牡丹茎叶副产物饲用价值评估及其对蛋鸡生产性能、蛋品质与肠道菌群的调控机制研究
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时间:2025年10月02日
来源:Poultry Science 4.2
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本研究针对抗生素滥用引发的耐药性危机及饲料添加剂开发需求,系统评估了281个牡丹品种茎叶的药用成分与抗氧化活性,筛选出18个高生物量高活性品种,并确定花后40-80天为最佳采收期。通过蛋鸡饲喂实验发现,添加牡丹茎叶可降低破软蛋率、蛋黄胆固醇含量,提升蛋壳厚度和多不饱和脂肪酸比例,同时调节盲肠菌群结构,增加厚壁菌门和乳杆菌丰度。研究为牡丹副产物资源化利用和抗生素替代提供科学依据,对促进畜禽健康养殖具有重要意义。
随着畜禽养殖业规模化发展,抗生素滥用导致的细菌耐药性和药物残留问题日益严峻,寻找安全高效的抗生素替代品成为行业迫切需求。牡丹(Paeonia suffruticosa Andr.)作为中国传统药用植物,其根皮(丹皮)和种子已广泛应用于医药和食品领域,但每年产生的茎叶副产物常被废弃,造成资源浪费。研究表明,牡丹茎叶富含芍药苷(paeoniflorin)、鞣质、黄酮等活性成分,具有抗菌、抗炎和免疫增强特性,具备开发为饲料添加剂的潜力。然而,其系统性的药用品质评价及在畜禽生产中的应用效果尚未明确。
为此,研究团队在《Poultry Science》发表了题为《Evaluation of medicinal quality of tree peony byproducts and the effects of dietary byproducts supplementation on production performance, egg quality, serum antioxidant levels, and gut microbiota in late-phase laying hens》的研究论文。该研究首先对281个牡丹品种的茎叶进行表型性状、药用成分和抗氧化能力综合评价,筛选出18个优质品种,并确定代表性品种凤丹(P. ostii ‘Fengdan’)茎叶的最佳采收期为花后40-80天。进一步通过蛋鸡饲喂实验,探究牡丹茎叶对产蛋后期蛋鸡生产性能、蛋品质、血清抗氧化指标和肠道菌群的影响。
研究采用多项关键技术方法:利用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(HPLC-Q-TOF-MS)鉴定茎叶中22种次生代谢物;通过体外抗氧化测定(DPPH、ABTS、FRAP法)评估总酚含量和抗氧化活性;选取300只85周龄海兰白蛋鸡,设对照组(CK)、抗生素组(AGP,50 mg/kg金霉素)和3个牡丹茎叶添加组(PO1:7.5 g/kg、PO2:15 g/kg、PO3:30 g/kg),进行9周饲养实验;采用16S rRNA测序分析盲肠微生物群落结构;通过气相色谱和试剂盒检测蛋黄脂肪酸和胆固醇含量。
药用成分与抗氧化活性分析
研究结果显示,牡丹茎叶共检测到6种单萜苷、4种鞣质、4种酚类、7种黄酮和1种丹皮酚,其中芍药苷含量在花后40天内保持较高水平(>5 mg/g)。总代谢物含量在57.67–154.71 mg/g之间,总酚含量达24.91–81.14 mg/g,抗氧化活性指数(APC)为33.79%–96.13%,显著高于220种常见药用植物。
生产性能与蛋品质改善
饲喂实验表明,添加牡丹茎叶可降低破软蛋率,提高蛋壳厚度(PO1组较CK组增加7.50%)和蛋壳比例,同时减少日均采食量但改善饲料转化率。PO2组死亡率降至零,表现最佳。
蛋黄脂肪酸与胆固醇调控
牡丹茎叶添加显著增加蛋黄中多不饱和脂肪酸(PUFA)含量,尤其是α-亚麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),降低n-6/n-3脂肪酸比例(较AGP组降低27.62%–51.91%)。胆固醇含量下降10.43%–15.29%,单蛋胆固醇含量低于美国心脏协会推荐日摄入量(300 mg)。
血清抗氧化能力提升
PO1组血清总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著提高,丙二醛(MDA)含量降低,表明牡丹茎叶有效增强机体抗氧化功能。
盲肠菌群结构与功能重塑
16S rRNA测序显示,牡丹茎叶添加增加盲肠微生物物种多样性和均匀度,提高厚壁菌门(Firmicutes)和乳杆菌(Lactobacillus)丰度,降低放线菌门(Actinobacteriota)和脱硫弧菌(Desulfovibrio)比例。功能预测表明,牡丹茎叶上调多环芳烃降解、胆汁分泌等代谢通路,增强抗菌和抗氧化表型。
结论与意义
本研究首次系统评估牡丹茎叶的药用价值及其在蛋鸡生产中的应用效果,证明其可通过调节肠道菌群结构、改善脂质代谢和增强抗氧化能力,全面提升蛋鸡健康水平和蛋品质。牡丹茎叶作为天然饲料添加剂,不仅减少抗生素使用,还为牡丹副产物高值化利用开辟新途径,对促进生态农业和健康养殖具有重要实践意义。
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