论文ID
原名：Effect of manganese amino acid complexes on growth performance, meat quality, breast muscle and bone development in broilers
译名：氨基酸锰络合物对肉鸡生长性能、肉品质、胸肌和骨骼发育的影响
作者：Liwei Lia,b, Mengmeng Maa,b, Gang Zuoa,b,c, Jian Xiaod, Junlie Chend, Xi Hea,b, Zehe Songa,b
完成单位：
a College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Hunan, China;
b R&D Department, Hunan Engineering Research Center of Poultry Production Safety, Hunan, China;
c Technical R&D Department, Beijing Deyuanshun Biotechnology Co., Ltd, Beijing, China;
d Technical R&D Department, Hunan Xiang Jia Husbandry Limited by Share Ltd, Changde, Hunan, China
期刊：British Poultry Science
影响因子：2
发表时间：2024-02-14
1、摘要
1. 本试验旨在研究饲粮补充氨基酸锰络合物对肉鸡生长性能、锰沉积、肉品质、胸肌和骨骼发育的影响。
2. 试验选取504只1日龄雄性AA肉鸡随机分为7个处理组：对照组（CON；基础饲粮，不额外添加锰）、MnN组（MnN为 Numine®-Mn；基础饲粮中分别添加40、80、120或160 mg Mn/kg MnN）、MnS组（基础饲粮中添加120 mg Mn/kg MnSO4·H2O）、MnA组（MnA为来自水解羽毛粉的锰；基础饲粮中添加40 mg Mn/kg MnA）。
3. 在各阶段，不同饲粮的平均日增重（ADG）和平均日采食量（ADFI）无显著影响（P>0.05）。饲粮中MnN添加量对前期和整个饲喂期的FCR有显著的二次响应，80 mg/kg饲粮中FCR最低（P<0.05）。腿肌、空肠、心脏、胰腺、肝脏和胫骨的Mn含量随MnN添加量呈线性增加（P<0.05）。
4. 在肉品质方面，MnN显著提高了胸肌红度值（a*）、PH45min和PH24h值，降低了剪切力、滴水损失和加压损失（P<0.05）。
5. 此外，MnN显著上调了胸肌中第21天MYOD表达和第42天SOD表达，降低了第42天MuRF1和Atrogin-1 mRNA水平。转录组分析表明MnN对肌肉发育的调控作用显著丰富在粘附、ECM受体、MAPK、mTOR和AMPK等信号通路。此外，饲粮MnN显著影响胫骨长度和生长板发育（P<0.05），并通过增加SOX-9、Runx-2、Mef2c、TGF-β、Ihh、Bcl-2和Beclin1，降低Bax和Caspase-3（P <0.05）的表达来促进生长板软骨细胞，从而影响胫骨纵向发育。
6. 综上所述，氨基酸锰络合物可以改善肉鸡生长性能、组织锰沉积、胸肌发育、肉质和骨骼发育。
2、试验设计
3、结果与分析
表1：基础饲粮的组成和营养水平
表2：不同试验组饲粮的锰含量
表3：RT-qPCR反应的引物序列
3.1 生长性能
表4：饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉仔鸡生长性能的影响
饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉鸡生长性能的影响见表4。结果显示，在0-21、22-42和0-42天，各处理组之间的平均日采食量（ADFI）或平均日增重（ADG）没有显著差异（P>0.05）。0-21天时，MnN 80 mg/kg组的饲料转化率（FCR）显著低于MnN 160 mg/kg组（P<0.05），MnN 120 mg/kg组和MnS组之间差异不显著（P>0.05）。在整个试验期内，饲粮中添加氨基酸锰络合物可以二次曲线的形式降低饲料转化率，其中在氨基酸锰络合物添加量为80 mg/kg时，饲料转化率比值最低（P<0.05）。
3.2 肉仔鸡组织中的锰含量
表5：饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉仔鸡组织锰含量的影响
饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉鸡不同组织中锰含量的影响见表5。与21与42日龄对照组的肉鸡相比，MnN组肉鸡胸肌、腿肌、空肠、心脏、胰腺、肝脏和胫骨中锰含量均随MnN添加水平的提高而线性增加（P<0.05）。而MnS组与80 mg/kg MnN组的肉鸡相比，21日龄肉鸡的胸肌、腿肌、心脏和胫骨以及42日龄肉鸡的腿肌、胰腺和胫骨中锰含量之间的差异均不显著（P>0.05）。另外，MnA组和40 mg/kg MnN组的肉鸡除21日龄的肝脏和42日龄的心脏外，其他组织中锰含量的差异影响均不显著（P>0.05）。
3.3 肉品质
表6：饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉鸡肉品质的影响
饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉鸡肉品质的影响见表6。与CON组和MnS组的肉鸡相比，饲粮中添加160 mg/kg MnN显著提高了肉鸡胸肌的a*值（P<0.05），且饲粮中氨基酸锰络合物水平与胸肌和腿肌红度值呈线性增加关系（P<0.05）。但添加MnN对b*值和L*值没有影响（P>0.05）。与CON组相比，饲粮中添加MnN显著提高了屠宰45min后肉鸡胸肌的PH值（P<0.05），屠宰24h后肉鸡的胸肌PH值呈二次效应关系。与CON组相比，饲粮中添加160 mg/kg MnN和120 mg/kg MnS显著降低了肉鸡胸肌的滴水损失（P<0.05），并且饲粮中氨基酸锰络合物水平与胸肌压力损失率呈线性下降关系（P<0.05）。另外，MnA组肉鸡胸肌的滴水损失与MnS组肉鸡的胸肌相比，其滴水损失显著高于MnS组（P<0.05）。
3.4 胸肌发育和抗氧化基因表达
表7：饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉仔鸡胸肌发育基因的影响
饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉鸡胸肌发育基因表达情况见表7。结果显示，饲粮中添加氨基酸锰络合物的水平与胸肌中MYOD的mRNA表达水平呈线性增加关系（P<0.05）。另外，与CON组相比，饲粮中添加氨基酸锰络合物显著降低了42日龄肉鸡胸肌中MuRF1和Attrogin-1 mRNA表达水平（P<0.05）。
表8：饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉仔鸡胸肌抗氧化基因的影响
饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉鸡胸肌抗氧化基因表达情况见表8。与CON组相比，饲粮中添加氨基酸锰络合物对21日龄肉鸡胸肌的CAT、SOD和GPX的mRNA表达差异不显著（P>0.05），但在42日龄MnN 120mg/kg组的和MnS组肉鸡胸肌的SOD mRNA表达水平与MnN 160mg/kg组肉鸡胸肌的GPX mRNA表达水平均显著增加（P<0.05）。并且在肉鸡42日龄，饲粮中添加氨基酸锰络合物的水平与胸肌中CAT、SOD和GPX mRNA表达水平呈线性增加关系（P<0.05）。
3.5 胸肌转录组分析
图1：不同锰源对21日龄雏鸡胸肌转录基因的影响。(a)转录组样本的PCA聚类分析；(b)差异基因火山图；(c)KEGG富集分析差异基因的表达情况。
图2：不同锰源对42日龄雏鸡胸肌转录基因的影响。(a)转录组样本的PCA聚类分析；(b)差异基因火山图；(c)KEGG富集分析差异基因的表达情况。
将CON vs. MnS、CON vs. MnN和MnS vs. MnN之间P<0.05且|log2FC|>1.5的基因筛选为显著差异基因，根据火山图(图1b、2b)可见，在肉鸡21日龄时，CON vs. MnS、CON vs. MnN和MnS vs. MnN中分别有1922、2741和1126个差异基因，其中上调基因分别为1729、2535和943个，下调基因分别为263、206和183个；在肉鸡42日龄时，CON vs. MnS、CON vs. MnN和MnS vs. MnN中差异基因数分别为431、1932和1274个，其中上调基因数分别为262、1744和1170个，下调基因数分别为169、188和104个。KEGG通路分析比较了三组胸肌样本中差异基因的关系，筛选出前10条差异富集的通路。结果显示，不同时期胸肌样本的差异基因在黏附、调控肌动蛋白细胞骨架、氨基酸生物合成、ErbB、ECM-receptor、MAPK、AMPK等信号通路上显著富集。
3.6 胫骨发育
表9：饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉仔鸡胫骨参数的影响
饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉鸡胫骨相关指标的影响见表9。结果显示，饲粮中添加氨基酸锰络合物的水平与第21日龄肉鸡胫骨长度和强度呈线性增加关系（P<0.05），而与胫骨宽度呈线性下降关系（P<0.05）。另外，MnN组与MnS组21日龄肉鸡胫骨长度和宽度的差异并不显著（P>0.05）。饲粮中添加氨基酸锰络合物的水平与第42日龄肉鸡胫骨强度呈线性增加关系（P<0.05），但不同组之间胫骨长度和宽度没有显著差异（P > 0.05）。另外，与MnS组相比， MnN 120mg/kg组和MnN 160mg/kg组42日龄肉鸡的胫骨强度更高（P<0.05）。
表10：饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉仔鸡胫骨生长板的影响
图3：21天（a）和42天（b）生长板形态（HE染色，40X）。红线表示生长板增殖区厚度。
饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉仔鸡胫骨生长板的影响见表10和图3所示。结果显示，与CON相比，添加MnN显著升高肉鸡21日龄肉鸡胫骨生长板的宽度、厚度、宽度指数以及生长板增殖区域横截面积和厚度。添加80、120或160 mg/kg MnN显著改善了第21天生长板增殖区的宽度、宽度指数和厚度（P<0.05）。在21日龄时，饲粮中添加氨基酸锰络合物的添加水平与肉鸡胫骨生长板厚度指数呈二次方增加（P<0.05）。此外，饲粮中添加120或160 mg/kg MnN显著改善了42日龄肉鸡胫骨生长板厚度和生长板增殖区厚度（P<0.05）。
表11：饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉仔鸡生长板软骨细胞增殖分化相关分子表达的影响
饲粮中添加氨基酸锰络合物对肉仔鸡生长板软骨细胞增殖分化相关分子表达的影响如表11所示。在检测肉鸡21日龄的胫骨样品中，发现检测的所有基因都随着饲粮中MnN添加量的增高而线性增加或减少（P<0.05）。MnS组肉鸡胫骨中Beclin-1的表达量高于对照组的肉鸡（P<0.05）。120 mg/kg MnN组肉鸡胫骨中SOX-9的表达量、120和160 mg/kg MnN组肉鸡胫骨中Mef2c的表达量以及80、120和160 mg/kg MnN组的肉鸡胫骨中TGF-β的表达量均显著高于对照组的肉鸡（P<0.05）。与对照组相比，饲粮中添加MnN、MnS或MnA后显著上调了肉鸡胫骨中Runx-2的表达（P<0.05），但下调Bax和CasPase-3的表达（P<0.05）。在肉鸡42日龄的胫骨样品中，除SOX-9和Bax外，其他基因的表达均随MnN水平的升高或降低而呈线性变化趋势（P<0.05）。此外，与对照组相比，添加120 mg/kg，160 mg/kg MnN可提高肉鸡胫骨中TGF-β的表达，并显著上调Bcl-2和Beclin-1的表达（P<0.05）。
4、结论
本研究结果表明，饲粮中添加氨基酸锰络合物可以改善肉鸡生长性能、组织锰沉积、胸肌发育、肉质和骨骼发育。
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