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%。在這一時期，雛雞所采食的幾乎微乎其微的微量礦物質對其短期及長期的生長性能、腸道基因表達會產生怎樣的影響呢？來自奧特奇-肯塔基營養(yǎng)研究聯盟的科研人員通過科學驗證給出了答案，并將這一成果發(fā)表在Biological Trace Element Research。

1 研究背景

促使研究聯盟的科研人員對這一主題進行研究，始于近些年人類改變了微量營養(yǎng)物質對動物后期生長和生產性能影響的認知。在傳統(tǒng)的家禽日糧配方中，營養(yǎng)師往往會用無機礦物鹽來確保家禽能夠攝入足夠的微量元素。但是，隨著微量營養(yǎng)的不斷發(fā)展和家禽營養(yǎng)研究的不斷深入，有機微量元素產品應運而生。由于有機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，在市場上得到了越來越廣泛的認可。

同時，隨著動物健康研究的不斷深入，越來越多的研究發(fā)現動物的早期營養(yǎng)對于其成年時的健康具有舉足輕重的作用。在人類健康研究中發(fā)現，嬰兒在出生后第一年如果營養(yǎng)不良，會導致葡萄糖-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，雛雞早期的蛋白質供應水平也被證實會影響它的生長和發(fā)育。在家禽上，出殼后日糧中微量元素含量對生長后期基因表達的影響尚不清晰。Brennan等深入研究了出殼后日糧微量元素水平對21日齡肉雞生長性能、組織礦物質含量和腸道基因表達的影響。

2 研究設計

2.1 試驗期和日糧

為了探究早期微量營養(yǎng)物質對肉雞后期生長性能的影響，Brennan等將128羽Cobb 500肉雞的飼養(yǎng)期分為兩個階段：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-豆粕型基礎日糧中按兩種水平添加礦物質(主要成為為鋅、錳和銅，均采用奧特奇百樂有機礦物質)，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，兩種日糧的礦物質含量見表1。

2.2 試驗分組

試驗肉雞平均分為兩組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 結果

Brennan等發(fā)現，全期在日糧中添加低水平的有機微量元素(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肉雞多項生物學功能的影響，結果發(fā)現出殼后96 h的日糧中有機礦物質水平的差異會對肉雞的生長產生短期和長期的影響，哪怕再換回同樣的日糧依然會有差異(圖1和圖2)。在5日齡時，通過比對N-L組和L-L組肉雞在多項生物學功能上的差異，發(fā)現飼喂低水平有機礦物質會影響細胞形態(tài)、細胞運動、小分子生化功能、血液系統(tǒng)發(fā)育和功能、免疫細胞游走、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，因此，這些功能的上調可通過調控細胞內不同蛋白質的活性以及細胞生長和分化調節(jié)機體的代謝。在胃腸道，更高水平的cGMP可以調節(jié)細胞增殖、離子分泌和腸道免疫系統(tǒng)。整體而言，這些生物學功能相關基因的上調可能表明與腸道健康和腸上皮細胞更新相關的幾種功能增強。

比較兩組肉雞在第21天功能基因表達上的差異，發(fā)現相比N-L組，L-L組能激活肉雞細胞周期和發(fā)育的功能，考慮到適當的黏膜更新對腸道健康的重要性，早期在日糧中添加低水平的有機微量礦物質可以長期改善動物的腸道健康。

對調節(jié)通路對比分析發(fā)現，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)表達上調(圖2)。ILK信號通路在細胞內外基質互作中起重要作用，參與各種細胞黏附過程，并且在調控腸道內環(huán)境穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮關鍵作用。這也表明飼喂低水平有機微量礦物質對出殼后前5 d肉雞腸道發(fā)育有積極影響。除了ILK通路表達上調外，鞘氨醇-1-磷酸途徑(sphingosine-1-phosphoric acid，S1P)的表達也上調，S1P已被證明能抑制細胞凋亡，提高腸道細胞的存活率。21 d的結果顯示，早期使用低水平有機礦物質，可以激活21日齡肉雞空腸ErB2-ErbB3信號通路，該信號通路在細胞存活、細胞周期調控和細胞分化中發(fā)揮重要的作用。

4 小結

在家禽養(yǎng)殖行業(yè)中，為了滿足動物對微量元素的需求往往會在日糧中添加足量甚至過量的無機礦物質。然而，關于雛雞微量元素營養(yǎng)水平對其生長發(fā)育相關基因表達影響的研究甚少。來自奧特奇-肯塔基大學研究聯盟的研究結果很好地填補了這一空缺，通過分析雛雞腸道基因表達，發(fā)現早期補充低水平的有機微量礦物質就可以滿足動物的需求，并對肉雞的腸道功能有長期的改善效果。出殼后96 h補充適宜低水平的有機礦物質，可以改善肉雞全期的生長和健康狀況，為雛雞開口料的開發(fā)提供理論依據。