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菊粉与多种益生菌对猪只血液、肝脏与肾脏生化指标及代谢与应激相关基因表达的影响

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为更健康的体魄喂养猪只

养殖者面临越来越大的压力,要在不常规使用抗生素的前提下仍保持动物健康和高产。本研究考察了两种天然饲料添加剂——植物性纤维菊粉和一种由多种有益微生物组成的益生菌混合物——是否能支持仔猪的肝脏、肾脏、血液化学及应激防御系统。由于猪在消化和代谢方面与人类存在诸多相似之处,这些发现也可能提示类似成分在我们自身饮食中如何影响健康。

细看特殊纤维与有益微生物

菊粉主要从菊苣根中提取,是一种通过小肠不被消化而被肠道细菌发酵的纤维,起到为有益微生物提供“食物”的作用。益生菌则是活的微生物——在此研究中为数种细菌加上一种酵母——被认为有助于维持肠道平衡和免疫功能。研究者不仅想了解每种补充剂单独的作用,还想知道当它们以所谓的共生(synbiotic)配方联合使用时会发生什么。重点指标包括反映脂类处理、矿物质平衡、氧化应激和低度炎症的血液、肝脏与肾脏指标,以及这些器官中基因活动的模式。

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实验如何设计

团队研究了32头幼年公猪,所有动物在相同条件下饲养,但断奶后40天内分别饲喂四种不同日粮:标准对照日粮;在对照日粮中添加益生菌;在对照日粮中添加2%菊粉;或同时添加菊粉与益生菌的混合日粮。试验结束时,科学家采集了血液、肝脏和肾脏样本。测量了常见的临床指标如肝酶和血脂,量化了钠、磷、镁、铜和硒等矿物质,并检测了氧化应激的化学标志物。他们还检查了肝脏和肾脏中哪些基因被上调或下调,特别是参与能量代谢、抗氧化防御和免疫信号通路的基因。

脂类、矿物质与应激防御的变化

菊粉改变了猪对脂质的处理方式。它提高了血液中的总胆固醇和“坏”LDL胆固醇,但同时降低了肝脏胆固醇和肾脏三酰甘油。在肝脏中,菊粉提高了名为APOA1的基因活性,该基因对将胆固醇从组织中转运非常重要,提示脂类运输更为高效。益生菌对血脂的影响不强,但改善了肝脏健康的常规标志:服用益生菌的动物血中肝酶活性更低,表明肝脏负担减轻。菊粉和益生菌均影响矿物质平衡;例如,菊粉增加了血液中的钠和磷,但降低了肝脏中储存的镁和铜,而益生菌提高了血液或肾组织中的硒、铁和磷。这些变化与肾脏中参与水通道和矿物质处理的基因变化相一致,暗示肠道的改变向远端器官产生了连锁效应。

微调机体的抗氧化与免疫系统

氧化应激——由活性氧分子造成的损伤——是许多疾病的共同线索。在本研究中,菊粉和益生菌均降低了过氧化氢酶(catalase)的活性,该酶通常在氧化应激升高时增强活性,这提示动物承受的化学应激减轻。益生菌还降低了血液中TBARS(一种脂质过氧化标志物)的水平,并且与菊粉联合使用时增加了若干与肾脏抗氧化保护相关基因的表达,例如编码谷胱甘肽过氧化物酶和其他基于硒的防御系统的基因。大多数免疫相关的变化显示为更为平衡而非过度活跃的防御状态。然而,也有一些意外发现:单独使用菊粉提高了血浆纤维蛋白原(一种与凝血相关的蛋白),而联合处理则增加了肾脏中促炎信号白细胞介素-6的表达。作者认为这可能反映由微生物信号驱动的一种短暂、受控的固有免疫刺激,而非有害性炎症。

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对猪只及更广泛意义的结论

总体而言,研究表明在猪日粮中添加菊粉、益生菌或两者并用并未损害生长或器官功能,并在多方面改善了代谢健康。菊粉似乎重新分配了脂质代谢并增强了胆固醇转运,同时有助于减轻氧化应激。益生菌则有助于改善肝酶指标、增强抗氧化防御并改善某些矿物质(尤其是硒)的处理。两者联合时在肾脏激活了额外的保护性通路,尽管也将一些免疫标志物向上推移,值得进一步研究。对养殖者而言,这些结果支持这样一种观念:经过精心选择的纤维与微生物组合可以在不依赖抗生素的情况下帮助维持猪只健康。对公众而言,研究强调了我们如何喂养肠道微生物——无论是在动物还是人类体内——都可能微妙地重塑体内重要器官的化学环境与基因活动。

引用: Lepczyński, A., Herosimczyk, A., Ożgo, M. et al. Inulin and multispecies probiotic effects on blood, liver and kidney biochemistry and metabolic and stress-related gene expression in pigs. Sci Rep 16, 13343 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43434-7

关键词: 菊粉, 益生菌, 猪营养, 肝肾健康, 氧化应激