在全球?qū)��?dòng)物蛋白需求持續(xù)增長的背景下，家禽產(chǎn)業(yè)面臨著巨大的壓力。一方面，消費(fèi)者對(duì)雞肉的需求量穩(wěn)步上升，預(yù)計(jì)到2032年將增長15%，占全球肉類消費(fèi)的約41%。另一方面，作為養(yǎng)殖成本中占比最大的部分，飼料的價(jià)格和供應(yīng)穩(wěn)定性直接影響著生產(chǎn)的可持續(xù)性。長期以來，豆粕是家禽日糧中主要的蛋白質(zhì)來源，但其高昂的價(jià)格和對(duì)進(jìn)口的嚴(yán)重依賴，給許多國家，特別是印度尼西亞這樣的熱帶地區(qū)國家，帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)和供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。2024年，印度尼西亞進(jìn)口了約268萬公噸大豆，價(jià)值高達(dá)14億美元，這無疑增加了生產(chǎn)成本。與此同時(shí)，當(dāng)?shù)貐s有一種資源豐富、價(jià)格低廉的農(nóng)副產(chǎn)品——棕櫚仁粕(PKM)未能得到充分利用。作為世界領(lǐng)先的棕油生產(chǎn)國，印度尼西亞每年產(chǎn)生約630-660萬公噸的PKM。然而，這種原料雖然含有中等水平的粗蛋白，但纖維含量較高，肉雞由于缺乏內(nèi)源性纖維降解酶，對(duì)其消化利用率很低。那么，能否通過一種“變廢為寶”的方式，將這種本地副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的飼料原料，既降低飼料成本，又能改善家禽健康呢？這成為了研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)。

傳統(tǒng)上，固體發(fā)酵(SSF)被認(rèn)為是提升PKM營養(yǎng)價(jià)值的有效策略，它可以通過微生物活動(dòng)改變結(jié)構(gòu)性碳水化合物，提高養(yǎng)分利用率。其中，乳酸菌，特別是Limosilactobacillus fermentum，因其具備纖維降解酶活性和益生菌特性而備受關(guān)注。與常用的芽孢桿菌、曲霉菌等微生物相比，L. fermentumBN21不僅能改善養(yǎng)分有效性，還可能對(duì)腸道健康有雙重益處。盡管PKM發(fā)酵的研究已有不少，但利用L. fermentum進(jìn)行發(fā)酵，并系統(tǒng)評(píng)估其對(duì)肉雞腸道健康（包括形態(tài)、微生物代謝產(chǎn)物和關(guān)鍵基因表達(dá)）影響的研究仍較為缺乏。為了填補(bǔ)這一知識(shí)空白，來自印度尼西亞加札馬達(dá)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開展了一項(xiàng)系統(tǒng)的動(dòng)物試驗(yàn)，探究了經(jīng)L. fermentumBN21發(fā)酵的棕櫚仁粕(FPKM)對(duì)肉雞生長性能、腸道健康及免疫調(diào)節(jié)的影響，相關(guān)成果發(fā)表在《Poultry Science》上。

為了回答上述科學(xué)問題，研究人員開展了一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膭?dòng)物試驗(yàn)。他們首先利用L. fermentumBN21菌株對(duì)PKM進(jìn)行了為期6天的固態(tài)發(fā)酵，制備了FPKM。隨后，將320只1日齡雄性肉雞隨機(jī)分為5組，分別飼喂含有0、25、50、75和100 g/kg FPKM的日糧，試驗(yàn)期覆蓋了生長（11-21天）和育肥（22-35天）兩個(gè)階段。研究期間，他們系統(tǒng)監(jiān)測了肉雞的體重、采食量、飼料轉(zhuǎn)化率等生長性能指標(biāo)。在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，研究人員采集了樣本，運(yùn)用了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析：包括通過組織切片和圖像分析技術(shù)（蘇木精-伊紅(H&E)染色）評(píng)估了空腸的組織形態(tài)學(xué)（如絨毛高度(VH)、隱窩深度(CD)等）；通過氣相色譜技術(shù)測定了盲腸食糜中短鏈脂肪酸(SCFA)（包括乙酸、丙酸、丁酸）的濃度；并利用定量實(shí)時(shí)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(qPCR)技術(shù)，分析了空腸組織中與腸道屏障功能相關(guān)的基因（如閉合蛋白-1 (CLDN-1)、閉鎖小帶蛋白-1 (ZO-1)）以及與炎癥相關(guān)的細(xì)胞因子基因（如腫瘤壞死因子-α (TNF-α)、白細(xì)胞介素-18 (IL-18)、白細(xì)胞介素-10 (IL-10)、白細(xì)胞介素-13 (IL-13)）的表達(dá)水平。

研究結(jié)果顯示，日糧中添加FPKM對(duì)肉雞的生長性能產(chǎn)生了劑量依賴性的影響。在高達(dá)75 g/kg的添加水平下，肉雞的生長性能未受損害。然而，當(dāng)添加量達(dá)到100 g/kg時(shí)，肉雞的體重增加顯著降低，同時(shí)飼料轉(zhuǎn)化率(FCR)顯著升高。在整個(gè)試驗(yàn)期（11-35天），與對(duì)照組相比，100 g/kg FPKM組的體重、體增重(BWG)和平均日增重(ADG)均顯著降低，而FCR最高。有趣的是，采食量(FI)在所有處理組間均無顯著差異，表明生長性能的下降并非由于食欲減退，而更可能與養(yǎng)分消化利用率有關(guān)。

腸道是養(yǎng)分吸收的主要場所，其結(jié)構(gòu)完整性至關(guān)重要。形態(tài)學(xué)分析表明，日糧處理顯著影響了絨毛高度與隱窩深度的比值(VH:CD)。與對(duì)照組相比，添加25 g/kg和100 g/kg FPKM的組別顯示出顯著更高的VH:CD比值。更高的VH:CD比值通常意味著更大的吸收表面積和相對(duì)較低的腸道上皮更新能耗，這暗示著腸道吸收效率的改善。盡管單個(gè)的絨毛高度(VH)和隱窩深度(CD)數(shù)值在各組間未達(dá)統(tǒng)計(jì)顯著差異，但CD在數(shù)值上呈現(xiàn)變淺的趨勢，VH也表現(xiàn)出顯著的立方響應(yīng)。這些形態(tài)上的積極變化，與隨后觀察到的微生物發(fā)酵產(chǎn)物增加密切相關(guān)。

短鏈脂肪酸(SCFA)是腸道微生物發(fā)酵膳食纖維產(chǎn)生的主要代謝終產(chǎn)物，對(duì)維持腸道健康具有核心作用。本研究得到了一個(gè)明確且積極的結(jié)果：隨著日糧中FPKM水平的線性增加，盲腸食糜中乙酸、丙酸、丁酸以及總SCFA的濃度也呈現(xiàn)顯著的線性上升。具體而言，所有添加FPKM的組別，其乙酸和總SCFA濃度均顯著高于對(duì)照組。丙酸濃度在25 g/kg FPKM組最高，而丁酸濃度則在100 g/kg FPKM組達(dá)到峰值。丁酸是腸道上皮細(xì)胞首選的能量來源，對(duì)維持黏膜屏障完整性和抗炎有重要作用。SCFA濃度的普遍升高，清晰地表明FPKM的添加顯著增強(qiáng)了肉雞后腸微生物的發(fā)酵活性。

腸道屏障的完整性和局部的免疫狀態(tài)是腸道健康的兩大支柱。基因表達(dá)分析揭示了FPKM對(duì)這兩個(gè)方面的深度調(diào)控作用。

在緊密連接蛋白基因方面，CLDN-1的表達(dá)隨著FPKM添加水平的升高而呈線性下降，在100 g/kg組降至最低。與之相反，另一個(gè)關(guān)鍵的支架蛋白基因ZO-1的表達(dá)則線性上升，在100 g/kg組達(dá)到最高。這種CLDN-1下調(diào)而ZO-1上調(diào)的模式，可能反映了腸道上皮細(xì)胞為應(yīng)對(duì)可發(fā)酵底物增加而進(jìn)行的緊密連接適應(yīng)性重組，而非屏障功能受損。ZO-1的上調(diào)有助于加強(qiáng)連接復(fù)合體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

在炎癥相關(guān)基因方面，結(jié)果呈現(xiàn)出有利的抗炎調(diào)節(jié)格局。促炎細(xì)胞因子IL-18的表達(dá)隨著FPKM添加水平升高而顯著線性下降。同時(shí)，抗炎細(xì)胞因子IL-10和IL-13的表達(dá)則被顯著上調(diào)。值得注意的是，另一個(gè)重要的促炎因子TNF-α的表達(dá)在各組間無顯著差異，這可能與試驗(yàn)雞只處于健康、無病原挑戰(zhàn)的狀態(tài)有關(guān)，其基礎(chǔ)表達(dá)水平本就較低。

本研究系統(tǒng)闡明了經(jīng)L. fermentumBN21發(fā)酵的棕櫚仁粕(FPKM)在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用潛力及其作用機(jī)制。核心結(jié)論是：日糧中添加50 g/kg的FPKM可以在不損害肉雞生長性能的前提下，通過多重途徑改善腸道健康。其作用機(jī)制可歸納為一個(gè)清晰的通路：FPKM中的可發(fā)酵纖維成分進(jìn)入后腸，被微生物群落利用，導(dǎo)致短鏈脂肪酸(SCFA)產(chǎn)量顯著增加。產(chǎn)生的SCFAs（尤其是丁酸）一方面為腸道上皮細(xì)胞提供能量，支持絨毛結(jié)構(gòu)的維持和改善（表現(xiàn)為更高的VH:CD比值）；另一方面，SCFAs（特別是丁酸）能夠調(diào)節(jié)免疫信號(hào)通路，發(fā)揮抗炎作用，這直接體現(xiàn)在促炎因子IL-18的下調(diào)和抗炎因子IL-10、IL-13的上調(diào)。同時(shí)，SCFAs還可能參與了緊密連接蛋白的重編程，促使ZO-1表達(dá)上調(diào)，從而潛在強(qiáng)化了腸道物理屏障。

這項(xiàng)研究的意義重大且具有多面性。首先，在應(yīng)用價(jià)值上，它為解決畜牧業(yè)對(duì)進(jìn)口蛋白源的過度依賴提供了切實(shí)可行的本地化方案。在棕櫚油主產(chǎn)區(qū)，利用大量的PKM副產(chǎn)品生產(chǎn)FPKM，可以降低飼料成本，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)韌性和經(jīng)濟(jì)性。推薦50 g/kg的添加水平為實(shí)際生產(chǎn)提供了明確、安全的參考依據(jù)。其次，在動(dòng)物健康層面，研究證實(shí)FPKM不僅是一種替代原料，更是一種“功能性”飼料成分，能夠通過“微生物-腸道-SCFA-免疫”軸主動(dòng)改善肉雞的腸道健康狀態(tài)，這可能在減少抗生素使用、促進(jìn)無抗養(yǎng)殖方面具有潛在價(jià)值。最后，在科學(xué)研究層面，該研究超越了單純評(píng)估生長性能或養(yǎng)分變化的常規(guī)模式，深入到了組織形態(tài)、微生物代謝組學(xué)和宿主基因表達(dá)的分子層面，系統(tǒng)地揭示了發(fā)酵飼料改善腸道健康的內(nèi)在機(jī)理，為未來開發(fā)類似的益生元或功能性飼料提供了重要的理論依據(jù)和研究范式。因此，這項(xiàng)來自印度尼西亞團(tuán)隊(duì)的工作，不僅是一項(xiàng)出色的動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)研究，更是將農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為高價(jià)值資源、推動(dòng)可持續(xù)畜牧業(yè)發(fā)展的一個(gè)成功范例。