高蛋白饲料添加虎杖对雏鹅生长性能、血清炎症因子和盲肠菌群结构的影响

朱道仙，王璟琨，郝福星，吴 植，陆 江

（江苏农牧科技职业学院，江苏泰州 225300）

肉鹅养殖是我国畜牧生产中的重要组成部分，蛋白质饲料对肉鹅生长具有重要作用。但雏鹅肝脏中缺乏精氨酸酶，无法将蛋白质代谢产物转化为尿素，只能通过嘌呤核苷酸途径形成嘌呤，在黄嘌呤氧化酶的作用下被氧化成尿酸，经过尿液排出体外（王志等，2021）。研究发现，高蛋白质水平饲粮极易引起雏鹅高尿酸血症和痛风，这可能与高蛋白饲料可引起动物肠道菌群紊乱（Xi 等，2019）和肾脏原发性损伤有关（奚雨萌等，2019）。肠道菌群失调不仅可以影响尿酸合成和经肠排泄，还可导致肠源性细菌和脂多糖（LPS）易位，激活机体炎症信号通路，导致肾脏的靶向性损伤（黄远丕等，2020）。

虎杖为蓼科植物虎杖的干燥根茎和干燥根，富含黄酮、多糖及苷类等物质，具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种药理作用（梁春晓等，2022）。符佳等（2020）研究发现，虎杖醇提物可显著改变肥胖大鼠肠道菌群，从而改善肥胖表型。但在虎杖改善高蛋白饲料饮食雏鹅的尿酸代谢及肾功能的作用与调节肠道菌群相关性的研究较少。因此，本研究在高蛋白饲料中添加虎杖，研究其对雏鹅生长性能、肾功能、血清炎症因子和盲肠菌群结构的影响，为雏鹅痛风防治提供试验数据。

1 材料与方法

1.1 试验设计试验选取1日龄扬州雏鹅70只，随机等分为高蛋白组和高蛋白+3%虎杖组，每组5个重复，每个重复7只。高蛋白组饲喂粗蛋白质为24%的高蛋白饲料，高蛋白+3%虎杖组饲喂含3%虎杖的高蛋白饲料。试验采取双层笼养，自由采食与饮水，按正常免疫程序免疫，试验为期15 d。试验饲粮参考美国NRC建议的鹅营养需要量配制，其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）

1.2 雏鹅生长性能测定以重复为单位，在1日龄和15日龄时对雏鹅进行空腹称重，计算平均体重和平均日增重。同时记录采食量，计算平均日采食量，最后计算料重比。

1.3 血清肾功能指标测定试验结束时，每组每个重复随机选取3只平均体重接近的雏鹅，颈静脉采血并制备血清，置于4℃冰箱中保存，次日检测。按试剂盒操作说明测定血清肌酐、尿酸、尿素氮和黄嘌呤氧化酶活性。参考人的高尿酸血症标准计算雏鹅高尿酸血症率。

1.4 血清炎症因子水平测定参考1.3制备血清，按照试剂盒说明，用ELISA法测定血清中脂多糖（LPS）、白细胞介素6（IL-6）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白细胞介素1β（IL-1β）含量。

1.5 盲肠菌群16S rDNA高通量测序将1.3中选取的雏鹅致死后，无菌采取盲肠粪便分别放置于2 mL无菌管中，-80℃保存，并在24 h内进行高通量测序。称取无菌粪便样100 mg，采用Qiagen DNA试剂盒按说明书提取总DNA，再以进行16S rDNA的V3-V4可变区PCR扩增，上游引物F为5’-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3’，下 游 引 物R为5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’。PCR产物用PCR产物纯化试剂盒进行纯化。参考朱道仙等（2021）方法，将PCR纯化产物用Illumina Miseq PE 300平台进行高通量测序和结果分析。

1.6 数据处理试验数据用“平均值±标准差”表示，采用SPSS 22.0统计软件t检验进行统计学分析，高尿酸血症率用卡方检验，肠道菌群丰度比较采用Kruskal-Wallis检验。P＜0.05表示组间差异显著。

2 结果

2.1 虎杖对高蛋白饮食雏鹅生长性能的影响由表2可知，15日龄时，高蛋白+3%虎杖组平均体重（P = 0.0065）、平均日增重（P = 0.0174）显著高于高蛋白组，料重比（P = 0.0248）显著低于高蛋白组，两组平均日采食量无显著差异。

表2 虎杖对高蛋白饮食雏鹅生长性能的影响

2.2 虎杖对高蛋白饮食雏鹅血液生化指标的影响由表3可知，高蛋白+3%虎杖组血清尿酸水平显著低于高蛋白组（P = 0.0002），比高蛋白组降低23.96%，黄嘌呤氧化酶活性比高蛋白组显著降低30.88%（P＜0.0001），尿素氮和肌酐水平显著低于高蛋白组。高蛋白+3%虎杖组高尿酸血症率虽然低于高蛋白组，但无显著差异。高蛋白+3%虎杖组LPS、IL-6、TNF-α和IL-1β水平均显著低于高蛋白组（P＜0.0001）。

表3 虎杖对高蛋白饮食雏鹅血液生化指标的影响

2.3 虎杖对高蛋白饮食雏鹅盲肠菌群结构的影响由图1可知，与高蛋白组比较，高蛋白+3%虎杖组盲肠菌群的OTU数升高（图1a），反映菌群α多样性指标Chao指数升高（图1b），反映菌群β多样性指标Shannon指数升高（图1c）。主成分分析（PCA）发现，高蛋白组样本相互聚集，高蛋白+3%虎杖组样本相互聚集，而高蛋白组样本与高蛋白+3%虎杖组有分离趋势，PCA1解释这种差异的贡献率为46.2%（图1d）。在门水平，厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门和疣微菌门为雏鹅盲肠优势菌门，高蛋白+3%虎杖组拟杆菌门和变形菌门相对丰度显著低于高蛋白组（P＜0.05），放线菌门相对丰度高于高蛋白组（P＜0.05，图1e）。在属水平，以P＜0.01为差异水平，筛选出5种差异菌属，其中高蛋白+3%虎杖组苏黎世杆菌属、乳球菌属和罗斯氏菌属相对丰度显著高于高蛋白组，拟杆菌属和梭菌属相对丰度显著低于高蛋白组（图1f）。

图1 雏鹅盲肠菌群多样性变化

3 讨论

肠道菌群与动物健康息息相关。肠道菌群、宿主与环境之间处于动态平衡状态中，形成一个互相依存、相互制约的生态系统。肠道菌群可以合成机体所需营养物质，参与糖类、脂类和蛋白质的代谢，一旦发生改变可能会引起多种疾病。研究表明，肠道菌群与尿酸代谢关系密切。变形菌门中大部分细菌和梭菌属中的嘌呤荚膜梭菌可通过分泌黄嘌呤脱氢酶参与嘌呤氧化代谢来加快尿酸生成（Pan等，2020），而乳球菌属可促进肠内尿酸的分解及排泄（Wang等，2020）。1～7日龄是雏鹅肠道菌群定植的关键时期。该段时期给予高蛋白饲料可引起动物肠道微生态平衡失调，变形菌门相对丰度增加，促进雏鹅高尿酸血症及痛风的发生（Xi 等，2020）。在本研究中，在高蛋白饲料中添加虎杖后，肠道菌群的多样性增加，拟杆菌门、变形菌门、拟杆菌属和梭菌属相对丰度降低，苏黎世杆菌属、乳球菌属和罗斯氏菌属相对丰度升高，高尿酸血症率显著降低。表明虎杖可能通过改善肠道菌群影响尿酸代谢。

研究表明，肠道菌群紊乱可破坏肠道黏膜屏障，增加肠壁通透性，导致肠内细菌及细菌脂多糖易位进入血液，激发炎症反应。在本研究中，在高蛋白饲料中添加虎杖后，血清LPS、LI-6、TNF-α和IL-1β等炎症因子水平显著降低，肾功能得到改善。表明虎杖可以抑制肠道菌群紊乱诱发的机体免疫炎症反应和肾损伤。

4 结论

综上所述，高蛋白饲料中添加虎杖可以提高雏鹅生长性能，降低血清尿酸水平，减轻肾损伤。可能与虎杖调节雏鹅盲肠肠道菌群及其诱导的炎症反应有关。为虎杖在雏鹅生产中的应用提供理论依据。