近日,我校动物科学技术学院马秋刚教授团队在国际著名期刊 Carbohydrate Polymers上发表论文《阿拉伯半乳聚糖通过调节代谢组和肠道微生物组调节肉鸡免疫力及改善肠道屏障》 ( Dietary arabinogalactan modulates immunity and improves gut barrier in broilers via regulating metabolome and gut microbiome ) 。文章阐明了一种从西伯利亚落叶松木屑中提取的阿拉伯半乳聚糖(AG)的结构特征,及阿拉伯半乳聚糖(AG)介导肠道微生物及代谢物增强免疫及屏障功能提高肉鸡的生长性能的特性。
木材加工会产生大量废弃物,包括木屑、残留物等,对其进行再利用,能够减轻环境负担。这其中,从木材副产品中提取多糖被认为是塑造循环型社会的一种绿色再利用方法。随着饲料禁抗令实施,亟需具有替抗作用的绿色饲料添加剂。本研究主要对从落叶松木屑中提取的多糖进行结构解析及验证其在肉鸡模型中是否具有益生作用。
阿拉伯半乳聚糖(AG)是一种高度支化的多糖,主要由阿拉伯糖和半乳糖组成。不同来源阿拉伯半乳聚糖(AG)的免疫调节、抗氧化和增加肠道屏障等功能在体内外研究中得到验证,但关于落叶松来源的阿拉伯半乳聚糖(AG)对肠道微生物群的组成和代谢功能的潜在作用机制,及其对动物健康和生长可能影响仍存在空白,有待深入研究。
本研究解析了从西伯利亚落叶松木屑中提取多糖--阿拉伯半乳聚糖(AG)的化学结构,发现AG的主链为1,6-糖苷键连接的吡喃半乳糖(β-D-Galp),其侧链分支主要位于β-D-Galp的C-1、C-3和C-6位。另外,研究发现日粮中添加阿拉伯半乳聚糖(AG)可显著改善肉鸡的生长性能(提高日增重,降低料重比),主要是通过调节肠道微生物组成,特别是短链脂肪酸产生菌(如Roseburia,Ruminococcus)相对丰度的增加,乙酸和丁酸水平提高,以及改变肠道代谢特征来增强机体的免疫及屏障功能,从而发挥其促生长作用。
本研究明确了从西伯利亚落叶松木屑提取的阿拉伯半乳聚糖的结构特征,并评估了其作为一种潜在的膳食补充剂在肉鸡模型中的作用效果,为木材加工副产物的利用提供了全新的思路。
该工作得到国家现代农业产业技术体系等项目经费资助。我校动物科技学院博士研究生刘亚菲为论文第一作者,马秋刚教授为论文通讯作者,动物科技学院学院兼职外籍教授Rainer Mosenthin给予了指导和帮助。