfu)和链球菌属(Streptococcus)相对丰度呈显著负相关(P<0.05);42日龄血清T-AOC与UCG-005和芽殖菌属(Gemmiger)相对丰度呈显著正相关(P<0.05)(图2-B)。在C组、T1组和T2组中,随着橡椀水解单宁纯度的提高,潜在有害菌Extibacter和Christensenellaceae_R-7_group相对丰度逐步降低,有益菌Streptococcus和Parabacteroidesfu的相对丰度逐步提高。T1组的UCG-005和Gemmiger相对丰度最高(图2-C)。

3 讨论

3.1 不同纯度橡椀水解单宁对AA肉鸡生长性能、屠宰性能、器官指数、肠道相对长度及肉品质的影响

单宁依据其化学结构可分为水解单宁和缩合单宁,水解单宁因其明确的收敛、抗菌[14]及抗氧化特性,在单胃动物养殖中展现出较大的应用潜力[15]。传统观点认为单宁是抗营养因子,因其可与蛋白质、多糖结合降低养分利用率[16]。单宁的利害两面性,与来源、剂量、化学结构有很大关系,合理的剂量以及类型使其具有新的应用价值[17]。
近年研究发现,低剂量水解单宁在畜禽上表现出显著的促生长作用[18]。水解单宁作为饲料添加剂,在畜禽以及水产动物养殖中展现出促生长和保健功能[19]。在断奶仔猪饲粮中添加1 000 mg/kg的栗树单宁,能够显著降低腹泻发生率,并促进仔猪生长[20]。同样,适量添加栗木单宁可提升滩羊的体重增长,并改善饲料利用率[21]。在凡纳滨对虾饲料中添加0.5~4.0 g/kg的缩合单宁也具有促生长作用[22]。本研究发现,在肉鸡饲粮中添加不同纯度的橡椀单宁均可促进其生长,提高42日龄体重、22~42日龄和1~42日龄平均日采食量,降低22~42日龄料重比。饲粮中添加不同纯度的橡椀单宁均提高了肉鸡的生长性能,主要通过提高消化率和平均日增重以及降低后期料重比来提高体重,说明特定剂量的单宁酸能够促进肉鸡的生长性能[23]。T1组和T2组饲粮的有效橡椀水解单宁酸含量均约为300 mg/kg,有效成分一致导致橡椀单宁粗提物和纯化物在生长性能上无显著差异,也可能是屠宰性能等其他指标无差异的原因。研究发现,肉鸡饲粮在不同阶段使用不同单宁含量的蚕豆,高单宁含量的蚕豆降低了肉鸡的体重、平均日采食量、腿肌率和屠宰率[17]。单宁提取物对屠宰性能、内脏器官指数无显著影响,说明300 mg/kg橡椀水解单宁在AA肉鸡养殖中使用无负面作用[7]。王妍等[8]在饲粮中添加单宁酸、鞣花酸和没食子酸,发现没食子酸可以提高肉鸡屠宰性能和抗氧化能力。在肉鸡饲粮中添加不同剂量的单宁,虽未影响胴体重量,但是对肌肉发育具有时间效应,胸肌和翅膀早期发育,腿肌后期发育[23],最终的屠宰率未发生变化。畜禽的屠宰性能与很多因素相关,包括体重、养殖模式、饲料与季节等众多因素[8]。不同养殖模式及季节下,饲养10周肉鸡体重具有显著差异,但屠宰性能无显著差异[24]。一般情况下体重增加,屠宰率会升高,主要因为肉鸡体重较小时,身体各部分发育尚未完全成熟,骨骼、羽毛等占比较大,可食用部分相对较少,此时屠宰率较低。本研究中,肉鸡42日龄体重增加,屠宰率未产生变化,腹脂、胸肌和腿肌重量也未产生变化,可能原因是增加了肉鸡内脏的总重量。

3.2 不同纯度橡椀水解单宁对AA肉鸡血清生化指标及血清、肝脏和空肠黏膜抗氧化指标的影响

在肉鸡生产中,肠道健康不佳及氧化应激是制约生长性能与经济效益的关键因素。前期研究表明,适量添加水解单宁能有效改善肉鸡的生长性能,其作用机制普遍认为与其调节肠道菌群平衡[1]、增强肠道屏障功能以及提升机体的抗氧化能力密切相关。本研究发现,饲粮中添加不同纯度橡椀单宁显著提高了42日龄肉鸡血清T-AOC,对血清MDA含量及SOD和GSH-Px活性以及肝脏和空肠黏膜抗氧化指标均无显著影响。橡椀单宁主要提升机体整体抗氧化能力,对肝脏和肠道组织的抗氧化能力无靶向作用,血清抗氧化指标反映了全身抗氧化能力的整体状况,而组织抗氧化指标更加局限在某个特定组织的抗氧化能力评估上,不同纯度橡椀水解单宁通过消化道进入血液后维持机体的整体氧化/抗氧化稳态,并不能靶向进入组织进行抗氧化作用,这可能是只提高血清T-AOC的原因。单宁与其他植物多酚类似,展现出多种抗氧化机制:清除自由基、螯合金属离子和抑制脂质过氧化,单宁通过多种机制发挥其抗氧化作用,有效保护细胞膜及生物膜,进而提高动物的生长性能[25]。畜禽上单宁酸的抗氧化应用效果主要集中在霉菌毒素[26-27]、脂多糖[28]、坏死性肠炎[29]、球虫[30]以及幼龄[31]和高代谢生产期[32]等特殊生产阶段或者生理状态下的应用。本研究中肉鸡在养殖全程属于健康状态,可能未引发水解单宁的其他抗氧化机制。

3.3 不同纯度橡椀水解单宁对42日龄AA肉鸡盲肠微生物区系的影响

肠道健康对畜禽生长十分重要[33],水解单宁在畜禽上能够促进肠道健康,提高肠道屏障功能[34]。植物多酚类化合物通常通过调控肠道上皮细胞连接以及氧化还原信号等相关机制,影响肠道微生物组成,进而增强肠道黏膜屏障功能并调节其通透性[35]。有研究指出,化香果单宁能够增加肉鸡肠道中Parabacteroidesfu相对丰度,从而有助于维持肠道屏障完整性[13]。另一项研究表明,在蛋鸡饲粮中添加1 g/kg水解单宁酸可刺激盲肠内乳酸杆菌和双歧杆菌增殖,同时抑制大肠杆菌生长,最终改善肠道通透性与整体健康[36]。此外,多项研究一致表明,单宁酸和水解单宁可通过调节鸡肠道中乳酸杆菌和大肠杆菌的数量促进肠道功能[34];在白羽肉鸡饲粮中补充200 mg/kg单宁酸可显著促进乳酸杆菌属的生长[37]。
对各组42日龄AA肉鸡盲肠微生物β多样性指数PLS-DA分析可以看出,不同纯度橡椀水解单宁各组有一定区分,T2组盲肠Bacteroidota和Alistipes相对丰度提高,盲肠Bacillota和Faecalibacterium相对丰度降低。Alistipes是Bacteroidota的一种革兰氏阴性细菌,是肠道共生菌[38]。Faecalibacterium是肠道微生物中的高相对丰度类群,具有产丁酸、肽等抗炎活性物质的能力[39]。Alistipes和Faecalibacterium与机体代谢和健康具有较大关系。
水解单宁介导畜禽和水产动物肠道菌群,可调控营养物质的代谢,增强对疾病的抵抗力[40],提升动物的健康水平。不同纯度橡椀单宁改变肉鸡盲肠微生物的营养物质代谢功能。同时,微生物能够调控宿主肠道物质代谢[41],单宁通过改变肠道的微生物区系改变肠道的物质代谢功能。本试验为研究这些微生物以及变化的微生物代谢过程是否与肉鸡生长性能有关,将不同纯度橡椀单宁显著影响的42日龄的体重、22~42日龄的料重比与盲肠微生物相对丰度进行相关性分析,发现Christensenellaceae_R-7_group相对丰度与42日龄体重呈显著负相关;Parabacteroidesfu、Streptococcus相对丰度与22~42日龄料重比呈显著正相关,Extibacter相对丰度与22~42日龄料重比呈显著负相关;UCG-005和Gemmiger相对丰度与42日龄血清T-AOC呈显著正相关。克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)属于厚壁菌门,在人类和动物肠道及黏膜中广泛存在,对宿主健康非常重要,Christensenellaceae相对丰度与炎症等代谢疾病显著负相关,如脂肪沉积、炎症性肠病和代谢综合征等。Extibacter影响胆汁酸代谢,调控肝脏脂质代谢,肉鸡肝脏是物质代谢的中心器官,与生长性能的发挥具有很大关系[42]。Streptococcus是类常见革兰阳性球菌,广泛分布于自然界和人的鼻咽部、胃肠道等处,大多为正常菌群。Parabacteroidesfu可以提高肉鸡的生长性能[13]。不同纯度的橡椀水解单宁可以降低潜在有害菌Extibacter和Christensenellaceae_R-7_group相对丰度,提高有益菌Streptococcus和Parabacteroidesfu相对丰度。本试验中,随橡椀水解单宁纯度提高,Christensenellaceae_R-7_group相对丰度降低,Parabacteroidesfu相对丰度的提高,极有可能是调控肉鸡42日龄体重的潜在因素。不同纯度橡椀水解单宁均能改善盲肠特定微生物的相对丰度。

4 结论

① 饲粮中添加有效添加量约为300 mg/kg的不同纯度(54%或66%)橡椀水解单宁均能改善肉鸡22~42日龄的平均日增重和料重比,提高42日龄体重,提高血清T-AOC,并改善肠道微生物组成。
② 橡椀水解单宁可能通过调节肉鸡肠道微生物组成、提高抗氧化能力等方式,在改善肉鸡生长性能方面发挥重要作用,且对生长后期(22~42日龄)的改善作用更大。

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LEE A, DAL PONT G C, FARNELL M B, et al. Supplementing chestnut tannins in the broiler diet mediates a metabolic phenotype of the ceca[J]. Poultry Science, 2021, 100(1):47-54.

DOI PMID

[42]
STREIDL T, KARKOSSA I, SEGURA M R, et al. The gut bacterium Extibacter muris produces secondary bile acids and influences liver physiology in gnotobiotic mice[J]. Gut Microbes, 2021, 13(1):1-21.

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