黄芪(Astragalus membranaceus)茎叶(AMSL)是该植物的地上部分，年产量巨大但利用不足。AMSL含有黄酮类(flavonoids)、皂苷(saponins)和多糖(polysaccharides)等活性成分，以及氨基酸和矿物质等营养物质，在畜牧业中具有潜在应用价值。然而，在动物饲料中添加AMSL是否伴随内源性代谢物和肠道菌群的变化尚不清楚。本研究通过在基础日粮中补充不同浓度（0%、1%、3%和5%）的AMSL来饲喂肉鸡，评估AMSL对肉鸡生长性能、抗氧化能力、免疫状态、肠道菌群和血清代谢组学的影响。结果表明，适量补充AMSL（1–3%）不会对肉鸡生长性能产生负面影响，而过量补充（5%）会降低生产效率。此外，AMSL促进了脾脏发育，提高了血清总蛋白水平，并降低了血清天冬氨酸氨基转移酶水平。适当的AMSL补充提高了血清抗氧化活性和免疫能力，尤其在3-5%浓度范围内效果显著。对肠道菌群的进一步分析显示，3%的AMSL通过促进乳杆菌(Lactobacillus)的生长和富集，同时抑制假单胞菌(Pseudomonas)、瘤胃球菌(Ruminococcus)和拟杆菌(Bacteroides)，显著调节了盲肠微生物群的组成。此外，3%的AMSL通过影响嘌呤、氨基酸和脂质代谢调节了血清内源性代谢物水平。本研究证实了将AMSL应用于肉鸡养殖的潜力，并为其在禽类产业中用作功能性饲料或饲料添加剂提供了科学依据，促进了AMSL的集约化开发和高值化利用。
研究背景聚焦于黄芪(Astragalus membranaceus)这一传统药用植物。其根部(Astragali Radix)是常用的中药部位，具有免疫调节、抗氧化、抗炎等多种生物活性，需求日益增长。然而，采挖根部会产生大量地上部分的副产物，即黄芪茎叶(AMSL)，其年产量可高达约30万吨，但目前常被直接丢弃，造成资源浪费和环境问题。黄芪茎叶本身是一种安全的天然植物资源，含有与根部相似的活性成分（如黄酮、皂苷、多糖）以及多种营养元素（如氨基酸、矿物质），具备作为功能性饲料资源的潜力。与此同时，肉鸡产业在中国畜牧业中至关重要，但在集约化养殖模式下，肉鸡对环境压力和疾病的抵抗力较低，且随着饲料中抗生素的全面禁用，寻找有效的抗生素替代品成为保障肉品安全的关键。既往研究表明，黄芪根部作为饲料添加剂对包括肉鸡在内的多种畜禽有益。尽管有初步探索提示黄芪茎叶也能促进肉鸡生长和增强免疫，但其对宿主内源性代谢物及肠道菌群的具体调节作用仍不明确。因此，研究人员开展本研究旨在系统阐明黄芪茎叶对肉鸡生长性能、抗氧化状态和免疫功能的影响，并进一步探索肠道菌群与血清代谢物之间的关联，从而评估其在肉鸡生产中作为功能性饲料资源或植物源饲料添加剂的潜力，推动其深度开发和高值化利用。论文发表在《Poultry Science》。
为开展研究，研究人员采用的关键技术方法主要包括：使用200只一日龄白羽雄性肉鸡进行为期42天的动物饲养实验，设置对照组和三个不同黄芪茎叶添加水平（1%、3%、5%）的实验组。收集生长性能数据、血清样本及盲肠内容物。通过试剂盒检测血清生化指标、抗氧化酶活性和免疫球蛋白含量。采用超高效液相色谱/四极杆飞行时间质谱(UHPLC/QTOF-MS)进行血清非靶向代谢组学分析，通过16S rRNA基因测序技术解析盲肠微生物群落结构，并结合生物信息学分析（如OPLS-DA、LEfSe、Spearman相关性分析）探讨菌群、代谢物与生理指标间的关联。研究样本队列来源于山西应县采收并经干燥、粉碎、过筛处理的黄芪茎叶。
研究结果部分主要包括：
生长性能：研究表明，日粮中补充1%至3%的AMSL对肉鸡生长性能（平均日采食量、平均日增重、料重比）无显著负面影响。然而，在生长期后期（22-49日龄）及整个试验期（8-49日龄），补充5%的AMSL显著降低了平均日增重并提高了料重比，表明过量添加可能因营养稀释和纤维含量高而损害生产效率。
器官指数与血清生化：与对照组相比，补充AMSL显著增加了肉鸡的脾脏指数，同时显著提高了血清总蛋白水平，并降低了血清天冬氨酸氨基转移酶(AST)活性。血清白蛋白、甘油三酯、总胆固醇、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和肌酐水平在各组间无显著差异，提示在5%的添加水平下未引起明显的肾毒性或肝损伤。
抗氧化与免疫状态：适量补充AMSL增强了肉鸡的血清抗氧化能力，3%和5%添加组显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)活性，5%添加组还显著提高了谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和总抗氧化能力(T-AOC)。在免疫方面，与对照组相比，补充AMSL促进了血清免疫球蛋白的分泌，特别是3%和5%添加组显著提高了免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)水平，所有添加组均显著提高了免疫球蛋白A(IgA)水平，表明适量补充可增强体液免疫功能。
血清代谢组分析：基于生长性能、抗氧化和免疫指标的综合结果，选取效果较好的3%添加组与对照组进行代谢组学比较分析。通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)鉴定出16种显著差异代谢物。与对照组相比，3% AMSL组有8种代谢物上调（如DL-乳酸、次黄嘌呤、精氨酸-谷氨酸二肽等），8种代谢物下调（如1-硬脂酰-2-羟基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、甘油磷酸胆碱等）。京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析显示，这些差异代谢物潜在富集于嘌呤代谢、甘油磷脂代谢和氮代谢等通路（P < 0.05）。
肠道菌群组成：16S rRNA测序结果显示，与对照组相比，3% AMSL干预未显著改变盲肠菌群的物种总数（Chao1指数），但显著降低了物种多样性（Shannon指数）。主坐标分析(PCoA)和相似性分析(Anosim)表明两组菌群结构存在显著差异。在菌群组成上，3% AMSL组显著富集了乳杆菌属(Lactobacillus)，而对照组显著富集了拟杆菌属(Bacteroides)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)和假单胞菌属(Pseudomonas)。线性判别分析效应大小(LEfSe)分析证实了这些组间差异显著的菌群标志物。
微生物与代谢物关联分析：Spearman相关性分析揭示了属水平上（前10位）差异微生物与血清差异代谢物之间的关联。在3% AMSL组中显著富集的乳杆菌属(Lactobacillus)与上调的DL-乳酸、精氨酸-谷氨酸等代谢物呈正相关，与下调的鞘氨醇-1-磷酸等代谢物呈负相关。而对照组中富集的拟杆菌属(Bacteroides)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)和假单胞菌属(Pseudomonas)则显示出与乳杆菌属截然相反甚至完全对立的关联模式，例如拟杆菌属和瘤胃球菌属与鞘氨醇-1-磷酸呈正相关，与DL-乳酸等呈负相关。
讨论与结论部分总结如下：研究结果证实，在肉鸡日粮中补充适量（1-3%）的黄芪茎叶对生长性能无不良影响，而5%的添加量因日粮营养稀释和纤维含量高可能导致生产效率下降。适量AMSL补充能促进脾脏发育、提高血清总蛋白水平、增强抗氧化和免疫功能，这与其富含的黄酮类等活性成分密切相关。研究首次系统探究了AMSL对肉鸡肠道菌群和血清代谢组的影响，发现3%的添加量效果最佳。该剂量能显著调节盲肠菌群结构，促进有益菌乳杆菌(Lactobacillus)的增殖，同时抑制拟杆菌(Bacteroides)、瘤胃球菌(Ruminococcus)和假单胞菌(Pseudomonas)等可能不利于肠道健康的菌群生长。这种菌群结构的改变与血清内源性代谢物的变化相关联，特别是在嘌呤、氨基酸和脂质代谢通路上。乳杆菌(Lactobacillus)的富集与氨基酸和能量代谢相关代谢物的上调呈正相关，而与某些脂质代谢物的下调相关，这可能部分解释了AMSL改善肉鸡蛋白利用、免疫状态和整体健康的作用机制。研究结论指出，补充适量的AMSL能促进脾脏发育并增强血清抗氧化和免疫状态，同时不会对肉鸡生长性能产生负面影响。综合各项指标，3%的添加量在本研究条件下提供了健康相关指标与生长性能之间的最佳平衡。后续的16S rRNA测序分析揭示，3%的AMSL能够调节肉鸡盲肠微生物组成，显著促进乳杆菌属的生长和富集，同时抑制假单胞菌、瘤胃球菌和拟杆菌的生长。此外，3%的AMSL显著调节了参与嘌呤、氨基酸和脂质代谢的血清内源性代谢物水平。本研究评估了AMSL在肉鸡养殖中的应用潜力，为其在禽类养殖中用作功能性饲料或饲料添加剂提供了科学依据，从而促进了AMSL的深度开发和高价值利用。
