整合转录组学与代谢组学分析揭示了与天长三黄鸡饲料转化效率相关的关键调控基因和通路

《Poultry Science》：Integrated Transcriptomic and Metabolomic Analysis Reveals Key Regulatory Genes and Pathways Associated with Feed Conversion Efficiency in Tianchang Sanhuang Chicken

本研究探讨植物源性饲料添加剂BMX对肉鸡生长性能、免疫应答、血液学和器官发育的影响。实验表明，0.50 mL/L的BMX剂量能显著优化饲料摄入、体重增长、饲料转化率，增强Newcastle和传染性支气管炎抗体滴度，改善红细胞和白细胞指标，促进法氏囊和胸腺发育，同时降低应激指标。多变量分析和剂量-响应模型证实，0.50 mL/L为最佳添加水平，过量可能导致负面效应。

　　在现代养鸡业中，提高肉鸡的生产性能、健康水平和福利状况是核心目标之一，同时减少对抗生素的依赖，推动可持续发展。研究者们越来越多地关注植物源性饲料添加剂（Phytogenic Feed Additives, PFAs）的应用，因为它们具有抗菌、抗氧化和免疫调节等多重作用。PFAs通常来源于药用植物、草药和植物提取物，如薄荷、百里香、甘草、鼠尾草和桉树等。这些天然成分能够改善饲料摄入量、营养消化率、生长性能和免疫反应，从而提升鸡群的整体健康和生产效率。然而，目前对于PFAs混合物在肉鸡营养中的具体影响研究较少，因此本研究旨在探讨一种混合植物提取物——BroncoMax（BMX）对肉鸡生长性能、免疫反应、血液学指标和器官发育的剂量依赖性效应。

本研究选取了300只41.2 ± 2.32克的1日龄肉鸡雏鸡，将其随机分为4个处理组，分别添加0.0、0.25、0.50和1.00 mL/L的BMX溶液。每个处理组设5个重复，每组15只鸡。研究持续42天，期间采用完全随机设计，监测了生长性能、免疫指标、血液学参数和器官发育情况。通过统计分析，包括单因素方差分析、多项式对比和重复测量方差分析，研究者评估了不同剂量BMX对肉鸡各项指标的影响。此外，采用分段回归模型（segmented regression）来识别每个生物终点的最佳BMX添加水平。

研究结果显示，BMX在不同剂量下对肉鸡的生长性能产生了显著的剂量依赖性影响。随着BMX剂量的增加，饲料摄入量和体重增长均呈现先上升后下降的趋势，呈现出典型的钟形曲线。其中，0.50 mL/L的BMX添加量在提高饲料摄入量和体重增长方面效果最佳，分别比对照组高出约5%和7.3%。饲料转化率（Feed Conversion Ratio, FCR）同样表现出类似的剂量反应模式，0.50 mL/L的添加量使FCR下降至1.723，比对照组降低了约2.2%。然而，当BMX剂量达到1.00 mL/L时，FCR反而上升至1.815，表明过高剂量可能带来负面影响。这一发现强调了在使用PFAs时，选择适当的剂量至关重要，以确保其促进生长和提高饲料利用率的效果。

在免疫反应方面，BMX表现出显著的剂量依赖性增强效果。在 Newcastle 病疫苗（NDV）和传染性支气管炎病毒（IBV）接种后，0.50 mL/L剂量的BMX显著提高了抗体滴度。在21天龄时，NDV抗体滴度比对照组提高了18%，而在35天龄时，这一提升进一步达到15%。对于IBV，抗体滴度在21天龄时仅显示出轻微的改善，但在35天龄时显著上升，同样在0.50 mL/L剂量下达到峰值。此外，血清中免疫球蛋白（IgT、IgM和IgY）的浓度也随着BMX剂量的增加而提升，其中IgT在35天龄时表现出强烈的二次响应，说明该指标对BMX的反应较为敏感。这些结果表明，BMX在提升肉鸡的体液免疫反应方面具有积极作用，尤其是在中等剂量时效果最佳。

血液学指标同样受到BMX剂量的影响。在21天龄时，BMX对血液参数的影响较小，但到了42天龄时，血红蛋白（Hb）和白细胞（WBC）的浓度显著增加。0.50 mL/L剂量的BMX使Hb浓度提高了35%，WBC浓度提高了32%，而H:L比值（异嗜性细胞与淋巴细胞的比值）在该剂量下显著降低，表明生理压力得到了有效缓解。此外，血清中的总蛋白（TP）和白蛋白（Alb）浓度在0.50 mL/L剂量下达到峰值，分别比对照组高出33%和52%。这些变化表明，BMX有助于改善肉鸡的血液状况，提高其对疾病的抵抗力和生理健康水平。

在器官发育方面，BMX对淋巴器官（法氏囊和胸腺）和代谢器官（肝脏和心脏）产生了显著的剂量依赖性影响。法氏囊的相对重量在0.50 mL/L剂量下达到峰值，从对照组的0.13%增加至0.23%，随后在最高剂量下下降。胸腺的相对重量也呈现出类似的曲线趋势，达到0.50 mL/L剂量时达到最大值0.26%。相比之下，脾脏的相对重量没有明显变化，表明BMX对脾脏的影响较小。肝脏和心脏的相对重量则随着BMX剂量的增加而增大，分别达到2.54%和0.55%。这些结果表明，BMX能够促进淋巴器官的发育，从而增强肉鸡的免疫能力，同时对代谢器官的健康也有积极作用。

为了更精确地确定BMX的最佳添加剂量，研究者采用了分段回归模型，对不同的生理和免疫指标进行了分析。结果显示，BMX在不同指标上的最佳剂量存在差异。例如，体重增长的最佳剂量约为0.486 mL/L，而饲料转化率的最佳剂量为0.50 mL/L。对于NDV抗体滴度，最佳剂量在0.334至0.444 mL/L之间，表明在中等剂量范围内，BMX能够最有效地提升免疫反应。而对于IgT和IgM，最佳剂量则在0.449至0.950 mL/L之间，显示出更广泛的剂量反应范围。此外，H:L比值的最佳剂量为0.391至0.546 mL/L，说明在较低至中等剂量下，BMX能够有效降低生理压力，提高免疫功能。

主成分分析（PCA）进一步验证了BMX对肉鸡系统免疫和生理反应的剂量依赖性影响。PC1解释了大部分的方差，并与NDV和IBV抗体滴度、免疫球蛋白浓度以及血红蛋白和白细胞计数等指标高度相关，表明这些参数是衡量BMX效果的主要指标。PC2则与BMX浓度和H:L比值等指标相关，显示出BMX对特定生理途径的调节作用。通过PCA，研究者能够综合分析不同指标之间的关系，识别出在0.50 mL/L剂量下，肉鸡的免疫和生理指标达到最佳状态，而1.00 mL/L剂量则导致部分指标下降，说明过高剂量可能带来不利影响。

综上所述，本研究揭示了BMX在不同剂量下对肉鸡生长性能、免疫反应、血液学指标和器官发育的显著影响。结果显示，0.50 mL/L的BMX添加量在提高饲料摄入量、体重增长和饲料转化率方面效果最佳，同时能够显著增强免疫反应和血液学参数，改善淋巴器官和代谢器官的发育情况。此外，通过分段回归模型和PCA分析，研究者确认了BMX的剂量反应曲线呈现钟形分布，表明存在一个最佳剂量范围，超过这一范围可能无法进一步提升效果，甚至可能带来负面影响。因此，合理选择BMX的添加剂量对于提升肉鸡的健康和生产性能至关重要。这些发现为未来在肉鸡饲养中应用BMX提供了科学依据，同时也强调了在使用植物源性饲料添加剂时，精确控制剂量的重要性，以确保其效果最大化并避免潜在的负面影响。