甘草酸通过调控肠道菌群-肝脏-卵巢轴改善老龄种母鸡繁殖性能的机制研究

《Journal of Animal Science and Biotechnology》：Dietary glycyrrhizin enhances reproductive performance by improving intestinal microbiota, liver lipid metabolism and ovarian senescence in aged breeder hens

　　本研究针对老龄种母鸡繁殖性能下降的产业难题，首次系统探究了膳食添加100 mg/kg甘草酸(Glycyrrhizin, GL)的改善作用。研究人员通过多组学技术揭示，GL能显著提升产蛋率、蛋品质和孵化率，其机制涉及重塑肠道菌群（增加乳酸菌/降低拟杆菌）、增强肝脏卵黄前体(VTG-II)合成与脂肪酸β-氧化(上调PPARα/CPT-1)，并改善卵巢抗氧化状态(提高T-AOC)和孕酮合成(上调CYP11A1/3β-HSD)。该研究为延长种鸡生产周期提供了创新营养策略，发表于《Journal of Animal Science and Biotechnology》。

　　

随着养殖业集约化发展，老龄种母鸡繁殖性能衰退已成为制约产业效益的关键瓶颈。在产蛋后期（50周龄后），母鸡面临产蛋率骤降、蛋品质劣化、孵化率下滑等多重挑战，这一复杂现象与肠道菌群紊乱、肝脏脂代谢失调及卵巢功能退化密切相关。传统营养调控手段效果有限，亟需挖掘天然植物活性成分的干预潜力。甘草作为传统中药，其主要活性成分甘草酸(Glycyrrhizin, GL)在哺乳动物中已被证实具有抗氧化、调脂和肠道菌群调控作用，但其对禽类繁殖系统的保护机制尚属空白。为此，黄振武团队在《Journal of Animal Science and Biotechnology》发表研究，系统阐释GL通过肠道-肝脏-卵巢轴多维调控改善老龄种母鸡生殖健康的新机制。

研究采用50周龄Hubbard种母鸡为模型，通过8周饲养实验，对比基础日粮(CON)与添加100 mg/kg GL的日粮效果。核心实验技术包括：繁殖性能指标动态监测、血清与组织生化分析（ELISA检测激素与代谢物）、卵巢与肝脏基因表达量化(qRT-PCR)、肝脏非靶向代谢组学(UHPLC-MS/MS)及肠道微生物16S rRNA测序。

繁殖性能与蛋品质提升

GL组在第5、7、8周产蛋率显著提高(P<0.05)，受精蛋孵化率提升9.2%(P<0.05)，料蛋比呈现下降趋势(P=0.077)。第8周实验终点，GL组蛋清高度增加13.3%(P<0.05)，哈夫单位值呈上升趋势(P=0.083)，表明GL有效改善蛋品内部质量。

血清生化与生殖激素调控

GL显著提升血清总蛋白(TP)和白蛋白(ALB)水平(P<0.05)，高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)有升高趋势(P=0.079)，而甘油三酯(TG)浓度降低(P=0.082)。尤为关键的是，血清孕酮(P4)水平提高40.7%(P<0.05)，为卵泡发育提供关键激素支持。

卵巢抗氧化与卵泡发育

GL组卵巢总抗氧化能力(T-AOC)提升40.8%(P<0.05)，丙二醛(MDA)含量下降39.0%(P<0.05)。组织学计数显示，等级卵泡(>10 mm)和小黄卵泡(4-10 mm)数量显著增加(P<0.05)。基因表达分析证实，GL上调卵巢中黄体生成素受体(LHR)、胆固醇侧链裂解酶(CYP11A1)和3β-羟类固醇脱氢酶(3β-HSD) mRNA表达(P<0.05)，直接促进孕酮合成通路。

肝脏脂代谢与卵黄前体合成

肝脏组织切片显示GL组脂肪空泡减少，肝脏TG含量下降27.8%(P<0.05)。分子机制上，GL上调过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)、肉碱棕榈酰转移酶-I(CPT-I)和卵黄蛋白原-II(VTG-II)基因表达(P<0.05)，下调乙酰辅酶A羧化酶(ACC)表达(P<0.05)，表明其通过增强脂肪酸β-氧化并抑制脂肪生成改善肝代谢。肝脏卵黄前体(VTG)含量呈上升趋势(P=0.060)，且小黄卵泡数量与肝VTG含量呈正相关(P<0.05)，证实肝脏合成功能增强直接促进卵泡成熟。

肝脏代谢组学特征

非靶向代谢组学鉴定出389个差异代谢物(P<0.05)，关键通路富集于β-丙氨酸代谢、烟酸代谢及牛磺酸代谢。GL显著提升牛磺胆酸、牛磺熊去氧胆酸等胆汁酸水平(P<0.05)，相关性分析显示牛磺胆酸与肝TG含量负相关(P<0.05)，提示胆汁酸代谢重编程参与GL的肝保护作用。

肠道菌群重构

16S rRNA测序显示GL组肠道菌群多样性(Shannon指数)降低但结构优化：厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度上升31.6%(P<0.05)，拟杆菌门(Bacteroidota)下降95.5%(P<0.05)。属水平上，乳酸菌(Lactobacillus)和粘液乳杆菌(Limosilactobacillus)显著增加，而拟杆菌(Bacteroides)等有害菌减少。功能预测表明GL富集了ABC转运蛋白及鞘脂代谢通路， Mantel检验进一步揭示乳酸菌丰度与肝牛磺胆酸正相关(P<0.05)，证实肠道-肝脏轴在GL调控中的核心地位。

本研究通过多器官联动分析，首次阐明甘草酸作为天然饲料添加剂，通过三重机制协同提升老龄种母鸡繁殖性能：在肠道层面逆转年龄相关菌群失衡，增加益生菌并抑制致病菌；在肝脏层面增强脂肪酸氧化与卵黄前体合成，改善代谢稳态；在卵巢层面提升抗氧化能力并促进孕酮生成。该研究不仅为GL在畜禽生产中的应用提供理论依据，更开创了通过营养干预调控“肠道-肝脏-卵巢”轴延长种禽经济寿命的新策略，对保障食品安全与农业可持续发展具有重要实践价值。