全黑暗环境对生长兔的影响：激活肠道时钟系统，改善肠道屏障功能

《BMC Microbiology》：Total darkness activated intestinal clock system and improved intestinal barrier function in growing rabbits

为探究黑暗环境对生长兔生产性能、肠道屏障功能和时钟相关基因表达的影响，山东农业大学研究人员将 40 只 35 日龄断奶兔分为正常光照组和全黑暗组开展研究。结果显示，全黑暗处理提高兔饲料转化率，激活盲肠时钟系统，提升肠道屏障功能。该研究为优化畜牧养殖提供了参考。

　　在动物养殖的世界里，光照就像一把神奇的钥匙，能打开许多生理功能的大门。对于兔子养殖来说，光照条件更是有着不可忽视的作用。过往研究发现，光照与母兔繁殖紧密相关，可对于生长兔而言，光照时长却似乎是一把双刃剑。长期光照可能损害幼兔生产性能，而短光照或持续黑暗又会抑制兔子生殖系统发育 。同时，目前关于光照对兔子肠道微生物群和盲肠发酵的研究还十分有限。在这样的背景下，为了深入了解黑暗环境对生长兔的影响，山东农业大学的研究人员开展了一项极具意义的研究，其成果发表在《BMC Microbiology》上。
研究人员运用了多种技术方法。实验动物选用 40 只 35 日龄、体重相近的断奶 IRA 母兔，将其随机分为正常光照组（12 小时光照（100 lx）和 12 小时黑暗）和全黑暗组（24 小时黑暗），实验周期为 10 天，其中适应期 3 天，正式实验期 7 天。在实验过程中，运用 16S rRNA 基因扩增子测序分析肠道微生物，采用气相色谱 - 质谱法（GC-MS）测定软粪便中短链脂肪酸（SCFAs）含量，通过定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）检测基因表达水平。
研究结果如下：

1. 对生长性能和屠宰性能的影响：与正常光照组相比，全黑暗组兔子的料重比（F/G）显著降低，但两组的平均日采食量（ADFI）和平均日增重（ADG）无显著差异。在屠宰性能方面，两组的小肠、盲肠、肝脏、脾脏指数以及全净膛率和半净膛率均无显著差异。
2. 对肠道形态和肠道屏障相关基因表达的影响：全黑暗处理对兔子十二指肠、空肠和回肠的肠道形态无显著影响。不过，在基因表达方面，全黑暗处理显著增加了十二指肠中 claudin-1 和 mucin1 的基因表达；空肠中 occludin-1、claudin-1、紧密连接蛋白 1（ZO1）、连接黏附分子 2（JAM2）和白细胞介素 10（IL10）的基因表达；回肠中 claudin-1、mucin1、ZO1 和 IL10 的基因表达。
3. 对盲肠时钟相关基因表达的影响：全黑暗处理显著增加了盲肠中时钟基因（CLOCK）、褪黑素 1A（MT1）、褪黑素 1B（MT2）和周期蛋白 1（per1）的基因表达，但对盲肠中 BMAL1 和隐花色素（CRY1）基因表达无显著影响。
4. 对肠道菌群 α 多样性的影响：全黑暗处理通过增加盲肠菌群的 chao1 指数、观测物种指数和系统发育多样性指数（faith_pd），提高了肠道菌群的 α 多样性。而对香农指数、辛普森指数、皮洛均匀度指数和覆盖率指数无显著影响。
5. 对肠道菌群组成和结构的影响：在门水平上，全黑暗处理显著降低了盲肠中 Deferobacterium 门的比例；在属水平上，显著增加了瘤胃球菌（Rumenococci）的比例。
6. 对软粪便生产和软粪便中短链脂肪酸含量的影响：全黑暗处理显著增加了软粪便中丙酸含量，显著降低了己酸含量，对总软粪便产量、总硬粪便产量以及乙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸和戊酸含量无显著影响。
7. 对不同时间采食量和粪便产量的影响：全黑暗处理显著降低了 18:00 - 0:00 的采食量和硬粪便产量，以及 12:00 - 18:00 的软粪便产量。
   研究结论和讨论部分指出，全黑暗处理显著提高了生长兔的饲料转化效率，这与之前的研究结果一致，即持续黑暗可提高生长兔的饲料转化率和动物福利。同时，全黑暗处理改善了肠道屏障功能，通过上调与肠道机械屏障和化学屏障相关的基因表达，增强了肠道的保护作用。此外，全黑暗处理还激活了肠道时钟系统，改变了肠道菌群的多样性和结构，这些变化与盲肠中短链脂肪酸浓度的增加有关。该研究揭示了光周期调控对兔子肠道健康和代谢效率的新作用，为优化畜牧养殖实践和提高家畜生产力提供了重要的理论依据，有助于推动畜牧业朝着更加科学、高效的方向发展。