Влияние кукурузной или овсяной шелухи на показатели роста, здоровье кишечника и микробиоту у отстающих в развитии бройлеров

Оптимальное развитие бройлера напрямую зависит от эффективности пищеварения, которая, в свою очередь, стимулируется структурой корма. В последние годы внимание исследователей привлекают стратегии кормления, направленные на модификацию работы кишечника за счет включения нерастворимых пищевых волокон и крупных частиц. Известно, что добавление овсяной шелухи (ОВ) или крупнодробленой кукурузы (КК) улучшает усвоение питательных веществ и стимулирует рост. Эти ингредиенты работают как механические стимуляторы: они усиливают развитие мускульного желудка, увеличивают секрецию панкреатических ферментов (амилазы, химотрипсина) и замедляют прохождение корма по кишечнику, что увеличивает время контакта питательных веществ с всасывающей поверхностью. Кроме того, нерастворимая клетчатка служит субстратом для полезной микробиоты, стимулируя выработку короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), которые обладают противовоспалительным и трофическим действием на эпителий.

Однако, несмотря на доказанную пользу для здоровых птиц, влияние этих структурных компонентов на бройлеров с низкой массой тела, у которых изначально нарушено физиологическое развитие, оставалось малоизученным. Учитывая их специфические дефициты, мы предположили, что именно эта группа может получить наибольшую выгоду от диетической коррекции. Целью данной работы было оценить индивидуальное и комбинированное действие КК и ОВ на показатели роста, морфологию кишечника, маркеры здоровья и характеристики микробиоты у цыплят-бройлеров с низкой массой тела.

Организация исследования

Для эксперимента были отобраны 1400 суточных цыплят-бройлеров Ross 308. В первую неделю все они получали стандартный предстартовый корм. На 7-й день, который является надежным предиктором итоговой продуктивности, провели индивидуальное взвешивание. Птиц с самой низкой массой тела (НМТ) распределили в четыре экспериментальные группы (по 126 голов в каждой), а птиц с высокой массой тела (ВМТ) выделили в отдельную контрольную группу.

Далее с 8-го по 38-й день цыплята получали следующие рационы:

HBWC (высокая масса тела, контроль): стандартный рацион с 10% мелкодробленой кукурузы.

LBWC (низкая масса тела, контроль): тот же стандартный рацион.

LBW+CC: рацион с 7% крупнодробленой кукурузы и 3% мелкой кукурузы.

LBW+OH: рацион с 10% мелкой кукурузы и 3% овсяной шелухи.

LBW+CO: комбинированный рацион с 7% крупной кукурузы и 3% овсяной шелухи.

Все рационы были изокалорийными и изоазотистыми. В ходе эксперимента оценивали привесы, потребление корма, а на 14, 21 и 38 день проводили убой для отбора образцов кишечника, анализа его морфологии, проницаемости, экспрессии генов и состава микробиоты слепой кишки.

Результаты: Ростовые показатели и развитие органов

С самого начала эксперимента разрыв в весе между группами НМТ и ВМТ был значительным. Однако к 38-му дню картина изменилась. Птицы из группы LBW+OH (получавшие овсяную шелуху) не только превзошли контрольную группу LBWC, но и максимально приблизились по живой массе к группе HBWC. Разница в весе между HBWC и LBW+OH сократилась до незначимой, в то время как отставание в группе LBWC оставалось существенным. Улучшение показателей у LBW+OH произошло в основном за счет увеличения среднесуточного потребления корма (ADFI), а не за счет улучшения конверсии корма (FCR), что указывает на модуляцию пищевого поведения.

Анализ развития органов пищеварения показал, что добавление структурных компонентов (КК, ОВ или их смеси) привело к значительному увеличению относительного веса мускульного желудка на 21-й и 38-й дни по сравнению с контрольными группами. Это является прямым следствием повышенной механической нагрузки, необходимой для перетирания крупных частиц. Увеличение мышечного желудка, как известно, улучшает моторику, снижает pH в просвете (активируя пепсин) и стимулирует секрецию панкреатических ферментов. Интересно, что в группе LBW+OH также наблюдалось увеличение относительного веса поджелудочной железы, что отражает адаптацию организма к повышенной выработке ферментов для переваривания клетчатки.

Влияние на морфологию и барьерную функцию кишечника

Гистоморфологический анализ подвздошной кишки выявил, что у цыплят LBWC высота ворсинок (VH) была снижена по сравнению с HBWC, что указывает на меньшую абсорбционную поверхность. На 38-й день у птиц LBW+OH высота ворсинок была наибольшей, достоверно превышая показатель группы LBWC. Это говорит о том, что овсяная шелуха стимулирует развитие слизистой оболочки, компенсируя исходное отставание.

Одним из ключевых показателей здоровья кишечника является его проницаемость. В данном исследовании оценивали уровень флуоресцеин-изотиоцианата (FITC)-декстрана в плазме: чем выше концентрация, тем выше проницаемость. На 14-й день относительная концентрация маркера была значительно выше в группе LBWC по сравнению с HBWC, что подтверждает наличие «синдрома дырявого кишечника» у отстающих птиц. Во всех группах с диетическими добавками (LBW+CC, LBW+OH, LBW+CO) этот показатель был снижен до уровня HBWC. На 38-й день LBWC сохраняли повышенную проницаемость, тогда как у птиц, получавших ОВ или комбинацию, наблюдались промежуточные значения, не отличавшиеся от здорового контроля.

На молекулярном уровне улучшение барьерной функции в группе LBW+OH на 14-й день подтверждалось значительным повышением экспрессии генов плотных контактов (CLDN1, CLDN4, CLDN5), которые отвечают за «сшивание» клеток эпителия. Это указывает на то, что овсяная шелуха способствует укреплению кишечного барьера, препятствуя проникновению бактерий и токсинов в кровоток.

Молекулярные механизмы: транспорт и иммунитет

Анализ экспрессии генов в подвздошной кишке позволил глубже понять механизмы действия добавок.

В группе LBW+OH на 14-й день наблюдалась уникальная картина:

- Транспорт нутриентов: Была значительно повышена экспрессия генов переносчиков питательных веществ: SLC15A1 (транспорт пептидов), SLC1A4 (транспорт аминокислот) и T1R1 (сенсор вкуса, реагирующий на аминокислоты). Это означает, что клетки кишечника у этих птиц были лучше подготовлены к захвату и усвоению аминокислот и пептидов.

- Иммунитет и окислительный стресс: В этой же группе была повышена экспрессия генов NOS2 и TLR4, что указывает на активацию врожденного иммунитета, необходимого для защиты от патогенов, а также гена HMOX2, который участвует в антиоксидантной защите, помогая справляться с воспалением.

В более поздние сроки (38-й день) у птиц LBW+CC наблюдалась повышенная экспрессия переносчика пептидов SLC15A1, что говорит о вкладе крупной кукурузы в улучшение усвоения белка на финишных этапах откорма.

Микробиота слепой кишки и метаболиты

Анализ микробиоты показал, что диетические вмешательства избирательно влияют на состав бактериального сообщества, не вызывая кардинальных сдвигов в общем разнообразии (бета-разнообразии).

На 14-й день у цыплят LBW+OH наблюдалось обогащение такими полезными родами, как Faecalibacterium и Blautia. Faecalibacterium является ключевым продуцентом бутирата, известного своими противовоспалительными свойствами и способностью укреплять кишечный барьер, что согласуется с улучшением морфологии и снижением проницаемости у этой группы. Blautia ассоциируется с ферментацией нерастворимых волокон и выработкой ацетата, что способствует улучшению энергетического обмена.

В группе LBW+CC, напротив, преобладали представители семейств Christensenellaceae (биомаркер роста и мышечного развития) и Romboutsia (продуцент бутирата), а также Anaerostipes. Группа LBW+CO (комбинация) выделялась обогащением Lachnospiraceae — семейством, активно участвующим в деградации клетчатки и продукции КЦЖК.

На 21-й день в группе LBW+OH было зафиксировано значительное снижение уровня изомасляной и изовалериановой кислот (разветвленные КЦЖК, BCFA), которые являются продуктами ферментации белка и часто ассоциируются с дисбактериозом. Это свидетельствует о том, что овсяная шелуха способствовала более эффективному перевариванию белка в тонком отделе кишечника, снижая его поступление в слепую кишку для гнилостной ферментации.

Обсуждение и выводы

Результаты исследования наглядно демонстрируют, что генетическая предрасположенность к низкому весу в раннем возрасте (7 дней) определяет устойчивое отставание в развитии, которое не компенсируется стандартным кормлением. У таких птиц наблюдается комплекс нарушений: «дырявый» кишечник, слаборазвитые ворсинки, сниженная экспрессия транспортеров и дисбиоз с преобладанием условно-патогенной флоры (например, Escherichia-Shigella).

Введение структурных компонентов корма, в особенности овсяной шелухи в количестве 3%, позволяет эффективно нивелировать эти недостатки. Механизм действия ОВ носит многофакторный характер:

1. Механическая стимуляция: Крупные частицы овсяной шелухи стимулируют развитие мускульного желудка, улучшая моторику и повышая секрецию пищеварительных ферментов.

2. Укрепление барьера: Повышается экспрессия белков плотных контактов (кладдинов), снижается проницаемость кишечника, что уменьшает системную воспалительную нагрузку.

3. Улучшение всасывания: Стимулируется рост ворсинок и увеличивается экспрессия генов-транспортеров (пептидов, аминокислот, глюкозы), что повышает усвояемость нутриентов.

4. Модуляция микробиоты: Овсяная шелуха служит субстратом для полезных бактерий, таких как Faecalibacterium и Blautia, что способствует выработке противовоспалительных КЦЖК и снижению пула разветвленных жирных кислот (маркеров нежелательной белковой ферментации).

Крупнодробленая кукуруза также оказала положительное влияние, особенно на развитие мышечного желудка и экспрессию транспортеров на поздних стадиях, однако ее эффект в плане компенсации отставания в весе был менее выражен по сравнению с овсяной шелухой. Интересно, что комбинация этих двух компонентов не всегда превосходила использование одного ОВ, что указывает на сложное взаимодействие между размером частиц и типом волокна, которое может нивелировать преимущества каждого из них.

Заключение

Таким образом, включение структурных компонентов корма, особенно 3% овсяной шелухи, является эффективной стратегией коррекции для бройлеров с низкой массой тела. Это вмешательство позволяет компенсировать врожденные физиологические недостатки, улучшая здоровье кишечника, усвоение питательных веществ и, в конечном итоге, значительно сокращая разрыв в продуктивности между отстающими и лидирующими особями к концу откорма. Полученные данные открывают новые перспективы для оптимизации комбикормов с целью повышения однородности стада и общей экономической эффективности производства.

Источник: Animal Nutrition