《Scientific Reports》:Effects of guava pomace combined with gut modulators on growth performance, cecal histomorphology and gene expression in rabbits
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兔生产的可持续集约化需要探索非常规饲料资源,以缓解常规原料成本上升和供应有限的问题。本研究评估了日粮中添加干燥番石榴果渣(dried guava pomace, DGP),单独或与甘露寡糖和β-葡聚糖(mannan-oligosaccharides and β
兔生产的可持续集约化需要探索非常规饲料资源,以缓解常规原料成本上升和供应有限的问题。本研究评估了日粮中添加干燥番石榴果渣(dried guava pomace, DGP),单独或与甘露寡糖和β-葡聚糖(mannan-oligosaccharides and β-glucan)的益生元源或有机酸混合物(organic acid blend)联合,对健康新西兰白(New Zealand White, NZW)生长兔(28日龄,雄性)生长性能、部分血液生化参数、盲肠组织形态学以及一些生长和免疫相关基因表达的影响。与对照日粮相比,DGP基日粮在终末体重、终末增重、采食量和饲料转化率以及性能指数方面呈现显著改善(P?0.01)。此外,用有机酸混合物加DGP强化日粮改善了部分血液学指标,且无肝或肾功能受损迹象。盲肠组织形态学检查显示,饲喂DGP基日粮的兔绒毛高度增加,黏膜完整性得以保持。基因表达分析显示,补充组肌肉胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1, IGF-1)表达增加,而炎症标志物(肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1β(IL-1β))的表达呈现组织特异性反应。盲肠炎症基因表达未受显著影响。这些发现表明,DGP可单独或与功能性添加剂联合用于兔日粮,作为支持兔健康和生产力的一种有前景的策略。需要进一步研究以评估最优添加水平、表征生物活性成分、评估长期生理效应、肠道微生物群结果以及评估商业生产条件下的经济可行性。
**论文解读文章**
**研究背景、问题与目的**
兔肉生产因其高蛋白、低脂肪和低胆固醇的营养特性而备受重视,埃及是全球主要兔生产国之一。然而,断奶后兔极易发生胃肠道疾病,影响生长性能并增加发病率和死亡率。过去几十年,抗生素被作为生长促进剂预防性添加到饲料中,但抗菌素耐药性和食品安全问题促使欧盟等地区严格限制或禁用抗生素。因此,研究天然、安全的饲料替代品(如益生元、有机酸和植物源生物活性化合物)成为热点。番石榴(*Psidium guajava* Linn.)副产物富含膳食纤维和抗氧化物质,但关于其与肠道调节剂联合应用于兔营养的信息有限。本研究旨在评估干燥番石榴果渣(DGP)单独或与甘露寡糖和β-葡聚糖的益生元源或有机酸混合物联合,对新西兰白兔(NZW)生长性能、血液生化参数、盲肠组织形态学以及生长和免疫相关基因表达的影响。论文发表在《Scientific Reports》。
**主要技术方法**
研究于2023年1月7日至3月10日在埃及本哈大学兽医学院实验动物研究单位进行,获得伦理批准。从埃及Qalyubia省商业兔场购入48只28日龄断奶雄性NZW兔(初始体重436.15±12.13g),随机分4组(每组12只,3个重复):对照组(CON,基础日粮)、T1(基础日粮+20% DGP)、T2(基础日粮+20% DGP+1%益生元源[MOS/β-glucan])、T3(基础日粮+20% DGP+1%有机酸混合物)。饲料按NRC指南配制,粗蛋白约18%、粗纤维15-16.5%、消化能2530-2600 kcal/kg DM。饲养至98日龄。测定生长性能(终末体重FBW、日增重ADG、采食量、饲料转化率FCR等)、血液生化(丙氨酸转氨酶ALT、天冬氨酸转氨酶AST、尿素、肌酐、总蛋白等)和血液学参数、盲肠组织形态学(黏膜褶皱高度、隐窝深度等),以及通过qRT-PCR检测肌肉和盲肠组织中IGF-1、TNF-α和IL-1β的mRNA表达。数据分析采用SPSS和GraphPad Prism,Tukey检验比较组间差异(P<0.05)。
**研究结果**
**近似成分分析**:分析的DGP干物质含量94.35%,粗蛋白7.53%,粗脂肪18.93%,粗纤维59.21%,总灰分1.27%,无氮浸出物7.41%,消化能2012 kcal/kg。粗脂肪高于既往研究,粗纤维与部分文献一致,灰分较低,差异可能与品种、加工等因素有关。
**生长性能**:与对照组相比,饲喂DGP基日粮(T1、T2、T3)的兔FBW、ADG显著更高(P<0.01),日采食量和总采食量显著更低(P=0.012),FCR和性能指数显著改善(P<0.01)。其中T2组(DGP+益生元)表现最优,表明DGP与益生元协同促进营养利用和肠道健康。
**生化与血液学参数**:各组间总蛋白、白蛋白、球蛋白、尿素、肌酐、ALT、AST无显著差异(P>0.05),提示无肝肾损伤。血液学方面,T2组血红蛋白浓度显著高于对照组(P<0.05),T3组红细胞压积显著更高(P<0.05),而红细胞计数、白细胞计数等无显著差异,表明有机酸组合可改善携氧能力。
**基因表达**:盲肠中IGF-1、TNF-α、IL-1β表达在各组间无显著差异(P>0.05)。肌肉组织中,IGF-1表达在T2组显著高于对照组(P<0.05);TNF-α表达在T1组显著降低,而在T2和T3组显著升高(P<0.05);IL-1β表达在所有补充组(尤其T3)均显著高于对照组(P<0.05)。这表明DGP及其组合对免疫相关基因具有组织特异性调节作用。
**盲肠组织形态学**:组织学观察显示,补充DGP增加了盲肠黏膜褶皱高度,其中T2组(DGP+益生元)褶皱高度和隐窝深度最大,优于对照组和其他组。这增加了上皮表面积,有利于营养吸收。隐窝数量也在T2组增多,支持细胞增殖。
**总结与讨论**
讨论指出,DGP中的膳食纤维和生物活性化合物(如酚酸、黄酮类)具有抗氧化、抗菌和免疫调节特性,可改善肠道健康。益生元(MOS/β-glucan)通过吸附有害菌、激活免疫反应、促进有益菌增殖和短链脂肪酸产生,进一步增强肠道屏障和营养消化。有机酸则通过降低肠道pH、抑制病原菌、刺激菌群发酵,提升消化酶活性和挥发性脂肪酸(如乙酸、丁酸)水平,进而改善肠道功能和整体健康。本研究中肌肉IGF-1上调与DGP加益生元组的生长改善吻合,而TNF-α和IL-1β的组织差异反映了局部免疫调节的复杂性。盲肠形态改善与营养吸收增强一致。结论:在本实验条件下,20% DGP单独或与益生元/有机酸联合使用,可改善生长兔的生长性能、盲肠组织形态,并调节肌肉中IGF-1、TNF-α和IL-1β基因表达。意义在于为可持续兔生产提供利用农业副产物和功能性添加剂的策略。研究局限性包括:缺少单独添加剂处理组、未定量酚类化合物、基因表达样本量小、未分析盲肠微生物群、未比较DGP与番石榴叶提取物的生物活性成分差异。