薄荷叶粉通过多级调控机制缓解热应激对肉鸡生长性能、肠道屏障及分子应答的影响

《Poultry Science》:Effect of dietary mint leaf powder ( Mentha piperita) supplementation on growth, intestinal integrity and molecular responses in broilers under heat stress

【字体: 时间:2026年01月28日 来源:Poultry Science 4.2

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  本研究针对热应激严重危害肉鸡生产的产业难题,探索了植物源性添加剂的有效解决方案。研究人员系统评估了日粮中添加不同水平薄荷叶粉对热应激条件下肉鸡生长性能、生理指标、肠道形态及分子应激应答的调控作用。结果表明,1.8%的薄荷叶粉可显著改善热应激肉鸡的终体重(提高3.4%)、降低呼吸频率(25%)和体温,维持肠道形态完整性,并调控热休克蛋白(HSP70/HSP90)表达及炎症因子(TNF-α降低68%)水平。该研究为开发天然植物添加剂缓解家禽热应激提供了重要的理论依据和实践方案。

  
随着全球气候变暖趋势加剧,高温环境对畜禽养殖业的威胁日益凸显。家禽,尤其是代谢旺盛的肉鸡,由于缺乏汗腺且体表散热能力有限,对热应激(Heat Stress, HS)尤为敏感。当环境温度超过其舒适区(18-22°C)时,肉鸡会启动一系列生理反应试图维持体温平衡,包括张口呼吸、增加呼吸频率等。然而,持续的热应激会导致采食量下降、生长受阻、免疫力降低,更严重的是会引起肠道屏障损伤,导致“肠漏”(leaky gut),进而引发全身性炎症反应,甚至死亡。因此,如何有效缓解热应激对肉鸡生产的负面影响,已成为畜牧业亟待解决的重要问题。
在此背景下,寻找安全、高效的抗热应激添加剂成为研究热点。植物源饲料添加剂(Phytogenic Feed Additives, PFAs)因其天然、无残留等特点受到广泛关注。薄荷(Mentha piperita)作为一种传统草药,含有薄荷醇(menthol)、迷迭香酸(rosmarinic acid)等多种活性成分,研究表明其具有抗氧化、抗炎和调节体温等潜在功能。然而,关于薄荷叶粉(Mint Leaf Powder, MLP)在缓解肉鸡热应激方面的系统研究,特别是其对肠道屏障功能、热休克蛋白表达及免疫调节的多层级作用机制,尚缺乏深入探讨。
为此,研究人员在《Poultry Science》上发表了一项研究,旨在探究日粮中添加不同水平薄荷叶粉对热应激肉鸡的多方面保护作用及其潜在机理。该研究采用2×4因子设计,将192只14日龄Cobb 500雄性肉鸡随机分为8个处理组,分别置于常温(25°C)或热应激(35°C,每天10小时)环境下,并饲喂添加0%、0.6%、1.2%或1.8%薄荷叶粉的日粮,实验期从15日龄持续至42日龄。
研究团队综合运用了生长性能测定、生理指标记录、肠道形态学分析(苏木精-伊红染色)、实时定量PCR(qRT-PCR)、流式细胞术以及免疫荧光等多种技术方法。样本来源包括实验动物组织(如脾脏、胸腺、法氏囊及不同肠段黏膜)以及体外分离的细胞。
生长性能与生理指标
热应激显著降低了肉鸡的终体重(-13.6%)、平均日采食量(-15.4%)和平均日增重(-13.5%)。而添加1.8%薄荷叶粉使热应激肉鸡的终体重提高了3.4%,呼吸频率显著降低25%,体温也有所下降。这表明薄荷叶粉有效缓解了热应激导致的生理紊乱和生产性能下降。
肠道形态与屏障功能
热应激导致回肠绒毛宽度和面积显著减小(P < 0.01),绒毛高度/隐窝深度比值呈下降趋势。添加1.8%薄荷叶粉则显著改善了绒毛宽度(143 μm vs 128 μm)。组织学观察显示,薄荷叶粉 supplementation 减轻了热应激引起的绒毛萎缩和上皮结构破坏。
分子应答机制
在基因表达层面,热应激显著上调了回肠和空肠中HSP70的表达(分别提高3.83倍和6.75倍)。添加1.8%薄荷叶粉后,空肠HSP70表达在热应激条件下从6.05倍降至2.12倍,表明细胞应激负担减轻。同时,薄荷叶粉还显著抑制了炎症因子表达,如热应激条件下回肠TNF-α水平降低了68%。流式细胞术分析进一步显示,薄荷叶粉对胸腺中T淋巴细胞亚群的数量分布具有调节作用。
免疫器官指数
热应激降低了法氏囊重量和指数,而1.8%薄荷叶粉 supplementation 则在热应激条件下显著提高了法氏囊重量和指数,提示其对免疫器官具有保护作用。
本研究通过多维度指标证实,日粮中添加1.8%薄荷叶粉能有效缓解肉鸡热应激。其作用机制涉及多个层面:在生理层面,薄荷醇通过激活TRPM8冷感受器促进体温调节;在分子层面,迷迭香酸等酚类物质通过抗氧化和抑制NF-κB通路发挥抗炎作用;在肠道层面,MLP维护了肠道形态完整性和屏障功能。该研究不仅为薄荷叶粉作为天然抗热应激添加剂的应用提供了科学依据,也为开发绿色、健康的畜牧业生产方案开辟了新途径。未来研究可进一步聚焦于MLP活性成分的协同效应、剂量优化及与其他应激缓解策略的联合应用。
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