Chinese Journal of Animal Nutrition >

2024 , Vol. 36 >Issue 9: 5656 - 5668

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.482

RESEARCH PAPER

Effects of Sea Buckthorn Pomace Extract on Slaughter Performance, Meat Quality, Antioxidant Capability and Intestinal Health of Yellow-Feathered Broilers Fed Oxidized Soybean Oil

  • LI Luyu ,
  • FENG Zhipeng ,
  • JIN Yaxing ,
  • LI Xuanyue ,
  • WANG Lei ,
  • QIU Mingxin ,
  • CHEN Yong , *
Expand
  • College of Animal Science, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China
* professor, E-mail:

Received date: 2024-03-06

  Online published: 2024-09-08

Fold

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of sea buckthorn pomace extract (SBPE) on slaughter performance, meat quality, liver antioxidant indices, intestinal mucosal morphology and structure, volatile fatty acid (VFA) content in cecal content and ileal microbiota of yellow-feather broilers fed oxidized soybean oil. Ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS) method was used to qualitatively analyze the active components of SBPE. A total of 400 healthy 1-day-old yellow-feathered broilers with an average body weight of 39 g were randomly divided into 5 groups with 10 replicates per group and 8 chickens per replicate (half male and half female). Broilers in the blank control group (BC group) were fed a basal diet containing common soybean oil, those in the oxidized control group (OX group) were fed a basal diet containing oxidized soybean oil, and those in the three SBPE groups were fed the basal diet supplemented with 0.1% (0.1% SBPE group), 0.2% (0.2% SBPE group) and 0.4% SBPE (0.4% SBPE group) in OX group, respectively. The experiment lasted for 63 days. The results showed as follows: 1) SBPE mainly contained flavonoids, lignans, terpenes, alkaloids, phenols and other bioactive components. 2) There were no significant differences in slaughter performance indices, liver antioxidant indices and VFA content in cecal content of broilers among all groups (P>0.05). 3) The shear-force in breast muscle of broilers in 0.2% SBPE group was significantly higher than that in OX group (P<0.05). 4) The villus height in jejunum of broilers in 0.2% SBPE group was significantly higher than that in BC group and OX group (P<0.05). 5) Compared with BC group, the Chao1 index and number of operational taxonomic units (OTUs) in ileal microbiota of broilers in OX group were significantly decreased (P<0.05); compared with OX group, the Chao1 index and number of OTUs in ileal microbiota in 0.1% SBPE group were extremely significantly increased (P<0.01). 6) At the phylum level, compared with BC group, the Firmicutes relative abundance in ileal microbiota of broilers in 0.2% SBPE group and 0.4% SBPE group was significantly increased (P<0.05), and the Proteobacteria relative abundance in ileal microbiota in the three SBPE groups was significantly decreased (P<0.05). At the genus level, compared with BC group, the Lactobacillus relative abundance in ileal microbiota of broilers in 0.2% SBPE group and 0.4% SBPE group was extremely significantly increased (P<0.01); compared with OX group, the Lactobacillus relative abundance in ileal microbiota in 0.2% SBPE group was significantly increased (P<0.05), and the Clostridium_sensu_stricto_1 relative abundance in ileal microbiota in all SBPE groups was significantly decreased (P<0.05). In conclusion, SBPE can alleviate the degradation of meat quality and intestinal oxidative damage of yellow-feathered broilers caused by oxidized soybean oil, improve the species richness of intestinal microbiota, and improve the relative abundance of beneficial bacteria and reduce the relative abundance of harmful bacteria, so as to maintain intestinal health.

Key words： sea buckthorn pomace extract; oxidized soybean oil; slaughter performance; meat quality; intestinal health

Cite this article

LI Luyu , FENG Zhipeng , JIN Yaxing , LI Xuanyue , WANG Lei , QIU Mingxin , CHEN Yong . Effects of Sea Buckthorn Pomace Extract on Slaughter Performance, Meat Quality, Antioxidant Capability and Intestinal Health of Yellow-Feathered Broilers Fed Oxidized Soybean Oil[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2024 , 36(9) : 5656 -5668 . DOI: 10.12418/CJAN2024.482

沙棘是胡颓子科灌木,富含维生素、多酚和黄酮等生物活性物质,具有抗氧化、抗应激以及保肝护肝等作用,广泛用于医药、食品和保健等领域[1]。我国是世界上沙棘资源最丰富的国家,然而大量沙棘果渣被丢弃,造成资源浪费[2]。沙棘果渣是沙棘果榨取果汁后的副产物,约占沙棘果鲜重的20%,不仅含有丰富的脂肪、粗蛋白质和膳食纤维,还含有大量的必需氨基酸、单不饱和脂肪酸和类胡萝卜素[3]。研究表明,在饲粮中添加1%~2%的沙棘果渣,断奶仔猪的平均日采食量和平均日增重显著提高,料重比显著降低,血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)含量以及总抗氧化能力(T-AOC)和过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著升高[4]。在羔羊饲粮中添加16%的沙棘果渣能显著提高背最长肌脂肪含量和T-AOC,并降低肌肉剪切力[5]。沙棘果渣可以提高肉鸡饲料转化率和生产性能,提高胸肌中n-3多不饱和脂肪酸含量,有效缓解脂质氧化[6]。研究发现,与乙醇提取物相比,沙棘果渣水提取物虽然产量略低,但总酚含量、氧自由基吸收能力、2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)/1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力均更优;利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF-MS)分析技术发现异鼠李素、槲皮素、山柰酚糖苷衍生物和儿茶素含量最为丰富[7]。前期研究发现,在饲粮中添加0.1%的沙棘果渣提取物(sea buckthorn pomace extract,SBPE)可有效缓解肉鸡因氧化大豆油诱发的抗体水平和抗氧化酶活性的升高,添加0.2%和0.4%的SBPE则可以提高肉鸡的生长性能、免疫功能和血液抗氧化能力[8]。不过,SBPE对肉鸡屠宰性能、肉品质、肝脏抗氧化能力及肠道健康有何影响尚不清楚。因此,本试验旨在评估氧化大豆油饲粮中添加SBPE对黄羽肉鸡屠宰性能、肉品质、肝脏抗氧化指标、肠道黏膜形态结构、盲肠内容物挥发性脂肪酸(VFA)含量以及回肠微生物的影响,为SBPE在肉鸡生产中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 SBPE和氧化大豆油的制备

SBPE和氧化大豆油的制备参考冯志鹏等[8]的方法。沙棘果渣粉碎后按照1∶20的比例加入去离子水浸提2.5 h,经澄清过滤后旋转蒸发浓缩至膏状,再经65 ℃烘干备用。新鲜大豆油于90 ℃水浴加热并持续通入压缩空气,当过氧化值超过120 meq/kg时制备完成。

1.2 SBPE活性成分的定性鉴定

1.2.1 SBPE前处理

取SBPE粉末50 mg,加500 μL甲醇∶乙腈(1∶1,体积比)溶液,冰浴条件超声处理30 min,于20 ℃、17 000×g离心15 min,取上清液,35 ℃真空离心抽干,加入100 μL的50%甲醇水溶液,充分溶解后于4 ℃、17 000×g离心15 min,取上清液。

1.2.2 超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)

采用Thermo UltiMate 3000超高效液相色谱仪,流动相为水(正离子下0.1%甲酸,负离子下含2 mmol/L乙酸铵,A相)和乙腈(B相)。洗脱程序为:0~1.50 min,5%B相;1.50~2.50 min,10%B相;2.50~14 min,40%B相;14~22 min和22~23 min,95%B相;23~23.10 min和23.10~25 min,5%B相。柱温40 ℃,进样量5 μL,流速0.4 mL/min。质谱条件:一级采集范围50~1 200,轰击能量30 eV,10张二级谱图每50 ms。电喷雾离子源(ESI):雾化气压(GS1)60 Psi,辅助气压60 Psi,气帘气压35 Psi,温度650 ℃,喷雾电压5 000 V(正离子模式)或-4 000 V(负离子模式)。

1.2.3 数据处理和化合物鉴定

通过ProteoWizard软件将获得的原始数据,利用MS-DIAL进行峰识别、峰过滤和峰对齐,得到包括质荷比(mass to charge ratio,m/z)和保留时间(retention time,RT)及峰面积等信息的数据矩阵。成分鉴定根据精确分子质量进行确认(分子质量误差为≤30×10-6),利用二级质谱数据库(MassBank、GNPS、RIKEN PlaSMA、BMDMS-NP、mzCloud等)以及自建的数据库对采集到的串级质谱的数据进行物质鉴定分析。

1.3 试验动物、分组及饲粮

试验选取400只健康、平均体重为39 g的1日龄黄羽肉鸡,随机分成5组,每组10个重复,每个重复8只鸡(公母各占1/2)。空白对照组(BC组)饲喂含普通大豆油的基础饲粮,氧化对照组(OX组)饲喂含氧化大豆油的基础饲粮,3个SBPE组分别饲喂在OX组基础饲粮的基础上添加0.1%(0.1% SBPE组)、0.2%(0.2% SBPE组)和0.4% SBPE(0.4% SBPE组)的饲粮。试验期63 d。饲粮依据《中国饲料成分及营养价值表(2019年第30版)》[9]和《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)[10]配制。基础饲粮组成及营养水平见表1。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis) %

项目
Items		 1~21日龄
1 to 21 days of age		 22~42日龄
22 to 42 days of age		 43~63日龄
43 to 63 days of age
原料Ingredients
玉米Corn 53.88 59.81 69.40
麸皮Wheat bran 2.20 2.47 1.83
豆粕Soybean meal 22.53 22.28 15.66
全脂大豆Full-fat soybean 6.00 3.80 2.97
大豆油Soybean oil 2.00 2.50 3.00
棉籽粕Cottonseed meal 9.00 5.10 3.37
磷酸氢钙CaHPO4 2.19 2.00 1.70
石粉Limestone 1.23 1.10 1.05
氯化钠NaCl 0.35 0.35 0.35
预混料Premix1) 0.50 0.50 0.50
DL-蛋氨酸DL-Met 0.12 0.09 0.07
L-赖氨酸L-Lys 0.10
合计Total 100.00 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 12.12 12.54 12.96
粗蛋白质CP 20.45 18.46 16.03
钙Ca 1.29 1.40 1.22
总磷TP 0.81 0.82 0.72
DL-蛋氨酸DL-Met 0.46 0.38 0.34
蛋氨酸+胱氨酸Met+Cys 0.85 0.72 0.65
L-赖氨酸L-Lys 1.05 0.98 0.85

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VD3 1 250 IU,VA 7 500 IU,VK3 0.6 mg,DL-α-生育酚乙酸酯 DL-α-tocopherol acetate 30 mg,盐酸硫胺 thiamine hydrochloride 3 mg,核黄素 riboflavin 6 mg,叶酸 folic acid 0.75 mg,烟酸 niacin 35 mg,Zn 75 mg,Mn 100 mg,Fe 400 mg,Cu 2.25 mg。

2)粗蛋白质(GB/T 6432—2018)、钙(GB/T 6436—2018)和总磷(GB/T 6437—2018)为实测值,其余为计算值[参考中国饲料成分及营养价值表(2019年第30版)]。CP (GB/T 6432—2018), Ca (GB/T 6436—2018) and TP (GB/T 6437—2018) were measured values, while the others were calculated values [referred to Tables of Feed Composition and Nutritive in China (30th edition, 2019)].

1.4 饲养管理

饲养采用3层笼养,试验前对笼舍、食槽和饮水器等进行常规消毒。雏鸡入笼后,圈舍内温度和相对湿度分别保持在38 ℃和40%~60%,试验开始时24 h人工照明,3日龄后每隔24 h温度下调1 ℃,降至25~26 ℃为止;光照每日减少1 h,降至16 h为止。试验期间肉鸡自由采食和饮水。肉鸡饲养管理严格参照《黄羽肉鸡饲养管理技术规程》(NY/T 1871—2010)[11]进行。

1.5 样品采集及指标测定

1.5.1 屠宰性能

肉鸡63日龄时,断料给水12 h后称取空腹重,每个重复选取与其对应组平均体重相近的肉鸡公母各1只,经颈静脉放血处死,人工退羽。参照《家禽生产性能名词术语和度量计算方法》(NY/T 823—2020)[12]测定屠宰性能指标。

1.5.2 肉品质

采用OPTO-STAR型肉色测定仪和pH-STAR型pH仪测定肉鸡屠宰后1和24 h胸肌肉色值及pH;滴水损失率参照《畜禽肉质的测定》(NY/T 1333—2007)[13]进行测定;剪切力参照《肉嫩度的测定:剪切力测定法》(NY/T 1180—2006)[14]进行测定。

1.5.3 肝脏抗氧化指标

取肝脏右叶按组织重∶生理盐水体积为1(g)∶9(mL)的比例在冰浴条件下制成匀浆,于4 ℃、12 000×g离心5 min,取上清采用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定肝脏中丙二醛(MDA)含量、T-AOC以及CAT、超氧化物歧化酶(SOD)、GSH-Px活性。采用考马斯亮蓝法[15]测定肝脏匀浆中蛋白质含量。

1.5.4 肠道黏膜形态结构

取回肠、空肠和十二指肠中部2 cm肠段,用无菌生理盐水冲洗除去肠道内容物,置于Bouin氏固定液中固定。取每个肠段0.5 cm左右制作石蜡组织切片,苏木精-伊红(HE)染色后采用尼康显微图像分析软件NIS-Elements D测量绒毛高度和隐窝深度,并计算绒毛高度/隐窝深度(V/C)值。

1.5.5 盲肠内容物VFA含量

取盲肠内容物0.4 g,加入2.5倍的双重蒸馏水,漩涡振荡5 min混匀,18 000×g离心30 min。取上清液0.5 mL,再加入0.5 mL的10%三氯乙酸和0.1 mL 40 mmol/L的4-甲基戊酸,混合均匀,放置20 min后18 000×g离心30 min,取上清液,以4-甲基戊酸为内标采用气相色谱仪测定VFA含量[16]。

1.5.6 回肠微生物16S rDNA扩增子测序

取回肠内容物,采用试剂盒(TIANGEN)提取微生物基因组DNA,利用1%琼脂糖凝胶电泳检测DNA质量。取适量DNA用超纯水稀释至1 ng/μL,选择特异性引物515F(5'-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3')和806R(5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3'),用Phusion® High-Fidelity PCR Master Mix(New England Biolabs)对细菌16S rRNA V4可变区进行扩增。使用New England Biolabs的NEB Next® UltraTM Ⅱ FS DNA PCR-Free Library Prep Kit试剂盒构建测序文库,经Qubit和实时荧光定量PCR检测合格后,使用NovaSeq6000进行PE250上机测序。
下机原始数据经拼接、过滤得到的有效数据利用UPARSE软件以97%的序列一致性为标准划分操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)。采用Mothur软件对OTUs序列进行物种注释,并采用MUSCLE 5软件进行多序列比对,得到所有OTUs代表序列的系统发生关系。样本数据经均一化处理后进行多样性分析。

1.6 数据统计与分析

采用SPSS 19.0统计软件对各组数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并采用Duncan氏法进行多重比较检验,结果采用平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 SBPE活性成分的定性鉴定

采用UPLC-MS/MS法在正离子模式和负离子模式下分析了SBPE的活性成分,通过二级质谱共定性到126个化合物,其中114个在正离子模式下鉴定获得,12个在负离子模式下鉴定获得,包括黄酮类、木脂素类、萜类、生物碱类及酚类化合物等多种生物活性成分。表2列出了SBPE中相对含量较高的17种化合物信息,其中有儿茶酚、柠檬酸、辛夷脂素、橙皮素和倒捻子素等。
表2 二级质谱筛选中相对含量较大的物质

Table 2 Substances with relatively large content in secondary mass spectrometry screening

化合物名称
Compound
name		 保留时间
RT/min		 质荷比
m/z		 加合物
Adducts		 相对含量
Relative
content/%		 分类
Classification		 分子式
Formula
3-(3,5-dimethyl-7-oxo-7H-furo[3,2-g]
chromen-6-yl)-N-(2-fluorophenyl)propanamide		 0.92 380.14 [M+H]+ 4.47 含氟芳香族 C22H18FNO4
7-methoxy-6-(1,2,3-trihydroxy-3-
methylbutyl)chromen-2-one		 7.42 317.10 [M+Na]+ 2.36 香豆素 C15H18O6
5,7-dihydroxy-2-(3-hydroxy-4-
methoxyphenyl)-2,3-dihydrochromen-4-one		 8.14 303.08 [M+H]+ 8.03 黄酮类 C16H14O6
橙皮素Hesperetin 12.08 303.08 [M+H]+ 3.65 黄酮类 C16H14O6
倒捻子素Mangostin 5.74 433.16 [M+Na]+ 2.02 黄酮类 C24H26O6
枸橘苷Poncirin 11.99 617.19 [M+Na]+ 1.91 黄酮类 C28H34O14
苏木精Hematoxylin 6.63 303.08 [M+H]+ 1.88 黄酮类 C16H14O6
樱花素Sakuranetin 9.07 287.08 [M+H]+ 1.49 黄酮类 C16H14O5
辛夷脂素Fargesin 20.64 371.15 [M+H]+ 6.10 木脂素 C21H22O6
五味子酚Schisanhenol 5.40 425.19 [M+Na]+ 2.44 木脂素 C23H30O6
亮肽素Leupeptin 14.20 427.31 [M+H]+ 2.98 肽醛类 C20H38N6O4
1/2(H2SO4)
Tonantzitlolone A 8.56 487.26 [M+Na]+ 2.24 萜类 C26H40O7
盐酸吐根碱Emetine hydrochloride 12.50 539.27 [M+Na]+ 1.59 生物碱类 C29H41CIN2O4
血根碱Sanguinarine 0.98 333.11 [M+H]+ 1.33 生物碱类 C20H14NO4
胸腺嘧啶Thymine 3.49 127.05 [M+H]+ 1.31 核苷类 C5H6N2O2
柠檬酸Citric acid 1.56 191.01 [M-H]- 8.43 三羧酸 C6H8O7
儿茶酚Catechol 3.55 109.02 [M-H]- 10.44 多酚 C6H6O2

2.2 SBPE对黄羽肉鸡屠宰性能的影响

由表3可知,各组间黄羽肉鸡活重、屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率和腹脂率均无显著差异(P>0.05)。
表3 SBPE对黄羽肉鸡屠宰性能的影响

Table 3 Effects of SBPE on slaughter performance of yellow-feathered broilers

项目
Items		 BC组
BC group		 OX组
OX group		 SBPE添加量
Addition amount of SBPE/%		 SEM P值
P-value
0.1 0.2 0.4
活重Live weight/g 1 966.23 1 876.08 1 908.88 1 982.50 1 918.70 29.92 0.807
屠宰率Dressed percentage/% 92.50 93.13 93.08 94.03 93.33 0.30 0.621
半净膛率
Percentage of half-eviscerated yield/%		 83.84 84.66 84.17 85.03 83.15 0.27 0.210
全净膛率Percentage of eviscerated yield/% 67.52 68.71 67.58 68.75 68.18 0.26 0.393
胸肌率Percentage of breast muscle/% 15.82 15.11 15.86 15.82 15.94 0.22 0.756
腿肌率Percentage of leg muscle/% 21.61 21.64 21.34 21.74 21.53 0.14 0.934
腹脂率Percentage of abdominal fat/% 3.94 4.00 3.84 4.27 3.88 0.13 0.872

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),相同小写字母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), and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01), while with the same small letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.3 SBPE对黄羽肉鸡肉品质的影响

由表4可知,0.2% SBPE组黄羽肉鸡胸肌剪切力显著高于OX组(P<0.05);各组间胸肌肉色值、pH和滴水损失率均无显著差异(P>0.05)。
表4 SBPE对黄羽肉鸡肉品质的影响

Table 4 Effects of SBPE on meat quality of yellow-feathered broilers

项目
Items		 BC组
BC group		 OX组
OX group		 SBPE添加量
Addition amount of SBPE/%		 SEM P值
P-value
0.1 0.2 0.4
剪切力Shear force/N 55.04ab 43.38b 53.67ab 63.85a 53.24ab 2.03 0.034
pH1 h 5.73 5.85 5.78 5.61 5.79 0.04 0.305
pH24 h 5.41 5.38 5.32 5.34 5.35 0.02 0.807
1 h肉色Meat color at 1 h 71.45 74.16 76.36 73.69 72.28 0.63 0.123
24 h肉色Meat color at 24 h 61.20 60.90 61.36 61.41 62.33 0.49 0.927
滴水损失率Drip loss/% 5.61 6.90 7.23 6.58 6.74 0.24 0.333

2.4 SBPE对黄羽肉鸡肝脏抗氧化指标的影响

由表5可知,各组间黄羽肉鸡肝脏MDA含量、T-AOC以及CAT、SOD和GSH-Px活性均无显著差异(P>0.05)。
表5 SBPE对黄羽肉鸡肝脏抗氧化指标的影响

Table 5 Effects of SBPE on antioxidant indices in liver of yellow-feathered broilers

项目
Items		 BC组
BC group		 OX组
OX group		 SBPE添加量
Addition amount of SBPE/%		 SEM P值
P-value
0.1 0.2 0.4
丙二醛MDA/(nmol/mg prot) 0.42 0.51 0.49 0.49 0.47 0.02 0.559
总抗氧化能力T-AOC/(μmol/g prot) 35.53 35.58 49.82 39.17 36.41 1.97 0.123
过氧化氢酶CAT/(U/mg prot) 12.46 13.47 11.90 12.42 11.70 0.43 0.744
超氧化物歧化酶SOD/(U/mg prot) 41.67 46.61 42.54 38.40 41.83 1.98 0.800
谷胱甘肽过氧化物酶
GSH-Px/(U/mg prot)		 4.01 4.92 4.56 4.17 4.76 0.18 0.428

2.5 SBPE对黄羽肉鸡肠道黏膜形态结构的影响

由表6可知,与BC组相比,OX组黄羽肉鸡十二指肠、空肠和回肠绒毛高度、隐窝深度及V/C值均无显著差异(P>0.05)。与BC组和OX组相比,0.2% SBPE组空肠绒毛高度显著提高(P<0.05)。各组间其他肠道黏膜形态结构指标均无显著差异(P>0.05)。
表6 SBPE对黄羽肉鸡肠道黏膜形态结构的影响

Table 6 Effects of SBPE on intestinal mucosal morphology and structure of yellow-feathered broilers

项目
Items		 BC组
BC group		 OX组
OX group		 SBPE添加量
Addition amount of SBPE/%		 SEM P值
P-value
0.1 0.2 0.4



十二指肠
Duodenum		 绒毛高度Villus height/μm 1 767.42 1 786.19 1 838.12 1 828.93 1 954.36 27.29 0.223
隐窝深度Crypt depth/μm 261.29 219.15 229.29 250.41 240.39 5.88 0.176
绒毛高度/隐窝深度V/C 6.90 8.13 8.11 7.61 8.32 0.19 0.118



空肠
Jejunum		 绒毛高度Villus height/μm 1 324.46b 1 303.82b 1 372.75ab 1 468.08a 1 396.31ab 18.92 0.042
隐窝深度Crypt depth/μm 223.01 212.77 201.68 231.45 201.46 4.99 0.234
绒毛高度/隐窝深度V/C 6.00 6.28 6.83 6.48 6.86 0.14 0.283



回肠
Ileum		 绒毛高度Villus height/μm 887.08 905.33 934.85 969.56 911.80 15.67 0.527
隐窝深度Crypt depth/μm 167.68 158.92 170.77 173.60 178.50 3.09 0.375
绒毛高度/隐窝深度V/C 5.36 5.82 5.53 5.60 5.16 0.11 0.422

2.6 SBPE对黄羽肉鸡盲肠内容物VFA含量的影响

由表7可知,各组间黄羽肉鸡盲肠内容物各VFA含量均无显著差异(P>0.05)。
表7 SBPE对黄羽肉鸡盲肠内容物VFA含量的影响

Table 7 Effects of SBPE on VFA content in cecal content of yellow-feathered broilersmg/g

项目
Items		 BC组
BC group		 OX组
OX group		 SBPE添加量
Addition amount of SBPE/%		 SEM P值
P-value
0.1 0.2 0.4
乙酸Acetate 13.04 12.23 12.21 11.54 14.09 0.53 0.612
丙酸Propionate 4.35 3.92 3.51 3.82 4.73 0.16 0.134
异丁酸Isobutyrate 0.33 0.27 0.31 0.29 0.32 0.01 0.634
丁酸Butyrate 4.14 3.77 3.78 3.86 5.39 0.27 0.248
异戊酸Isovalerate 0.49 0.39 0.46 0.42 0.46 0.02 0.508
戊酸Valerate 0.31 0.28 0.40 0.33 0.32 0.02 0.260

2.7 SBPE对黄羽肉鸡回肠微生物的影响

2.7.1 SBPE对黄羽肉鸡回肠微生物α多样性的影响

16S rDNA扩增子高通量测序获得的原始序列经拼接、过滤和去嵌合体后,每个样品平均测得123 036条有效序列,序列的平均长度在252 bp左右,Q20均在99%以上,平均质控有效率为91.76%。
由表8可知,各组间黄羽肉鸡回肠微生物香农指数和辛普森指数均无显著差异(P>0.05)。与BC组相比,OX组Chao1指数和OTUs数目显著降低(P<0.05);与OX组相比,0.1% SBPE组Chao1指数和OTUs数目极显著提高(P<0.01)。
表8 SBPE对黄羽肉鸡回肠微生物α多样性的影响

Table 8 Effects of SBPE on microbial α diversity in ileum of yellow-feather broilers

项目
Items		 BC组
BC group		 OX组
OX group		 SBPE添加量
Addition amount of SBPE/%		 SEM P值
P-value
0.1 0.2 0.4
Chao1指数Chao1 index 579.55ABa 493.28BCb 637.44Aa 462.53Cb 461.86Cb 15.74 <0.001
操作分类单元OTUs 574.50ABa 490.30BCb 631.70Aa 458.80Cb 458.70Cb 15.56 <0.001
香农指数Shannon index 4.94 5.12 5.00 4.53 4.83 0.09 0.252
辛普森指数Simpson index 0.87 0.91 0.89 0.86 0.88 0.01 0.410

2.7.2 黄羽肉鸡回肠微生物OTUs分析

如图1所示,将样品有效数据序列以具有97%一致性进行聚类为OTUs,共得到11 321个OTUs,其中5组共同拥有643个OTUs,BC组和OX组各特有2 565和1 069个OTUs,0.1% SBPE组、0.2% SBPE组和0.4% SBPE组各特有2 697、1 202和935个OTUs。
图1 黄羽肉鸡回肠微生物OTUs韦恩图

C:BC组;O:OX组;L:0.1% SBPE组;M:0.2% SBPE组;H:0.4% SBPE组。图2同。

Fig.1 Venn diagram of OTUs in ileal microbiota of yellow-feather broilers

C: BC group; O: OX group; L: 0.1% SBPE group; M: 0.2% SBPE group; H: 0.4% SBPE group. The same as Fig.2.

2.7.3 SBPE对黄羽肉鸡回肠微生物组成的影响

选取在门和属水平上相对丰度前10的物种绘图并对平均相对丰度超过5%的菌门和超过1%的菌属进行统计学分析。由图2-a和表9可知,与BC组相比,OX组黄羽肉鸡回肠厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度略有升高(P>0.05),饲粮添加SBPE后回肠厚壁菌门相对丰度进一步升高,其中0.2% SBPE组和0.4% SBPE组回肠厚壁菌门相对丰度显著高于BC组(P<0.05);3个SBPE组回肠变形菌门(Proteobacteria)相对丰度均显著低于BC组(P<0.05)。各组间回肠蓝藻门(Cyanobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota)相对丰度无显著差异(P>0.05)。
图2 SBPE对黄羽肉鸡回肠微生物组成的影响

a:门水平 at phylum level;b:属水平 at genus level。

Fig.2 Effects of SBPE on ileal microbiota composition of yellow-feathered broilers

表9 SBPE对黄羽肉鸡回肠微生物在门水平上相对丰度的影响(平均相对丰度>5%)

Table 9 Effects of SBPE on relative abundance of ileal microbiota at phylum level of yellow-feather broilers (average relative abundance>5%) %

项目
Items		 BC组
BC group		 OX组
OX group		 SBPE添加量
Addition amount of SBPE/%		 SEM P值
P-value
0.1 0.2 0.4
厚壁菌门Firmicutes 60.98b 68.97ab 69.94ab 74.93a 75.28a 1.60 0.025
变形菌门Proteobacteria 25.70a 21.29ab 15.83b 14.11b 13.25b 1.36 0.011
蓝藻门Cyanobacteria 6.22 1.76 4.35 3.10 3.12 0.63 0.224
拟杆菌门Bacteroidota 5.14 6.81 7.60 6.87 7.70 0.45 0.399
由图2-b和表10可知,在属水平上,乳杆菌属(Lactobacillus)是各组黄羽肉鸡回肠的主要菌属。与BC组相比,OX组回肠乳杆菌属相对丰度略有提高(P>0.05);0.2% SBPE组和0.4% SBPE组回肠乳杆菌属相对丰度极显著高于BC组(P<0.01),且0.2% SBPE组回肠乳杆菌属相对丰度显著高于OX组(P<0.05)。与BC组相比,其他4组回肠Chloroplast、罗姆布茨菌属(Romboutsia)相对丰度显著或极显著降低(P<0.05和P<0.01)。与BC组和OX组相比,3个SBPE组回肠鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)相对丰度均极显著降低(P<0.01)。与OX组相比,其他4组回肠狭义梭菌属1(Clostridium_sensu_stricto_1)相对丰度均显著降低(P<0.05)。与BC组相比,3个SBPE组回肠Gastranaerophilales相对丰度均显著提高(P<0.05)。
表10 SBPE对黄羽肉鸡回肠微生物在属水平上相对丰度(>1%)的影响

Table 10 Effects of SBPE on relative abundance of ileal microbiota at genus level of yellow-feather broilers (average relative abundance>1%) %

项目
Items		 BC组
BC group		 OX组
OX group		 SBPE添加量
Addition amount of SBPE/%		 SEM P值
P-value
0.1 0.2 0.4
乳杆菌属Lactobacillus 27.79Bc 37.97ABbc 36.25ABc 50.83Aa 48.78Aab 2.13 0.001
大肠杆菌-志贺菌属Escherichia-Shigella 9.83 6.50 9.75 9.80 8.28 1.09 0.849
Chloroplast 5.91a 0.88b 2.04b 0.91b 1.33b 0.61 0.040
罗姆布茨菌属Romboutsia 13.94Aa 4.96Bb 5.84Bb 3.58Bb 4.02Bb 0.83 <0.001
鞘脂单胞菌属Sphingomonas 6.66Aa 7.19Aa 2.11Bb 1.79Bb 2.19Bb 0.52 <0.001
狭义梭菌属1 Clostridium_sensu_stricto_1 0.31b 2.56a 0.10b 0.04b 0.29b 0.32 0.049
梭菌纲vadinBB60群
Clostridia_vadinBB60_group		 1.56 1.66 3.20 1.60 1.95 0.25 0.202
拟杆菌属Bacteroides 2.25 3.34 3.19 3.61 4.14 0.23 0.132
副拟杆菌属Parabacteroides 1.10 1.33 2.58 1.55 1.45 0.47 0.211
Gastranaerophilales 0.28c 0.88bc 2.29a 2.18ab 1.76ab 0.45 0.010

3 讨论

研究表明,黄酮类和酚类化合物是沙棘的主要化学成分,这在沙棘的果实、叶、枝、根和种子中均被证实[17]。一项研究发现,沙棘果渣醇提物中总黄酮含量占41.37%,采用高效液相色谱法测定,其主要有芦丁、槲皮素、山奈酚和异鼠李素等活性物质[18]。王旭等[19]采用超高效液相色谱串联四极杆静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Orbitrap HRMS)法对沙棘果渣和籽渣中活性成分进行鉴定,共鉴定出37种化合物,主要活性物质为儿茶素、槲皮素、柚皮素、甘草次酸和水杨酸等。本研究将SBPE进行液质联用,分析提取物中的化合物种类,在正离子模式下,黄酮类化合物相对含量最高;在负离子模式下,酚类化合物相对含量最高。目前,在SBPE中鉴定出了多种化合物,其中相对含量较高的物质有儿茶酚、柠檬酸、橙皮素和五味子酚等,这些化合物具有良好的抗氧化、抗菌和抗炎性能。
植物提取物含有丰富的多酚、黄酮等植物次生代谢,在调节动物免疫力、维持肠道健康、提高生产性能、替代饲用抗生素等方面发挥了积极的作用[20]。沙棘含有蛋白质、氨基酸、维生素、黄酮类、酚类和多糖等多种营养成分,具有抗氧化、抗肿瘤和降血糖等多种生物学功效[21]。近年来,沙棘果渣被用于猪、绵羊等家畜饲养,发现其不仅具有调节机体免疫力的作用,还具有改善肉品质的特点[4-5]。在肉鸡上的试验证实,SBPE具有提高肉鸡的生长性能、免疫功能和抗氧化能力的潜力[8],显示出良好的应用前景。维持肠道健康有助于充分发挥畜禽的生长潜能。SBPE对鸡肉品质、肠道健康有何影响尚未见有关报道。
剪切力是评价肌肉嫩度的重要指标,其大小与肌肉纤维直径和肌间脂肪含量相关,剪切力越低,肌纤维直径越细,肉质越嫩[22]。本试验中,0.2% SBPE组黄羽肉鸡胸肌肌肉剪切力显著高于OX组,可能是饲粮中添加SBPE使肉鸡肌纤维直径增加。研究表明,沙棘果渣可以增大肌肉肌纤维直径,这与黄酮类化合物有关[23],其会通过激活蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号轴促进蛋白质合成,通过改变肌肉生长抑制素丰度抑制蛋白质降解,从而影响肌肉纤维大小分布[5]。
研究发现,氧化大豆油会引起氧化损伤,其中的醛类、酮类、酯类等氧化产物具有一定毒性,会损伤肠道黏膜,影响肠道黏膜完整性[24]。在本试验中,0.2% SBPE组黄羽肉鸡空肠绒毛高度显著高于BC组和OX组,可能是SBPE含有的黄酮、多酚和多糖等活性物质具有抗氧化性能,能够改善氧化大豆油对肠道黏膜形态结构的损伤。研究表明,黄酮类中的槲皮素能够提高上皮细胞增殖,增加肠道上皮绒毛的数量[25];同时,沙棘果实含有大量有机酸,可作为三羧酸循环的底物,刺激能量代谢,促进肠上皮细胞的快速更新和增殖,提高肠道绒毛高度[26]。
本试验表明,与BC组或OX组相比,饲粮添加适宜剂量SBPE能够提高黄羽肉鸡回肠微生物OTUs数目和Chao1指数,并提高回肠厚壁菌门相对丰度,降低回肠变形菌门相对丰度。这可能因为SBPE中的柠檬酸能够降低肠道内容物pH,提高肠道益生菌的相对丰度。厚壁菌门是肠道内最丰富的一类细菌,大多数细菌是产丁酸细菌,能为宿主供能,促进肠上皮细胞发育[27]。变形菌门大多数为兼性厌氧菌,相对丰度极易受环境的影响,能够产生脂多糖和刺激性鞭毛蛋白加快炎症反应[28]。SBPE中的多糖和黄酮化合物能够抑制炎症,主要通过降低促炎因子水平和抑制核因子-κB(NF-κB)信号通路,抑制Toll样受体4-NF-κB信号通路,防止炎症相关损伤[29]。
本试验结果表明,氧化大豆油显著提高黄羽肉鸡回肠狭义梭菌属1相对丰度,显著降低Chloroplast和罗姆布茨菌属相对丰度。这可能是因为氧化大豆油会促使致病菌数量增加,产生肠毒素和细胞毒素,导致回肠微生物区系平衡失调[30]。狭义梭菌属1具有较强的致病性,能诱发多种疾病。本试验结果表明,与OX组相比,0.2% SBPE组黄羽肉鸡回肠乳杆菌属相对丰度显著提高,3个SBPE组回肠狭义梭菌属1相对丰度显著降低,这可能与SBPE中的生物活性成分有关。研究发现,黄酮类化合物可以增加细胞表面的疏水性,而细胞表面的疏水性和聚集性与益生菌黏附肠黏膜的能力密切相关,这有利于提高乳杆菌的自聚集和共聚集能力,对乳杆菌起到正向调节作用,促进乳杆菌的生长,并主要通过增强固有的抗氧化基因核因子E2相关因子2(Nrf2)及其下游基因SOD、CAT、GSH-Px等表达,以维持氧化还原平衡,加强化学屏障,增强肠道功能[31-32]。也有研究表明,黄酮类化合物还可以通过促进微生物代谢产物的生成来改善肠道微生态环境,维护肠道功能稳态,其中橙皮素可提高肠道中乳杆菌属的数量及增殖速度,维持肠道菌群平衡[33]。综上可知,饲粮添加SBPE可以改善氧化大豆油引起的氧化应激,调节肠道微生物区系。

4 结论

SBPE能够缓解氧化大豆油造成的黄羽肉鸡肉品质下降和肠道氧化损伤,提高肠道微生物物种丰富度,并提高肠道有益菌相对丰度,降低有害菌相对丰度,维持肠道健康。

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