家禽胆酸代谢新探:日粮调控下的分布谱、排泄模式与肠肝循环特征

《Poultry Science》:Exploring diet effects on the profile, excretion and enterohepatic circulation of bile acids in the chicken

【字体: 时间:2026年02月23日 来源:Poultry Science 4.2

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  本研究旨在探究日粮如何影响鸡的胆酸(BAs)代谢谱,为解决长期以来对家禽胆酸生理功能、体内分布与组成认知不足的问题提供了关键数据。研究人员通过两个独立的动物试验,比较了不同日粮下肉鸡和蛋鸡的脂肪消化率、粪便胆酸排泄,并系统测定了肉鸡在胆囊、肠道内容物及肠系膜与体循环血液等多种基质中的胆酸组成与浓度。研究结果表明,鸡的胆酸代谢可能比哺乳动物更为复杂,肠肝循环可能并非驱动其脂肪消化的主要机制,这为重新理解禽类消化生理及精准营养调控提供了新的见解。

  
在我们日常的餐桌上,鸡肉和鸡蛋是重要的蛋白质来源。为了让这些家禽更高效地将饲料转化为肉和蛋,科学家们对鸡的消化系统进行了深入研究。消化酶、酸碱度等影响蛋白质和碳水化合物消化吸收的因素已较为明确。然而,当谈及脂肪的消化时,一个关键的“乳化剂”——胆酸(Bile Acids, BAs)的作用,在家禽体内却依然蒙着一层神秘的面纱。长期以来,受鸟类与哺乳动物趋同进化的影响,人们通常假设鸡的胆盐循环和功能与单胃哺乳动物相似。但事实果真如此吗?除了已知的胆酸组成比例不同,近期关于家禽胆酸代谢的研究非常匮乏。胆酸的功能与其“修饰”状态密切相关:在鸟类中,它们几乎只与牛磺酸结合,此时的乳化能力更强;一旦进入肠道,细菌又能将它们“拆解”(脱结合)甚至转化为次级胆酸,从而降低其功能。那么,日粮的改变会影响鸡体内胆酸的“工作状态”吗?不同的鸡(快速生长的肉鸡和高产蛋的蛋鸡)在胆酸代谢上又有何不同?为了回答这些问题,来自比利时农业、渔业和食品研究所动物科学部的研究团队在《Poultry Science》上发表了一项研究,系统探索了日粮对鸡胆酸谱、排泄及肠肝循环的影响。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,设计并实施了两个动物试验。试验一为消化率研究,使用两种不同原料构成(玉米-豆粕型和高消化性日粮 vs. 小麦-菜籽-棕榈油型挑战日粮)的等能等氮日粮,分别饲喂肉鸡和蛋鸡,通过收集粪便测定粗脂肪消化率(aDCCF)和粗蛋白消化率(aDCCP-UA),并分析粪便中胆酸的浓度与组成。试验二在肉鸡中进行,采集了包括胆囊胆汁、十二指肠和结肠内容物、肠系膜静脉(CMV)血液及外周循环(PC)血液在内的多种样本。其次,建立了基于液相色谱-高分辨质谱(LC-HRMS)的胆酸定量分析方法,用于精确测定血清、肠道内容物和胆汁中多种胆酸(如CA, TCA, CDCA, TCDCA等)的浓度。最后,通过在日粮中添加二氧化钛(TiO2)作为惰性标记物,计算了不同肠段间胆酸的吸收系数,以评估肠道的重吸收效率。
Animal trial 1
研究人员首先通过改变日粮来挑战胆酸代谢。在肉鸡中,高消化性的玉米-豆粕日粮(CS)显著提高了脂肪消化率和血浆甘油三酯(TG)及非酯化脂肪酸(NEFA)水平,而小麦-菜籽-棕榈油日粮(WRP)则导致脂肪消化率大幅下降。与此相对应,CS日粮组肉鸡粪便中总胆酸浓度(以干物质计)更高,这主要是由其中最主要的成分鹅脱氧胆酸(CDCA)驱动的。然而,在蛋鸡中,两种日粮对脂肪和蛋白质消化率、血浆指标均无显著影响。一个有趣的发现是,无论肉鸡还是蛋鸡,每日排泄的胆酸总量与脂肪消化率之间仅存在微弱的正相关。这表明,仅凭粪便中的胆酸浓度来准确评估和解释家禽的脂肪消化率,其适用性是有限的。
Animal trial 2
为了更深入地探究胆酸的体内动态,研究人员在第二个试验中系统分析了肉鸡体内不同部位的胆酸谱。在所有被测基质(胆汁、肠道内容物、血液)中,胆酸池均以(牛磺)鹅脱氧胆酸((T)CDCA)和(牛磺)胆酸((T)CA)为主导。十二指肠内容物中胆酸浓度很高,且大部分为结合型(TCDCA和TCA),而到了结肠,总浓度下降了约10倍,且脱结合型胆酸(CDCA和CA)的相对丰度升高。这直观地反映了肠道细菌的脱结合作用。日粮类型(对照日粮 vs. 小麦日粮)并未显著影响肠道或循环中的总胆酸浓度,但小麦日粮组的结肠内容物中结合型胆酸的比例更高,外周血中结合型胆酸的比例也更高。
对胆酸吸收系数的计算揭示了一个关键规律:结合型胆酸(TCA和TCDCA)在肠道内的重吸收效率极高(>99%),远高于其对应的脱结合形式(CA和CDCA)。这表明,与哺乳动物类似,鸡的肠道对结合型胆酸存在高效、主动的转运机制。
另一个颠覆性的发现与血液循环有关。在哺乳动物中,胆酸经肠道吸收后通过门静脉进入肝脏,被高效摄取并储存于胆囊,形成“肠肝循环”,因此门静脉中胆酸浓度远高于外周循环。然而,本研究发现,鸡外周循环中的胆酸浓度虽然低于其肠系膜静脉,但二者比值(外周:肠系膜)平均高达56%,远高于哺乳动物(通常低于20%)。这意味着有相当一部分胆酸“逃过”了肝脏的首次摄取,直接进入了全身血液循环。此外,外周血与肠系膜血中的胆酸谱高度相似,并未显示出结合型胆酸被肝脏优先摄取的迹象。
在讨论与结论部分,作者对上述发现进行了深入阐释。研究证实,鸡的胆酸谱相对简单,主要为(T)CDCA和(T)CA,且微生物的作用似乎更侧重于脱结合而非大量转化为次级胆酸。日粮可以通过改变脂肪消化率(在肉鸡中)和可能通过影响肠道菌群来调节胆酸的浓度和结合状态。尽管结合型胆酸的肠肝循环效率与哺乳动物一样高,但鸡体内观察到的“高外周血胆酸浓度”现象,挑战了基于哺乳动物模型的传统认知。
作者提出了一个基于禽类独特解剖结构的假设:鸟类拥有肾门脉系统,从后肠吸收的胆酸可能通过尾肠系膜静脉(CMV),在特定条件下经肾门瓣直接汇入体循环,从而部分绕开了肝脏。这可能是导致其外周血胆酸水平相对较高、且胆酸谱未被肝脏显著“过滤”的原因。因此,禽类的“肠肝循环”可能需要被重新定义,其胆酸在体内可能进行着一种更为“开放”的循环。
这项研究的重要意义在于,它首次系统描绘了日粮影响下鸡胆酸代谢的多维图谱,揭示了禽类与哺乳动物在胆酸全身循环模式上可能存在的根本性差异。这不仅增进了我们对禽类基础消化生理的理解,也为未来开发旨在优化脂肪消化吸收、调控肠道健康的精准营养策略(例如针对性的胆汁酸添加剂或益生元/益生菌干预)提供了新的理论依据和潜在的靶点。该研究提示,在将哺乳动物的胆酸代谢模型直接应用于家禽时需保持谨慎,家禽营养学可能需要建立自己独特的代谢生理框架。
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