著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌:Animals

ライセンス: CC BY 対象: 公開論文 確認元: OpenAlex

研究の目的

肉用鶏(ブロイラー)の飼育では、飼料のエネルギーを高めると、食べた飼料が効率よく体重増加につながることが知られています。一方で、脂肪の多い飼料は、細胞を傷つける酸化ストレス、脂肪肝、腸内細菌のバランスの乱れなどを招くことがあると著者らは述べています。給餌量を制限して対処する方法もありますが、生産成績や収益が下がりやすいという問題があります。

そこで研究チームが注目したのが、桑に多く含まれる成分の1-デオキシノジリマイシン(DNJ)です。DNJは、糖を分解する酵素の働きを抑え、食後の血糖上昇を抑える成分として知られています。ほかに抗酸化作用などの報告もあります。研究チームの過去の研究では、DNJを多く含む桑抽出物を採卵鶏やブロイラーの飼料に加えると、抗酸化能力や腸の機能が高まったとされています。ただし、高脂肪飼料による負担がかかった状態で、DNJが肝臓と腸のつながり(腸肝軸)にどう働くのかは、まだよく分かっていませんでした。

本研究の目的は、高脂肪飼料を与えたブロイラーで、DNJ濃縮桑抽出物が肝臓の脂質代謝、腸の粘膜の形、盲腸の細菌の構成にどのような影響を与えるかを調べることでした。

何を、どのように調べたか

実験には、ふ化したばかりのアーバーエーカー種ブロイラー360羽を使いました。21日齢の時点で平均体重がそろうように鶏を分け直し、3つの飼料条件に割り当てました。各条件は8つの囲い(反復)からなり、1つの囲いに15羽ずつ入れました。

比べた条件は次の3つです。1つ目は基本の飼料(対照群)、2つ目は代謝エネルギーを1kgあたり3240kcalに高めた高脂肪飼料(高脂肪群)、3つ目は高脂肪飼料にDNJ濃縮桑抽出物を飼料1kgあたり80mg加えたもの(高脂肪+DNJ群)です。使った抽出物は市販品で、研究室で測ったDNJの含有率は49.7%でした。

21日齢と42日齢に体重と飼料の消費量を記録し、1日あたりの摂食量、増体量、飼料要求率を計算しました。飼料要求率とは、体重を1増やすのに必要な飼料の量のことで、値が低いほど効率がよいことを示します。42日齢には各囲いから2羽ずつ選び、肝臓と腸を採取しました。肝臓では、重さ、肝臓の傷害の目安となる酵素(AST、ALT)、抗酸化酵素(SOD、カタラーゼ)、脂質が酸化されてできる物質(MDA)、コレステロールや中性脂肪の値を測り、組織も顕微鏡で観察しました。

腸では、十二指腸・空腸・回腸の絨毛の高さと陰窩(絨毛の根元のくぼみ)の深さを測りました。さらに、電子顕微鏡で上皮細胞の微細な構造や粘膜の表面を観察しました。盲腸の内容物については、細菌の遺伝子(16S rRNA遺伝子)を読み取り、どのような細菌がどれだけいるかを調べました。最後に、細菌の量と、成長・肝臓・腸の各指標との相関も分析しました。

主な報告結果

まず肝臓では、高脂肪群は対照群と比べて抗酸化酵素のSODとカタラーゼが低下しました。これに対し、高脂肪+DNJ群ではSODとカタラーゼの活性が有意に上がり、MDAが減りました。脂質の指標も、高脂肪群では総コレステロールとLDLコレステロールが増え、HDLコレステロールが減りました。DNJを加えた群では、高脂肪群と比べて総コレステロールとLDLコレステロールが下がり、HDLコレステロールが上がりました。

組織の観察では、高脂肪群の肝細胞に、脂肪がたまったように見える空胞が広く見られ、炎症細胞の集まりも増えていました。高脂肪+DNJ群では、こうした空胞や炎症細胞が目に見えて少なくなっていました。体重に占める肝臓の重さは高脂肪群で増えました。DNJを加えると減る傾向はありましたが、統計的に有意な差ではありませんでした。

腸については、電子顕微鏡で見ると、高脂肪群の空腸の上皮細胞に脂肪滴がたまっていました。また、細胞どうしをつなぐ密着結合という構造がはっきりせず、細胞の小器官の形にも乱れが見られました。高脂肪+DNJ群では密着結合がはっきりし、脂肪滴も少なく、対照群に近い見た目でした。十二指腸の表面では、高脂肪群で葉のような形の絨毛が幅広くなっていましたが、DNJを加えた群ではより対照群に近い形でした。測定値では、回腸の陰窩の深さが高脂肪群より浅くなりましたが、ほかの多くの腸の測定値には有意な差はありませんでした。

盲腸の細菌では、種類の豊富さを示す多様性の指標に、群の間で有意な差はありませんでした。一方、細菌の構成は3群でそれぞれ分かれる傾向がありました。DNJを加えた群では、高脂肪群と比べてバクテロイデス門の細菌が増えました。また、放線菌門の細菌、ビフィズス菌(ビフィドバクテリウム属)、鶏に特有のビフィズス菌の一種は、対照群と高脂肪群のどちらと比べても多くなりました。高脂肪群で増えたルミノコッカス属などの細菌は、DNJを加えた群では対照群より少なくなっていました。相関分析では、バクテロイデス門や鶏特有のビフィズス菌が多いほど抗酸化酵素やHDLコレステロールが高いという関係が見られました。逆に、ルミノコッカス属などはMDAや中性脂肪と正の相関を示しました。

成長成績では、高脂肪飼料で体重が増え、飼料要求率は下がりました。DNJを加えると、高脂肪群と比べて体重が減り、飼料要求率は上がりました。ただし、飼料要求率は対照群よりは低いままでした。

この報告が示すこと

研究チームは、高脂肪飼料を与えたブロイラーで、DNJ濃縮桑抽出物が肝臓と腸の傷みを和らげたと結論づけています。そして、その働きには肝臓と腸の相互作用が関わっている可能性があるとしています。栄養面の負担を受けた鶏の肝臓と腸の健康を支える植物由来の素材として、価値を持ちうるという位置づけです。

一方で、著者らは複数の限界も挙げています。肝臓への脂肪の蓄積や、脂肪をつくる代謝経路は直接測っていないため、変化を生んだ具体的な仕組みは分かっていません。抗酸化酵素の変化についても、DNJが直接働いたのか、脂質代謝の改善を通じた間接的な効果なのかは未解明です。細菌と各指標の関係は相関として示されたもので、腸肝軸を介した詳しい仕組みは今後の検討が必要とされています。

さらに、粉状の飼料を使ったため、飼料要求率は市販ブロイラーの標準的な目標より高くなっていました。枝肉などの加工歩留まりも評価していません。また、通常の飼料にDNJを加えた群がないため、健康な鶏に対する基本的な影響は評価できていません。

原著論文の著者・所属:Liqin Zhao(Jiangsu Key Laboratory of Sericultural and Animal Biotechnology, School of Biotechnology, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212100, China; Key Laboratory of Silkworm and Mulberry Genetic Improvement, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Sericultural Scientific Research Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Zhenjiang 212100, China)、Mingzhu Wang(Jiangsu Key Laboratory of Sericultural and Animal Biotechnology, School of Biotechnology, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212100, China; Key Laboratory of Silkworm and Mulberry Genetic Improvement, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Sericultural Scientific Research Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Zhenjiang 212100, China)、Yuan Feng(Jiangsu Key Laboratory of Sericultural and Animal Biotechnology, School of Biotechnology, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212100, China; Key Laboratory of Silkworm and Mulberry Genetic Improvement, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Sericultural Scientific Research Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Zhenjiang 212100, China)、Tao Li(Jiangsu Key Laboratory of Sericultural and Animal Biotechnology, School of Biotechnology, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212100, China; Key Laboratory of Silkworm and Mulberry Genetic Improvement, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Sericultural Scientific Research Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Zhenjiang 212100, China)、Cangning Zhang(Jiangsu Key Laboratory of Sericultural and Animal Biotechnology, School of Biotechnology, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212100, China; Key Laboratory of Silkworm and Mulberry Genetic Improvement, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Sericultural Scientific Research Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Zhenjiang 212100, China)、Liang Qu(Jiangsu Institute of Poultry Science, Yangzhou 225125, China)、Dan Shao(Jiangsu Institute of Poultry Science, Yangzhou 225125, China)、Chengmin Li(Jiangsu Key Laboratory of Sericultural and Animal Biotechnology, School of Biotechnology, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212100, China; Key Laboratory of Silkworm and Mulberry Genetic Improvement, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Sericultural Scientific Research Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Zhenjiang 212100, China)、Manman Shen(Jiangsu Key Laboratory of Sericultural and Animal Biotechnology, School of Biotechnology, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212100, China; Key Laboratory of Silkworm and Mulberry Genetic Improvement, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Sericultural Scientific Research Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Zhenjiang 212100, China)、Weiguo Zhao(Jiangsu Key Laboratory of Sericultural and Animal Biotechnology, School of Biotechnology, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212100, China; Key Laboratory of Silkworm and Mulberry Genetic Improvement, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Sericultural Scientific Research Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Zhenjiang 212100, China)

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典(原著論文):Liqin Zhao, Mingzhu Wang, Yuan Feng, et al. Effects of 1-Deoxynojirimycin-Enriched Mulberry Extract on Liver and Gut Health in Broilers Under a High-Fat Diet. Animals(出版社:Multidisciplinary Digital Publishing Institute) 2026-09-12. DOI: 10.3390/ani16182872. 原著ライセンス:CC BY.