出殼后96 h微量營(yíng)養(yǎng)對(duì)家禽終生生產(chǎn)性能的影響

尹曉楠，朱榮華

(北京奧特奇生物制品有限公司，北京 100600)

出殼后96 h，即出雛后4 d，占肉雞整個(gè)生命期不足十分之一，此階段的采食量約占肉雞一生總采食量的1.7%。在這一時(shí)期，雛雞所采食的幾乎微乎其微的微量礦物質(zhì)對(duì)其短期及長(zhǎng)期的生長(zhǎng)性能、腸道基因表達(dá)會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響呢？來自?shī)W特奇-肯塔基營(yíng)養(yǎng)研究聯(lián)盟的科研人員通過科學(xué)驗(yàn)證給出了答案，并將這一成果發(fā)表在Biological Trace Element Research。

1 研究背景

促使研究聯(lián)盟的科研人員對(duì)這一主題進(jìn)行研究，始于近些年人類改變了微量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)動(dòng)物后期生長(zhǎng)和生產(chǎn)性能影響的認(rèn)知。在傳統(tǒng)的家禽日糧配方中，營(yíng)養(yǎng)師往往會(huì)用無機(jī)礦物鹽來確保家禽能夠攝入足夠的微量元素。但是，隨著微量營(yíng)養(yǎng)的不斷發(fā)展和家禽營(yíng)養(yǎng)研究的不斷深入，有機(jī)微量元素產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。由于有機(jī)微量元素有更高的生物利用率、更低的添加量、更低的日糧互作、更少的環(huán)境排放量，在市場(chǎng)上得到了越來越廣泛的認(rèn)可。

同時(shí)，隨著動(dòng)物健康研究的不斷深入，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的早期營(yíng)養(yǎng)對(duì)于其成年時(shí)的健康具有舉足輕重的作用。在人類健康研究中發(fā)現(xiàn)，嬰兒在出生后第一年如果營(yíng)養(yǎng)不良，會(huì)導(dǎo)致葡萄糖-胰島素代謝發(fā)生永久性變化，包括胰島素分泌能力降低，胰島素抵抗發(fā)生率增加。同樣，雛雞早期的蛋白質(zhì)供應(yīng)水平也被證實(shí)會(huì)影響它的生長(zhǎng)和發(fā)育。在家禽上，出殼后日糧中微量元素含量對(duì)生長(zhǎng)后期基因表達(dá)的影響尚不清晰。Brennan等深入研究了出殼后日糧微量元素水平對(duì)21日齡肉雞生長(zhǎng)性能、組織礦物質(zhì)含量和腸道基因表達(dá)的影響。

2 研究設(shè)計(jì)

2.1 試驗(yàn)期和日糧

為了探究早期微量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)肉雞后期生長(zhǎng)性能的影響，Brennan等將128羽Cobb 500肉雞的飼養(yǎng)期分為兩個(gè)階段：第一階段為出殼的第1天至第4天，即1日齡至4日齡，第二階段為出殼后的第5天至第21天，即5日齡至21日齡。在玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧中按兩種水平添加礦物質(zhì)(主要成為為鋅、錳和銅，均采用奧特奇百樂有機(jī)礦物質(zhì))，微量元素按100%的NRC 推薦量加入后形成的日糧為正常含量(normal，N)日糧，按20%的NRC推薦量加入后形成的日糧為低含量(low，L)日糧，兩種日糧的礦物質(zhì)含量見表1。

2.2 試驗(yàn)分組

試驗(yàn)肉雞平均分為兩組N-L組和L-L組，其中N-L組的肉雞在第一階段飼喂N日糧，第二階段喂給L日糧；L-L組的肉雞在第一階段和第二階段均喂給L日糧。

3 結(jié)果

Brennan等發(fā)現(xiàn)，全期在日糧中添加低水平的有機(jī)微量元素(L-L組)，肉雞的增重反而優(yōu)于添加正常水平的有機(jī)微量元素的N-L組肉雞的，提高了12.6%(表2)。尤其是在出殼后96 h，相比NRC的微量元素推薦水平，在日糧中添加低水平的有機(jī)微量元素能顯著提高肉仔雞的體重。

利用創(chuàng)新路徑分析(ingenuity pathway analysis，IPA)軟件分析日糧微量元素水平對(duì)肉雞多項(xiàng)生物學(xué)功能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)出殼后96 h的日糧中有機(jī)礦物質(zhì)水平的差異會(huì)對(duì)肉雞的生長(zhǎng)產(chǎn)生短期和長(zhǎng)期的影響，哪怕再換回同樣的日糧依然會(huì)有差異(圖1和圖2)。在5日齡時(shí)，通過比對(duì)N-L組和L-L組肉雞在多項(xiàng)生物學(xué)功能上的差異，發(fā)現(xiàn)飼喂低水平有機(jī)礦物質(zhì)會(huì)影響細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、小分子生化功能、血液系統(tǒng)發(fā)育和功能、免疫細(xì)胞游走、脂代謝和小分子代謝功能(圖1)。而小分子和核酸代謝過程與環(huán)核苷酸(環(huán)鳥苷酸、環(huán)腺苷酸和環(huán)二磷酸腺苷核酸糖)水平密切相關(guān)，因此，這些功能的上調(diào)可通過調(diào)控細(xì)胞內(nèi)不同蛋白質(zhì)的活性以及細(xì)胞生長(zhǎng)和分化調(diào)節(jié)機(jī)體的代謝。在胃腸道，更高水平的cGMP可以調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、離子分泌和腸道免疫系統(tǒng)。整體而言，這些生物學(xué)功能相關(guān)基因的上調(diào)可能表明與腸道健康和腸上皮細(xì)胞更新相關(guān)的幾種功能增強(qiáng)。

比較兩組肉雞在第21天功能基因表達(dá)上的差異，發(fā)現(xiàn)相比N-L組，L-L組能激活肉雞細(xì)胞周期和發(fā)育的功能，考慮到適當(dāng)?shù)酿つじ聦?duì)腸道健康的重要性，早期在日糧中添加低水平的有機(jī)微量礦物質(zhì)可以長(zhǎng)期改善動(dòng)物的腸道健康。

對(duì)調(diào)節(jié)通路對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，相比N日糧，出殼后96 h飼喂L日糧的肉雞空腸整合素連接激酶(integrin-linked kinase，ILK)表達(dá)上調(diào)(圖2)。ILK信號(hào)通路在細(xì)胞內(nèi)外基質(zhì)互作中起重要作用，參與各種細(xì)胞黏附過程，并且在調(diào)控腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。這也表明飼喂低水平有機(jī)微量礦物質(zhì)對(duì)出殼后前5 d肉雞腸道發(fā)育有積極影響。除了ILK通路表達(dá)上調(diào)外，鞘氨醇-1-磷酸途徑(sphingosine-1-phosphoric acid，S1P)的表達(dá)也上調(diào)，S1P已被證明能抑制細(xì)胞凋亡，提高腸道細(xì)胞的存活率。21 d的結(jié)果顯示，早期使用低水平有機(jī)礦物質(zhì)，可以激活21日齡肉雞空腸ErB2-ErbB3信號(hào)通路，該信號(hào)通路在細(xì)胞存活、細(xì)胞周期調(diào)控和細(xì)胞分化中發(fā)揮重要的作用。

4 小結(jié)

在家禽養(yǎng)殖行業(yè)中，為了滿足動(dòng)物對(duì)微量元素的需求往往會(huì)在日糧中添加足量甚至過量的無機(jī)礦物質(zhì)。然而，關(guān)于雛雞微量元素營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因表達(dá)影響的研究甚少。來自?shī)W特奇-肯塔基大學(xué)研究聯(lián)盟的研究結(jié)果很好地填補(bǔ)了這一空缺，通過分析雛雞腸道基因表達(dá)，發(fā)現(xiàn)早期補(bǔ)充低水平的有機(jī)微量礦物質(zhì)就可以滿足動(dòng)物的需求，并對(duì)肉雞的腸道功能有長(zhǎng)期的改善效果。出殼后96 h補(bǔ)充適宜低水平的有機(jī)礦物質(zhì)，可以改善肉雞全期的生長(zhǎng)和健康狀況，為雛雞開口料的開發(fā)提供理論依據(jù)。