姜黄素对育肥期金华猪生长性能、肉品质、脂质代谢及肠道微生物的影响.pdf

营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷 第 08 期-308-姜黄素对育肥期金华猪生长性能、肉品质、脂质代谢及肠道微生物的影响楼芳芳1，陈雨诗2，刘禹熙2，刘佳琪2，项 云1，杜喜忠1，胡旭进1，章啸君1，屠平光1，王新霞2*（1.金华市农业科学研究院，浙江金华 321000；2.浙江大学动物科学学院，教育部“动物分子营养学”重点实验室，农业农村部（华东）动物营养与饲料重点实验室，浙江省饲料与动物营养重点实验室，浙江杭州 310058）摘 要：试验旨在研究饲料中添加姜黄素对育肥金华猪生长性能、肉品质、脂质代谢和肠道微生物的影响。选取日龄相近、体重为（59.25.3）kg 的健康金华猪 24 头，随机分为 2 组，每组 12 头猪，3 个重复，每个重复 4 头。对照组饲喂玉米-豆粕型基础饲料，姜黄素组在基础饲料中添加300 mg/kg姜黄素，试验预试期7 d，试验期40 d。结果显示：与对照组相比，饲料中添加 300 mg/kg 姜黄素对育肥期金华猪的生长性能无显著影响，但饲料中添加姜黄素降低了育肥期金华猪的平均日采食量和料耗重增比（P0.05）；与对照组相比，饲料中添加姜黄素降低了金华猪的背膘厚和背部脂肪脂肪细胞大小（P0.05），还提高了肌内粗脂肪含量和眼肌面积（P0.05）；与对照组相比，饲料中添加姜黄素下调了金华猪背部脂肪中脂肪生成相关基因PPARG、CEBPA的 mRNA 表达水平（P0.05），且提高了背最长肌中PPARG的 mRNA 表达水平（P0.05）；饲料中添加姜黄素对育肥期金华猪的肠道微生物多样性无显著影响；与对照组相比，姜黄素组金华猪盲肠中厚壁菌门（Firmicutes）及布劳特氏属（Blautia）、丁酸梭菌属（Butyricicoccus）和毛螺菌科 ND3007 群属（Lachnospiraceae ND3007 group）的相对丰度均升高（P0.05）；Spearman 相关性分析显示，布劳特氏属（Blautia）、丁酸梭菌属（Butyricicoccus）和毛螺菌科ND3007群属与育肥期金华猪背膘成脂基因的表达呈高度负相关（r=-0.84-0.67），丁酸梭菌属（Butyricicoccus）和毛螺菌科 ND3007 群属（Lachnospiraceae ND3007 group）与背最长肌成脂基因的表达呈高度正相关（r=0.640.83）。由此可见，饲料中添加姜黄素能提高育肥期金华猪的饲料利用率和改善猪肉品质，并可改善金华猪肠道微生物组成，且与脂质代谢相关基因表达存在一定相关性，表明姜黄素可能通过改善育肥期金华猪肠道微生物组成调控宿主脂质沉积。关键词：姜黄素；金华猪；脂肪沉积；肠道微生物 中图分类号：S828.5 文献标识码：A DOI 编号：10.19556/j.0258-7033.20230105-02金华猪是我国著名地方品种之一，具有耐粗饲、肉品质好等优良性能。与瘦肉型商品猪相比，肉脂型金华猪的肌内脂肪含量丰富、肌肉大理石和肉色评分也更高。但金华猪也存在生长速度慢、背膘过厚等缺点，过多的脂肪沉积不仅降低了饲料利用率，造成了能量浪费，也影响了养殖效益。如何降低耗料增重比、改善胴体肉品质是金华猪养殖产业亟待解决的重点。姜黄素是香料姜黄的主要成分之一，在机体不同器官和组织中发挥多种生物学功能，包括抗氧化、抗炎和调控血管生成等1。近年来的研究发现，姜黄素对脂肪组织也有显著影响。在大、小鼠动物模型上均发现，补充姜黄素能缓解高脂日粮诱导的肥胖2-3。Mohammadi等4研究发现，用姜黄素治疗 1 个月能显著降低肥胖受试者的血清甘油三酯水平。王斌等5研究发现，饲料中添加 400 mg/kg 姜黄素能显著降低育肥期杜 长 大三元杂交商品猪的背膘厚，增加眼肌面积。此外，姜黄素还能通过改善肠道微生物组成减轻小鼠高脂饮食诱导的肝脂肪变性和肥胖6。由此可见，姜黄素在调控动物脂肪沉积方面具有一定作用，但是姜黄素对地方猪收稿日期：2023-01-05；修回日期：2023-02-14资助项目：金华市农业类重点项目（2019-2-003）；国家自然科学基金区域创新发展联合基金（U21A20249）作者简介：楼芳芳（1984-），女，金华浦江人，农业推广硕士，从事金华猪的饲养管理与疾病防控，E-mail：；陈雨诗（1994-），女，浙江杭州人，博士研究生，动物营养与饲料科学专业，E-mail：*通讯作者：王新霞（1976-），女，山东济宁人，博士，教授，博士研究生导师，研究方向为猪肉品质与动物营养调控，E-mail：2023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-309-种，尤其是对金华猪脂肪沉积的影响尚不明确，探讨姜黄素在降低金华猪脂肪沉积中的作用，对于通过植物提取物改善金华猪生长速度慢、背膘过厚的问题具有重要意义。参考周明7和祝国强等8的研究报道，饲料中添加 300 mg/kg 姜黄素能改善育肥期杜 长 大猪的生长性能和猪肉品质。因此，本试验旨在研究基础饲料中添加 300 mg/kg 姜黄素对育肥期金华猪生长性能、肉品质、脂质代谢和肠道微生物的影响，分析姜黄素对育肥期金华猪脂肪沉积的作用，为姜黄素在金华猪生产中的应用和研究提供科学依据。1 材料与方法1.1 试验设计 选择初始平均体重（59.25.3）kg 的健康金华猪 24 头，随机分为 2 组，每组 3 个重复，每个重复 4 头猪。对照组饲喂玉米-豆粕型基础饲料，姜黄素组在基础饲料中添加 300 mg/kg 姜黄素。姜黄素由广州市科虎生物技术研究开发中心提供。试验用基础饲料参考国家标准金华猪（GB/T24172008）配制，试验期 40 d。饲料组成及营养成分见表 1。1.2 饲养管理与样品采集 饲养试验在金华市农科院试验牧场进行。试验期间，所有猪只在漏粪地板式猪床上单栏饲养，自由饮水，自由采食，每天饲喂 2 次。试验结束时，每个重复随机选择 2 头健康且体重相近的试验猪（每组共 6 头），禁食 12 h 后屠宰，采集背最长肌和背部脂肪，液氮速冻后-80保存,用于分子生物学分析；分离肠道，采集盲肠内容物装于灭菌的 EP 管中，液氮速冻，-80保存，用于 16S rRNA 基因高通量测序。1.3 指标检测1.3.1 生长性能 试验猪于试验开始和试验结束时在晨饲前逐头称重。根据试验期间每日记录的每次给料量、剩余料量和损耗料量，以试验重复为单位计算平均日采食量，同时根据试验猪个体重计算平均日增重和耗料增重比。1.3.2 胴体性状和肌肉品质 试验结束时，按照瘦肉型猪胴体性状测定技术规范（NY/T 8252004）9、猪肉品质测定技术规范（NY/T 8212019）10分别测定胴体性状和肌肉品质。测定的胴体品质和肌肉品质指标包括宰前体重、胴体重、屠宰率、平均背膘厚、眼肌面积、pH 和滴水损失（24 h、48 h）。宰前体重为猪在屠宰前空腹 24 h 的体重；胴体重为猪在放血、煺毛后，去掉头、蹄、尾和内脏（保留板油、肾脏）的两边胴体总重量；屠宰率为胴体重占宰前体重的百分比；平均背膘厚为胴体中线肩部最厚处、最后肋、腰荐结合处 3 点的平均脂肪厚度；眼肌面积为胴体最后肋骨处背最长肌的横截面面积；pH 测定的部位为胴体倒数第 1 至第 2 段胸椎段背最长肌；滴水损失测定的部位为倒数第 3 至倒数第 4 胸椎段背最长肌。1.3.3 肌肉中营养成分含量 肌肉中粗脂肪含量测定采用索式抽提法11。取 100 g 左右外表无脂肪的肌肉样本剪碎，在 65烘箱中烘 24 h 后取 35 g 肌肉样本于103105烘箱中烘 2 h，将肌肉粉样移入索氏脂肪抽提器（FOSS 公司，丹麦）的浸提管中加入无水乙醚，蒸煮 2 h，回收乙醚后，于 103105烘箱中烘 10 min，干燥器内冷却 30 min 称重计算肌肉中粗脂肪含量。肌肉中肌苷酸含量采用高效液相色谱法12测定。称取新鲜肌肉样品，经预冷 5%高氯酸溶液提取肌苷酸后，与 0.5 mol/L 氢氧化钠溶液反应生成化学状态稳定的肌苷酸钠，采用高效液相色谱测定，外标法定量。1.3.4 背部脂肪组织切片染色 2 组育肥期金华猪背部脂肪组织取样后，在脂肪组织固定液中固定 24 h。通过表 1 饲料组成和营养成分注：预混料为每千克基础饲料提供：维生素 A 6 400 IU，维生素 B1 0.6 mg，维生素 B2 10.4 mg，维生素 D3 2 200 IU，维生素 E 10 mg，维生素 K3 2 mg，生物素0.15 mg，D-泛酸 6.4 mg，烟酸 10 mg，铜 18 mg，铁 140 mg，锰 36 mg，锌 72 mg，碘 0.60 mg，硒 0.44 mg。营养成分为计算值。项目百分比原料组成,%玉米（粗蛋白质 8.5%）63豆粕（粗蛋白质 43%）14麸皮（粗蛋白质 15.8%）16磷酸氢钙1.0钙粉0.8氯化钠0.4沸石粉4.0L-赖氨酸盐酸盐（98%）0.1预混料0.7合计 100.0营养成分消化能,MJ/kg12.97粗蛋白质,%13.95赖氨酸,%0.74蛋氨酸+胱氨酸,%0.50总磷,%0.65钙,%0.67营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷 第 08 期-310-酒精梯度脱水、浸蜡、包埋等过程将样品包埋在蜡块后，切成 4 m 厚度的蜡片，平铺在载玻片上。再通过脱蜡、苏木精-伊红染色、树脂封片后得到最终切片。背部脂肪的脂肪细胞面积通过 Image J（Sun Microsystems，Mountain view，USA）软件计算获得。1.3.5 背部脂肪、背最长肌中脂质代谢相关基因 mRNA表达水平 采用 Trizol 试剂盒（宝生物工程有限公司，大连）提取金华猪背部脂肪和背最长肌样品中的总RNA，参 照 ABScript III RT Master Mix for qPCR（爱博泰克生物科技有限公司，武汉）逆转录试剂盒说明书，对总 RNA 样品进行逆转录合成 cDNA。采用荧光定量PCR 技术检测背部脂肪和背最长肌中脂质代谢相关基因 mRNA 的相对表达水平。10 L 反应体系：2SYBR Green qPCR Master Mix 5 L，cDNA 4 L，上、下游引物各 0.5 L。反应条件：95预变性 3 min，95变性5 s，60退火 35 s，共 40 个循环。根据且的基因和内参基因的阈值循环（Ct），采用 2-Ct法计算样品中各目的基因mRNA的相对表达水平。PCR引物序列见表2。1.3.6 微生物多样性测定 将盲肠内容物样品整理好后，送往上海美吉生物医药科技有限公司进行微生物测序。粪便样品中的总 DNA 采用 E.Z.N.A.Stool DNA 提取试剂盒（Omega Bio-Tek 公司，美国）进行提取。提取后的总 DNA 纯化后，用琼脂糖凝胶电泳检测浓度和纯度。选择 16S rRNA 的 V3V4 保守区域，采用细菌通用引物338F（5-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3）和806R（5-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3）对粪便 DNA 进行扩增。扩增子采用双尾法在 Illumina MiSeq 平台上进行测序（上海美吉生物医药科技有限公司，上海）。测序完成后在美吉生物云平台上进行微生物多样性分析。1.4 统计分析 试验数据使用 SPSS 26.0 软件进行整理和统计分析，生长性能、肉品质和脂质代谢等指标使用独立样本t检验方法进行分析。微生物多样性分析：优化后的高质量序列依据 Silva16S 序列数据库进行操作分类单元（OUT）聚类，之后采用 RDP classifier 对菌种进行分类，并在门和属分类水平统计每个样本的菌群组成。同时基于样本中群落丰度数据，利用 Wilcox 秩和检验比较对照组与姜黄素组细菌在门和属水平上的差异。线性判别分析效应量（LEfSe）：获得显著差异物种后，根据线性判别分析（LDA）估算每个组分（物种）丰度对差异效果影响的大小，寻找核心差异物种。相关性分析：使用 R 软件 vegan 包计算背部脂肪、背最长肌基因表达水平与肠道差异菌属之间的 Sperman 相关系数。所有试验数据均以平均值和均值标准误（SEM）表示，以P0.05 作为差异显著性判断标准。2 结 果2.1 姜黄素对育肥期金华猪生长性能的影响 由表 3 可知，2 组试验猪的初始体重、终末体重和平均日增重均无显著差异。与对照组相比，饲料中添加姜黄素降低了育肥期金华猪的平均日采食量和耗料增重比（P0.05）。2.2 姜黄素对育肥期金华猪胴体品质和肌肉品质的影响 由表 4 可知，2 组试验猪宰前体重、胴体重和屠宰率均差异不显著。姜黄素组的背膘厚低于对照组（P0.05）；姜黄素组眼肌面积与对照组无显著差异。由表 5 可知，在肌肉品质方面，2 组间试验猪肌肉的 pH、24 h 和 48 h滴水损失、肌苷酸含量均无显著差异，而姜黄素组肌内脂肪含量高于对照组（P0.05）。2.3 姜黄素对育肥期金华猪背部脂肪和背最长肌脂质代谢相关基因表达的影响 如图 1 所示，姜黄素下调了背部脂肪中成脂关键基因PPARG和CEBPA的 mRNA 表达水平（P0.05，图 1a），同时还上调了背最长肌中表 3 姜黄素对育肥金华猪生长性能的影响表 2 PCR 引物序列基因名称序列（53）肌动蛋白（ACTB）F：AAGTACTCCGTGTGGATCGG；R：ACATCGCTGGAAGGTGGAC过氧化物酶体增殖激活受体（PPARG）F：AGGGCCAAGGATTCATGACA；R：GTGGTTCAACTTGAGCTGCACCAAT/增强子结合蛋白（CEBPA）F：AGCCAAGAAGTCGGTAGA；R：CGGTCATTGTCACTGGTC激素敏感脂酶（HSL）F：GCAGCATCTTCTTCCGCACA；R：AGCCCTTGCGTAGAGTGACA胆固醇调节元件结合蛋白（SREBP-1）F：GCGACGGTGCCTCTGGTAGT；R：CGCAAGACGGCGGATTTA项目对照组姜黄素组P值初始体重,kg59.904.7258.495.95 0.515终末体重,kg85.455.6585.669.91 0.948平均日增重,g638.7773.41 679.38154.03 0.403平均日采食量,kg 3.060.21 2.610.320.001耗料增重比 4.790.28 3.850.390.0012023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-311-成脂关键基因PPARG的 mRNA 表达水平（P0.05，图1b）。2.4 姜黄素对育肥期金华猪背部脂肪细胞形态的影响 由图 2 可知，姜黄素组育肥期金华猪背部脂肪切片脂肪细胞的面积小于对照组（P0.05）。2.5 姜黄素对育肥期金华猪盲肠微生物的影响 由图 3可知，与对照组相比，饲料中添加姜黄素对育肥期金华猪肠道微生物的多样性无显著影响。如图 4a 所示，除门水平上未命名的菌群外，相对丰度大于 1%的门共有 5 个，分别为厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形菌门（Proteobacteria）、螺旋菌门（Spirochaetota）和放线菌门（Actinobacteria），各组育肥期金华猪盲肠中优势菌门均为厚壁菌门。在门水平上，与对照组相比，饲料中添加姜黄素增加了厚壁菌门的相对丰度（P0.05，图 4b）。由图 5a 可知，除属水平上未命名的菌群外，共检测到 14 种相对丰度大于 1%的微生物，分别为狭义梭菌属（Clostridium_sensu_stricto_1）、乳杆菌属（Lactobacillus）、链球菌属（Streptococcus）、土胞杆菌属（Terrisporobacter）、颤螺旋菌科 UCG-005 属（Oscillospiraceae_UCG-005）、Turicibacter、志 贺 氏 菌 属（Escherichia-Shigella）、克里斯藤森菌科 R-7 群属（Christensenellaceae_R-7_group）、罗姆布茨菌属（Romboutsia）、毛螺旋菌科 _XPB1014 菌 属（Lachnospiraceae_XPB1014_group）、Family_XIII_AD3011_group、密螺旋体属（Treponema）、颤 螺 旋 菌 科 NK4A214 群 属（Oscillospiraceae_NK4A214_group）和理研菌科 RC9 肠道群属（Rikenellaceae_RC9_gut_group）。结果显示，与对照组相比，饲料中添加姜黄素增加了已知益生菌布劳特氏属（Blautia）、a 为背部脂肪组织 HE 染色图像（40），b 为脂肪细胞相对面积。图 2 育肥期金华猪背部脂肪 HE 染色和脂肪细胞相对面积a、b 分别为金华猪背部脂肪、背最长肌脂质代谢基因的表达。图 1 姜黄素对育肥期金华猪脂质代谢关键基因表达的影响表 5 姜黄素对育肥金华猪肉品质的影响表 4 姜黄素对育肥金华猪胴体品质的影响项目对照组姜黄素组P值宰前体重,kg83.92.9580.334.380.195胴体重,kg62.452.8859.935.680.442屠宰率,%74.421.2574.523.980.963背膘厚,mm4.990.094.310.280.010眼肌面积,cm224.651.6128.042.190.030项目对照组姜黄素组P值pH6.510.186.490.080.87424 h 滴水损失,%2.790.263.110.500.29848 h 滴水损失,%4.970.605.810.960.188肌内脂肪,%3.060.033.320.120.022肌苷酸,mg/g1.580.061.530.040.178abab对照组姜黄素组对照组 姜黄素组对照组 姜黄素组对照组姜黄素组PPARG CEBPA HSLPPARG CEBPA SREBP-1mRNA 相对表达水平相对面积mRNA 相对表达水平2.52.01.51.00.50.01.51.00.50.02.52.01.51.00.50.0P=0.012P=0.04P=0.05P=0.033P=0.003100 m100 m营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷 第 08 期-312-丁 酸 梭 菌 属（Butyricicoccus）和 毛 螺 菌 科 ND3007群 属（Lachnospiraceae ND3007 group）的 相 对 丰 度（P0.05，图 5b）。采用 LDA Effect size 方法研究饲料中添加姜黄素对育肥期金华猪盲肠微生物群组成的影响。如图 6 所示，对照组和姜黄素组菌群差异显著，LDA 值大于 2.0 时共获得 29 个生物标记物，对照组育肥期金华猪盲肠中起重要作用的微生物是阮氏菌科（Ruaniaceae）、嗜粘蛋白-阿克曼氏菌属（Akkermansia）和诺卡氏菌科（Nocordiaceae），姜黄素组是梭菌纲（Clostridia）、厚壁菌门（Firmicutes）和经黏液真杆菌属（Blautia）。2.5 微 生 物 差 异 属 与 脂 质 代 谢 基 因 的 相 关 性 分 析 Spearman 相关性分析如图 7 所示，2 组育肥期金华猪盲肠微生物差异属与背部脂肪的脂质代谢基因表达呈负相关（r=-0.84-0.67），与背最长肌的脂质代谢基因表达则呈正相关（r=0.640.83）。在金华猪的背部脂肪中，布劳特氏属（Blautia）和毛螺菌科ND3007 群 属（Lachnospiraceae ND3007 group）均 与PPARG、CEBPA的表达负相关（P0.05），丁酸梭菌属（Butyricicoccus）仅和PPARG的表达均呈负相关（P0.05）；在背最长肌中，丁酸梭菌属（Butyricicoccus）和 毛 螺 菌 科 ND3007 群 属（Lachnospiraceae ND3007 group）与PPARG、CEBPA的表达正相关（P0.05）。3 讨 论姜黄素作为一种天然多酚，已经在传统中医和食品添加剂中充分应用13。姜黄素具有包括抗氧化、调节肠道菌群和抗炎特性等多种药理活性，在畜牧业中也备受关注14-16。已发表的研究表明，补充姜黄素可以有效提高仔猪的抗氧化能力，改善消化吸收，促进受损肠道的发育和修复，增强生长性能14,17-18。张靖等19发现，在基础饲粮中添加 200、300、400 mg/kg 姜黄素能不同程度提高育肥期杜 长 大猪日增重和饲料转化率。周明等7研究也发现，在基础饲粮中添加 300、a 为育肥期金华猪肠道微生物组成；b 为厚壁菌门丰度。图 4 姜黄素对育肥期金华猪肠道微生物组成的影响图 3 姜黄素对育肥期金华猪肠道微生物多样性的影响a b对照组 姜黄素组对照组 姜黄素组对照组 姜黄素组对照组 姜黄素组对照组 姜黄素组Shannon 指数Simpson 指数Chao1 指数ACE 指数5.04.54.03.53.00.150.100.050.00800700600500400300800700600500400FirmicutesProteobacteriaBacteroidotaSpirochaetotaActinobacteriotaotherscecum菌群丰度在门水平上的百分比菌群丰度在门水平上的百分比1007550250姜黄素组对照组FirmicutesP=0.030 50 100 1502023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-313-400 mg/kg 姜黄素能显著提高猪日增重和饲料转化率。本试验也发现，饲料中添加姜黄素后，育肥期金华猪耗料增重比降低了 19.6%，说明姜黄素能改善育肥期金华猪的饲料转换率，而姜黄素对育肥期金华猪生长性能是否存在改善作用还需要更多的研究验证。猪的屠宰指标能直接体现猪的胴体品质。本试验中，饲料中添加姜黄素能显著降低育肥期金华猪的背膘厚并显著提高眼肌面积，表明姜黄素能在一定程度上改善育肥期金华猪的胴体品质。王斌等5研究也发现，随着育肥期杜 长 大猪饲料中姜黄素的添加量增加，育肥猪的胴体重、屠宰率呈逐渐改善趋势，且姜黄素能显著提高育肥猪的胴体瘦肉率，增大眼肌面积，降低胴图 7 微生物差异属与脂质代谢基因相关性热图a 为基于 LDA 的进化分支图；b 为 LDA 值分布柱状图。图 6 基于 LDA 的育肥期金华猪盲肠微生物组成差异分析a 为金华猪肠道微生物在属水平的组成；b 为主要差异菌群丰度。图 5 姜黄素对育肥期金华猪肠道微生物主要菌群属水平上的相对丰度的影响a bP=0.01P=0.02P=0.02菌群丰度在属水平上的百分比菌群丰度在属水平上的百分比0.00 0.02 0.040.8 1.6对照组姜黄素组对照组姜黄素组对照组 姜黄素组背脂 背最长肌1007550250OtherClostridium sensu stricto 1 LactobacillusStreptococcus Terrisporobacter UCG-005TuricibacterEubacterium coprostanoligenes_group Escherichia-ShigellaChristensenellaceae_R-7_group RomboutsiaLachnospiraceaeXPB1014_group LachnospiraceaeFamily_Xill_AD3011_groupRF39Clostridia_UCG-014 Muribaculaceae TreponemaErysipelotrichaceae NK4A214_groupRikenellaceae_RC9_gut_group cecumLachnospiraceae_ND3007_group ButyricicoccusBlautiaf_Ruaniaceaeg_Akkermansia f_Nocardiaceaeg_Ruaniac_Verrucomicrobiae g_unclassified_o_Erysipelotrichaleso_Verrucomicrobiales f_unclassified_o_Erysipelotrichalesf_Akkermansiaceaeg_Dielmac_Clostridia g_Clostridium_sensu_stricto_1o_Clostridialesf _Clostridiaceae p_Firmicutes g_Blautiag_UCG-002 g_unclassified_o_Lactobacillalesg_Shuttleworthia f_unclassified_o_Lactobacillales f_unclassified_p_Firmicutes g_unclassified_p_Firmicutes o_unclassified_p_Firmicutes c_unclassified_p_Firmicutes o_unclassified_c_Bacilli f_unclassified_c_Bacillig_unclassified_c_Bacilli g_unclassified_f_Erysipelatoclostridiaceaeg_Butyricicoccus 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0LDA 值c1b1a1zcdbefgahikjmlstwxypuvrqnoBlautiaButyricicoccusLachnospiraceae ND3007 group0.50-0.5PPARG CEBPA HSL PPARG CEBPA SREBP1*营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷 第 08 期-314-体脂肪率和背膘厚。评价肉品质的主要指标包括 pH、滴水损失、肌内脂肪含量和肌苷酸等19。周明等7研究发现，基础饲粮中添加 300 mg/kg 或 400 mg/kg 姜黄素能提高育肥期杜 长 大猪的肌肉红、亮度，降低滴水损失，表明姜黄素还对维持猪肉的嫩度和多汁性等十分有利。本试验中，饲料中添加姜黄素对育肥期金华猪肌肉的 pH、滴水损失和肌苷酸无显著影响，显著提高了育肥期金华猪的肌内中粗脂肪含量。肉的风味随肌内脂肪含量的增加而改善。本试验结果表明，姜黄素对金华猪的猪肉品质和风味有一定改善作用。综上所述，饲料中添加姜黄素能改善育肥期金华猪的猪肉品质。姜黄素作为一种具有较强生物学活性的黄色多酚类化合物，其参与调控脂肪细胞的分化聚酯过程3,21-22。本试验发现，饲料中添加姜黄素能显著降低育肥期金华猪的背部脂肪厚度及脂肪细胞大小，提高肌肉中粗脂肪含量，表明姜黄素可能参与调控金华猪的脂肪沉积。因此，本试验进一步检测了金华猪背部脂肪和背最长肌中与脂质代谢相关基因的表达情况，探究姜黄素影响育肥期金华猪脂肪沉积的机制。潘士锋等23研究发现，10 mmol/L 姜黄素处理能显著下调猪脂肪间充质干细胞中脂肪合成关键基因PPARG、CEBPA、FAS和ACC的表达，同时上调脂肪分解关键基因HSL和ATGL的表达，从而降低脂肪沉积。本试验中，饲料中添加姜黄素也能显著下调金华猪背部脂肪中脂肪合成重要转录因子PPARG和CEBPA基因的表达，但对HSL的作用不明显，说明姜黄素可能是通过抑制脂肪合成来减少育肥期金华猪的背部脂肪沉积。已发表的研究表明，PPARG在猪最长肌脂肪合成过程中也起到关键作用，它可以通过调控下游脂质代谢基因的表达来促进脂肪细胞分化以及脂质沉积24。此外，SREBP-1也是调节肌内脂肪合成的关键转录因子25。本试验中，饲料中添加姜黄素显著上调了金华猪背最长肌中PPARG的表达。由此可知，在背最长肌中，姜黄素可能是通过促进脂质合成从而提高肌内脂肪含量，而姜黄素对背部脂肪和背最长肌脂肪沉积的差异化作用的内在机制还需要进一步研究。肠道微生物是动物体内最复杂、庞大的生态系统，能影响宿主多种生理功能26。动物机体表型与肠道微生物组成息息相关，猪肠道微生物与猪在育肥期的脂肪沉积密切关联。厚壁菌门和拟杆菌门是育肥猪结肠中最主要的 2 种细菌门。在猪的研究中发现，脂肪沉积较多的地方品种猪的肠道微生物多样性更丰富27，且厚壁菌门的相对丰度较高28。在人和小鼠的试验中也发现，肥胖增加了厚壁菌门的丰度29，说明厚壁菌门的丰度可能与动物机体脂质代谢相关。有研究报道，厚壁菌门能产生更多的短链脂肪酸和脂质物质，从而促进脂质沉积30。本试验发现，育肥期金华猪的盲肠中主要优势菌门为厚壁菌门，饲料中添加姜黄素显著增加了育肥期金华猪肠道中厚壁菌门的丰度。据此推测，饲料中添加姜黄素后降低的背膘厚和改善的肌内脂肪沉积可能与育肥期金华猪肠道中厚壁菌门的丰度增加有关。Fang等31通过基于 16S rRNA 测序分析了猪肠道中与肌内脂肪含量相关的微生物群，盲肠中主要是毛螺菌科，且在盲肠中发现的大多数与肌内脂肪含量相关的微生物群多与多糖降解和氨基酸代谢相关。本试验中，对肠道微生物属水平分析发现，饲料中添加姜黄素显著增加了毛螺菌科的布劳特氏属和毛螺菌科 ND3007 群属的相对丰度，且参与氨基酸代谢的丁酸梭菌属的相对丰度也显著升高。此外，相关性分析发现，布劳特氏属和毛螺菌科ND3007 群属与金华猪背部脂肪的脂质代谢基因表达呈显著负相关，丁酸梭菌属和毛螺菌科 ND3007 群属与背最长肌的脂质代谢基因表达则呈显著正相关，表明 3 种差异微生物可能是通过多糖降解或氨基酸代谢等通路参与调控机体脂质代谢。由此可知，育肥期金华猪的饲料中添加姜黄素后改善了猪肉品质，可能与肠道微生物组成改变有关，具体机制仍有待进一步探究。4 结 论本研究结果表明，饲料中添加姜黄素能提高育肥期金华猪的饲料利用率，改善猪肉品质；饲料中添加姜黄素能改善金华猪肠道微生物组成，且与脂肪生产相关基因的表达存在一定相关性，表明姜黄素可能通过改善育肥期金华猪肠道微生物组成调控宿主脂质沉积。参考文献：1 Zhao Y,Chen B,Shen J,et al.The beneficial effects of querc-etin,curcumin,and resveratrol in obesity J.Oxid Med Cell Longev,2017,2017:1459497.2 Asai A,Miyazawa T.Dietary curcuminoids prevent high-fat diet-induced lipid accumulation in rat liver and epididymal adipose tissueJ.J Nutr,2001,131(11):2932-2935.3 Chen Y,Wu R,Chen W,et al.Curcumin prevents obesity by targeting TRAF4-induced ubiquitylation in m(6)A-dependent mannerJ.Embo Rep,2021,22(5):e52146.2023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-315-4 Mohammadi A,Sahebkar A,Iranshahi M,et al.Effects of supplementation with curcuminoids on dyslipidemia in obese patients:a randomized crossover trialJ.Phytother Res,2013,27(3):374-379.5 王斌,侯风琴,祝国强,等.姜黄素对育肥猪生产性能、肉品质及胴体参数的影响 J.畜牧与兽医,2010,42(7):47-50.6 Li S,You J,Wang Z,et al.Curcumin alleviates high-fat diet-induced hepatic steatosis and obesity in association with mod-ulation of gut microbiota in miceJ.Food Res Int,2021,143:110270.7 周明,张靖,申书婷,等.姜黄素在育肥猪中应用效果的研究 J.中国粮油学报,2014,29(3):67-73.8 祝国强,张伟涛,陈涛,等.姜黄素添加剂对育肥猪胴体GP、肉品质及血液生化指标的影响 J.饲料工业,2013,34(16):9-12.9 中华人民共和国农业部.NY/T 825 2004 瘦肉型猪胴体性状测定技术规范 S.北京:中国农业出版社,2004.10 中华人民共和国农业部.NY/T 821 2019 猪肉品质测定技术规程 S.北京:中国农业出版社,2019.11 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T 9695.7 2008 肉与肉制品 总脂肪含量测定 S.北京:中国标准出版社,2008.12 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB 5413.40 2016 婴幼儿食品和乳品中核苷酸的测定 S.北京:中国标准出版社,2016.13 Scazzocchio B,Minghetti L,Darchivio M.Interaction between gut microbiota and curcumin:a new key of understanding for the health effects of curcumin J.Nutrients,2020,12(9):2499.14 Niu Y,He J,Ahamd H,et al.Dietary curcumin supplementation increases antioxidant capacity,upregulates Nrf2 and hmox1 levels in the liver of piglet model with intrauterine growth retardation J.Nutrients,2019,11(12):2978.15 ZhaiS S,Ruan D,Zhu Y W,et al.Protective effect of curcumin on ochratoxin A-induced liver oxidative injury in duck is mediated by modulating lipid metabolism and the intestinal microbiotaJ.Poult Sci,2020,99(2):1124-1134.16 Ohno M,Nishida A,Sugitani Y,et al.Nanoparticle curcumin ameliorates experimental colitis via modulation of gut mic-robiota and induction of regulatory T cellsJ.PLoS One,2017,12(10):e0280115.17 Niu Y,He J,Zhao Y,et al.Effect of curcumin on growth perf-ormance,inflammation,insulin level,and lipid metabolism in weaned piglets with IUGRJ.Animals(Basel),2019,9(12):1098.18 Yan E F,Zhang J Q,Han H L,et al.Cur