第236期：氨基酸锌络合物对肉鸡生长性能、组织锌含量和肌肉发育的影响
论文ID
原名：Effect of Zinc Amino Acid Complexes on Growth Performance, Tissue Zinc Concentration, and Muscle Development of Broilers
译名：氨基酸锌络合物对肉鸡生长性能、组织锌含量和肌肉发育的影响
作者：Mengmeng Ma1,2. Liwei Li1,2. Gang Zuo1,2,3. Jian Xiao4. Junlie Chen4. Xi He1,2. Zehe Song1,2
完成单位：
1 College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Hunan 410128, China
2 Hunan Engineering Research Center of Poultry Production Safety, Changsha 410128, China
3 Beijing Deyuanshun Biotechnology Co., Ltd., Beijing 102206, China
4 Hunan Xiang Jia Husbandry Limited By Share Ltd., Changde 415000, Hunan, China
期刊：Biological Trace Element Research
影响因子：4.081
发表时间：2023-04-22
1、摘要
本试验旨在研究氨基酸锌络合物（ZnN）对肉仔鸡生长性能、组织锌含量和胸肌发育的影响。试验选用504只1日龄Arbor Acres肉鸡，随机分到7个处理组的6个重复中（n = 12），试验期为42天。7个处理组分别为对照组（基础饲粮，不额外添加锌）、ZnS组（基础饲粮中添加120 mg Zn/kg ZnSO4）、ZnN-30、60、90、120组（基础饲粮中分别添加30、60、90、120 mg Zn/kg ZnN）、ZnA组（饲粮中添加30 mg Zn/kg 动物蛋白小肽锌）。结果表明，添加60 mg/kg ZnN显著提高了肉鸡的平均日增重和胸肌率。在相同的添加剂量下，ZnA和ZnN添加组各组织中的锌含量均显著高于硫酸锌组（P < 0.05）。与对照组相比，除30 mg/kg ZnN组外，ZnN各剂量组的肌纤维直径和横截面积均显著增加（P < 0.05）。在第21天，与对照组相比，添加ZnN显著上调肉鸡胸肌mTOR、MyoD和MyoG的表达（P < 0.05），下调Atrogin-1的表达（P < 0.05）。在第42天，相比于对照组，ZnA组肉鸡胸肌的AKT、mTOR、p70S6K和MyoD的表达水平显著升高，而MuRF1和Atrogin-1的表达水平降低。KEGG结果表明CON、ZnS和ZnN-60三组差异基因主要在黏着、肌动蛋白的骨架调节、mTOR、MAPK和AMPK等信号通路中显著富集。综上所述，氨基酸锌络合物能改善肉鸡生长性能，提高组织中锌含量，并且调节胸肌发育。
2、试验设计
3、结果与分析
表1：基础日粮的组成和营养水平
表2：不同试验组日粮的锌含量
表3：RT-qPCR反应的引物序列
3.1 生长性能
表4：日粮中添加氨基酸锌络合物对肉仔鸡生长性能的影响
结果显示，试验前期的平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和饲料转化率（F/G）在各处理组间差异不显著（P＞0.05）。试验后期，30、60、90 mg/kg ZnN组的肉鸡的日增重显著高于对照组（P＜0.05），而ZnS、ZnA和120 mg/kg ZnN组肉鸡的日增重与对照组相比差异不显著（P＞0.05）。试验全期，60和90 mg/kg ZnN组肉鸡的日增重显著增加（P＜0.05）。此外，在试验后期和试验全期，相比于对照组，ZnN、ZnS和ZnA组的料肉比均显著降低（P＜0.05），而每个处理组之间差异不显著（P＞0.05）（表4）。
3.2 肉仔鸡组织中的锌含量
表5：日粮中添加氨基酸锌络合物对肉仔鸡组织锌含量的影响
结果表明，在21和42日龄，添加ZnN显著提高所有组织中的锌含量（P＜0.05）。除了30 mg/kg ZnN组之外，其余ZnN组的组织锌含量均显著高于对照组（P＜0.05）。此外，与ZnS组相比，120 mg/kg ZnN组显著提高了21日龄胰腺、42日龄胰腺、胫骨和空肠的锌含量。ZnA组肉鸡21日龄胫骨和42日龄胸肌中锌含量显著高于30 mg/kg ZnN组（P＜0.05）（表5）。
3.3 屠宰性能
表6：日粮中添加氨基酸锌络合物对肉仔鸡屠宰性能的影响
结果显示，各处理组肉仔鸡屠宰率、全净膛率、半净膛率、腿肌率、腹脂率均无显著差异（P＞0.05）。与对照组相比，42日龄时60 mg/kg ZnN与ZnA组肉鸡的胸肌率显著提高（P＜0.05）（表6）。
3.4 肉品质
表7：日粮中添加氨基酸锌络合物对肉仔鸡肉品质的影响
结果显示，在42日龄时，各处理组间肉仔鸡胸肌和腿肌的b*值、pH 45min、pH 24h、剪切力和滴水损失率均无显著差异（P＞0.05）。与对照组相比，ZnA组、60、90、120 mg/kg ZnN组显著降低胸肌的L*值和剪切力（P＜0.05）。相比对照组，ZnA组胸肌中的a*值显著提高（表7）。
3.5 胸肌中抗氧化酶的表达
表8：饲粮中添加氨基酸锌络合物对肉仔鸡胸肌抗氧化基因的影响
结果显示，在21和42日龄，各处理组肉鸡胸肌的过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）mRNA表达均无显著差异（P＞0.05）。21日龄时，与对照组相比，ZnN和ZnA显著上调了肉仔鸡胸肌中超氧化物歧化酶（SOD）mRNA表达。在42日龄时，与对照组相比，60、90、120 mg/kg ZnN显著上调了SOD mRNA的表达。
3.6 肌纤维形态
表9：日粮中添加氨基酸锌络合物对肉仔鸡胸肌肌纤维形态的影响
图1：HE染色观察21日龄和42日龄仔鸡胸肌细纤维情况（40×和400×）。
结果显示在21日龄时，除了30 mg/kg ZnN，其余各处理组肉仔鸡胸肌纤维直径均显著大于对照组（P＜0.05）。在42日龄时，各个处理组肌纤维直径和横截面积均显著大于对照组（P＜0.05）。此外，与ZnS组相比，30、60、90 mg/kg ZnN和ZnA组的肌纤维直径与横截面积均显著增大（P＜0.05）（表9；图1）。
3.7 胸肌中肌纤维相关基因表达水平
表10：日粮中添加氨基酸锌络合物对肉仔鸡胸肌发育基因的影响
结果显示，与对照组相比，ZnN组21日龄时胸肌肌纤维中MYOD、MYOG mRNA的表达显著上调（P＜0.05），但仅有添加60、90、120 mg/kg ZnN能显著提高胸肌肌纤维中mTOR mRNA表达（P＜0.05）。另外，在21日龄时各处理组之间胸肌AKT、p70S6K和MuRF1 mRNA表达差异不显著（P＞0.05）。在42日龄时，与对照组相比，ZnN各个处理组中AKT、mTOR、p70S6K和MYOD mRNA的表达显著增加（P＜0.05），MuRF1和Atrogin-1 mRNA表达显著降低（P＜0.05），而各个处理组之间MTOR、p70S6K、MuRF1、Atrogin-1表达差异无统计学意义（P＞0.05）（表10）。
3.8 胸肌中基因转录差异
图2：不同锌源对21日龄胸肌转录基因的影响。A:转录组样本的主成分分析;B: KEGG富集分析差异基因的表达情况。
图3：不同锌源对42日龄胸肌转录基因的影响。A：转录组样本的主成分分析;B：KEGG富集分析差异基因的表达情况。
使用主成分分析（PCA）对CON、ZnS组和ZnN-60组胸肌样本进行分类，结果显示，三组样品之间表现出各自聚集的分布，可以分成不同的三组（图2；图3）。从火山图可以看出，筛选出P＜0.1和|log2 FC|＞1.5的基因为显著差异基因。前期，ZnS vs CON，ZnN-60 vs CON,和ZnN-60 vs ZnS分别有2406、1494和2649个差异基因，其中1772、1166和634个差异基因表达上调，634、328和2015个差异基因表达下调。试验后期，ZnS vs CON，ZnN-60 vs CON, 和 ZnN-60 vs ZnS分别有857、2354和1717个差异基因，其中666、2101和1295个差异基因表达上调，191、253和422个差异基因表达下调。KEGG结果表明CON、ZnS和ZnN-60三组差异基因主要在黏着、肌动蛋白的骨架调节、mTOR、MAPK和AMPK等信号通路中显著富集。（图2；图3）。
4、结论
本研究结果表明，在肉仔鸡日粮中添加60-90 mg/kg ZnN可提高平均日增重，增加组织中锌含量，提高胸肌肌纤维直径与横截面积，其原因可能是通过调节蛋白质合成和分解过程从而促进肌纤维生长，有利于胸肌发育，转录组学的结果为我们提供了进一步研究的方向。综上所述，氨基酸锌络合物可以改善肉鸡生长性能，提高组织锌浓度，并调节胸肌发育。
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