DOI: https://doi.org/10.1016/j.psj.2026.106461
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41619489
تاريخ النشر: 2026-01-16
المؤلف: Paulien Vanderghinste وآخرون
الموضوع الرئيسي: تغذية الحيوان وعلم وظائف الأعضاء
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة آثار أحجام الجسيمات المختلفة ومستويات الإدراج من نخالة القمح على تحلل الألياف والتخمير في دجاج التسمين. بشكل محدد، تقارن بين نخالة القمح المطحونة بشكل خشن (452 ميكرومتر) والنخالة المطحونة بالتبريد (27 ميكرومتر) عند مستويين من الإدراج (0.2% و 2%) في دجاج روص 308 الذكور من اليوم الأول إلى اليوم 37. تشير النتائج إلى أنه بينما كان من المتوقع أن تعزز النخالة الأكثر نعومة تخمير الألياف، فإن النخالة الأكثر خشونة حسنت بشكل كبير من تحلل الألياف قبل الأمعاء من خلال تحفيز نشاط المعدة، كما يتضح من انخفاض درجة حموضة المعدة وزيادة محتوى حمض الزبد في الأمعاء. كما أثرت كلا نوعي النخالة بشكل إيجابي على وفرة البكتيريا المنتجة للأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFA) في الأمعاء، على الرغم من أن ذلك لم يتوافق مع زيادة مستويات SCFA في الأمعاء.
علاوة على ذلك، أظهر مستوى الإدراج المنخفض (0.2%) تأثيرًا إيجابيًا أكثر وضوحًا على مؤشرات صحة الأمعاء مقارنة بالمستوى الأعلى (2%)، مما يتحدى الافتراض بأن زيادة إدراج الألياف ستؤدي إلى تعزيز التخمير. تؤكد النتائج على أهمية تحسين كل من حجم الجسيمات ومستوى الإدراج من نخالة القمح لتحفيز تحلل الألياف والتخمير بشكل فعال، بما يتناسب مع أقسام الجهاز الهضمي المحددة وعمر الدجاج. هناك حاجة لمزيد من البحث لاستكشاف هذه الديناميكيات بمزيد من التفصيل.
مقدمة
تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية التقدمات الأخيرة في تغذية دجاج التسمين، وخاصة إدخال أجزاء إضافية من الألياف لتعزيز أداء الدجاج وصحة الأمعاء بشكل مستدام. ينتج تخمير هذه الألياف بواسطة الميكروبيوم المعوي أحماض دهنية قصيرة السلسلة (SCFAs)، والتي تعمل كمصدر للطاقة لخلايا المضيف وتعيق نمو مسببات الأمراض. تلعب الأمعاء، التي تحتوي على أعلى حمل ميكروبي في الجهاز الهضمي، دورًا حاسمًا في هذه العملية. ومع ذلك، فإن تدفق الألياف القابلة للتخمير إلى الأمعاء محدود بحجم الجسيمات، حيث يحدث التخمير الفعال بشكل أساسي مع الألياف التي تقل عن 100 ميكرومتر. أظهرت الدراسات السابقة أن تقليل حجم جسيمات الألياف يمكن أن يحسن التفاعلات الميكروبية ونتائج التخمير، ومع ذلك لم تتم دراسة آثار الألياف التي تقل عن هذا الحجم بشكل مكثف في الجسم الحي.
تسلط الورقة الضوء على أنه بينما يمكن أن تؤثر مستويات إدراج الألياف على تخمير الأمعاء، فإن المستويات المثلى لا تزال غير واضحة. تشير بعض الدراسات إلى أن مستويات الإدراج المنخفضة (≤ 0.5%) من الألياف الناعمة قد تحفز النشاط الميكروبي دون آثار سلبية، بينما قد تعزز المستويات الأعلى (أكثر من 1%) التخمير ولكنها تتطلب مزيدًا من التحقيق. بالإضافة إلى ذلك، قد تستفيد جزيئات الألياف الخشنة (460 إلى 3000 ميكرومتر) بشكل غير مباشر من تكوين الميكروبيوم المعوي من خلال تعزيز العمليات قبل الأمعاء، على الرغم من أن الإدراج المفرط يمكن أن يؤدي إلى تخفيف المغذيات ونسب تحويل علف أقل (FCR). تهدف الدراسة إلى استكشاف آثار نخالة القمح التي تم تقليل حجم جسيماتها بشكل كبير (27 ميكرومتر) مقارنة بنخالة القمح الأكثر خشونة (452 ميكرومتر) على تخمير الألياف، مع تقييم الآليات المعنية عند مستويات إدراج مختلفة (0.2% و 2%) وعبر أعمار مختلفة من الدجاج.
الطرق
في هذه الدراسة، تم استخدام تصميم تجريبي عاملي 2 × 2 للتحقيق في آثار حجم جسيمات نخالة القمح (WB452 و WB27) ومستويات الإدراج (0.2% و 2%) في حميات دجاج التسمين. تم إنشاء مجموعة تحكم بدون استبدال نخالة القمح. كانت نظام التغذية يتكون من مرحلتين: مرحلة البداية من اليوم 1 إلى اليوم 10 ومرحلة النمو من اليوم 11 إلى اليوم 37، مع صياغة الحميات لتلبية المتطلبات الغذائية لدجاج روص 308، وفقًا لـ Aviagen (2022).
لضمان حميات متساوية السعرات الحرارية عبر جميع العلاجات، تم إجراء تعديلات طفيفة على مستويات الدهون والبروتين في حميات استبدال النخالة بنسبة 2%. من الجدير بالذكر أنه لم يتم استخدام أي إنزيمات لتحلل الألياف، على الرغم من تضمين الفيتاز. بالإضافة إلى ذلك، تم تضمين ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂) كعلامة غير قابلة للهضم بتركيز 0.5% في جميع الحميات لتسهيل قياسات الهضم.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في الورقة البحثية النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح النتائج التي توصلت إليها الدراسة، مع تسليط الضوء على الاتجاهات البيانية المهمة، والتحليلات الإحصائية، وأي علاقات رياضية ذات صلة تم ملاحظتها. عادةً ما تكون النتائج مصحوبة بوسائل بصرية مثل الرسوم البيانية أو الجداول لتسهيل الفهم وتوضيح النتائج بشكل فعال.
يؤكد القسم على تداعيات النتائج فيما يتعلق بفرضية البحث، مناقشًا كيف تدعم البيانات أو تدحض الافتراضات الأولية. علاوة على ذلك، قد تتضمن مقارنات مع دراسات سابقة، مما يبرز كيف تساهم النتائج الحالية في المعرفة الموجودة في هذا المجال. بشكل عام، توفر النتائج أساسًا أساسيًا للنقاشات والاستنتاجات اللاحقة التي تم التوصل إليها في الورقة.
المناقشة
تحققت الدراسة في آثار أحجام الجسيمات المختلفة من نخالة القمح (Triticum aestivum L.) على أداء دجاج التسمين وصحة الأمعاء وعمليات التخمير. تم استخدام تقنيتين للطحن: أنتج الطحن باستخدام Cyclotec نخالة بحجم متوسط للجسيمات يبلغ 452 ميكرومتر (WB452)، بينما أنتج الطحن بالتبريد نخالة أدق بكثير بحجم متوسط يبلغ 27 ميكرومتر (WB27). شملت التجربة 570 دجاجة ذكر، تم تقسيمها إلى مجموعات علاجية بناءً على مستويات إدراج النخالة وأحجام الجسيمات. أشارت النتائج إلى أن لا حجم جسيمات النخالة ولا مستوى الإدراج أثر بشكل كبير على زيادة وزن الجسم، أو تناول العلف، أو نسبة تحويل العلف (FCR) طوال التجربة. ومع ذلك، كانت هناك اتجاهات تشير إلى أن WB452 قد تعزز من قابلية هضم الألياف غير القابلة للاستخراج من الأمعاء (WU-AX) ومحتوى حمض الزبد في الأمعاء في مراحل لاحقة.
كشفت تحليل الميكروبيوم المعوي أن كلا نوعي النخالة أثروا على الوفرة النسبية لمجموعات البكتيريا المفيدة، خاصة في اليوم 10، حيث عززت WB27 الأجناس مثل Oscillibacter وSubdoligranulum، بينما زادت WB452 من Ruminococcus gauvreauii. في اليوم 37، تضاءل تأثير حجم النخالة على تكوين الميكروبيوم. بالإضافة إلى ذلك، كانت مستويات الإدراج الأعلى من النخالة تميل إلى تعزيز وفرة البكتيريا المفيدة مع تقليل المجموعات المسببة للأمراض مثل Escherichia-Shigella. بشكل عام، تشير النتائج إلى أنه بينما كانت آثار حجم جسيمات النخالة ومستويات الإدراج محدودة على الأداء، إلا أنها أثرت على صحة الأمعاء ومعايير التخمير، مما يبرز الإمكانية لتحسين الألياف الغذائية في حميات دجاج التسمين لتحقيق نتائج صحية أفضل.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.psj.2026.106461
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41619489
Publication Date: 2026-01-16
Author(s): Paulien Vanderghinste et al.
Primary Topic: Animal Nutrition and Physiology
Overview
This study investigates the effects of different particle sizes and inclusion levels of wheat bran on fiber degradation and fermentation in broiler chickens. Specifically, it compares coarse milled (452 µm) and cryogenically milled (27 µm) wheat bran at two inclusion levels (0.2% and 2%) in male Ross 308 broilers from day 1 to day 37. The findings indicate that while finer bran was anticipated to enhance fiber fermentation, coarser bran significantly improved precaecal fiber degradation by stimulating gizzard activity, as evidenced by decreased gizzard pH and increased ileal butyric acid content. Both bran types also positively influenced the abundance of short-chain fatty acid (SCFA)-producing bacteria in the caeca, although this did not correlate with increased caecal SCFA levels.
Moreover, the lower inclusion level (0.2%) demonstrated a more pronounced positive effect on caecal health indicators compared to the higher level (2%), challenging the assumption that higher fiber inclusion would lead to enhanced fermentation. The results underscore the importance of optimizing both the particle size and inclusion level of wheat bran to stimulate fiber degradation and fermentation effectively, tailored to the specific gastrointestinal tract sections and the age of the broilers. Further research is warranted to explore these dynamics in greater detail.
Introduction
The introduction of this research paper discusses the recent advancements in broiler nutrition, particularly the incorporation of additional fiber fractions to enhance broiler performance and gut health sustainably. The fermentation of these fibers by the gut microbiome produces short-chain fatty acids (SCFAs), which serve as an energy source for host cells and inhibit pathogen growth. The caeca, which contain the highest microbial load in the gastrointestinal tract, play a crucial role in this fermentation process. However, the influx of fermentable fiber into the caeca is limited by particle size, with effective fermentation primarily occurring with fibers smaller than 100 µm. Previous studies have shown that reducing fiber particle size can improve microbial interactions and fermentation outcomes, yet the effects of fibers below this size have not been extensively studied in vivo.
The paper highlights that while fiber inclusion levels can influence caecal fermentation, optimal levels remain unclear. Some studies suggest that lower inclusion levels (≤ 0.5%) of fine fibers may stimulate microbial activity without adverse effects, while higher levels (over 1%) could enhance fermentation but require further investigation. Additionally, coarse fiber particles (460 to 3000 µm) may indirectly benefit caecal microbiome composition by enhancing precaecal processes, although excessive inclusion can lead to nutrient dilution and poorer feed conversion ratios (FCR). The study aims to explore the effects of extensively particle-size-reduced wheat bran (27 µm) compared to coarser wheat bran (452 µm) on fiber fermentation, assessing the mechanisms involved at varying inclusion levels (0.2% and 2%) and across different broiler ages.
Methods
In this study, a 2 × 2 factorial experimental design was employed to investigate the effects of wheat bran particle size (WB452 and WB27) and inclusion levels (0.2% and 2%) in broiler diets. A control group was established with no wheat bran replacement. The feeding regimen consisted of two phases: a starter phase from day 1 to day 10 and a grower phase from day 11 to day 37, with diets formulated to meet the nutritional requirements of Ross 308 broilers, as per Aviagen (2022).
To ensure isocaloric diets across all treatments, slight adjustments were made to lipid and protein levels in the 2% bran replacement diets. Notably, no fiber-degrading enzymes were utilized, although phytase was included. Additionally, titanium dioxide (TiO₂) was incorporated as an indigestible marker at a concentration of 0.5% in all diets to facilitate digestibility measurements.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of the study, highlighting significant data trends, statistical analyses, and any relevant mathematical relationships observed. The results are typically accompanied by visual aids such as graphs or tables to facilitate comprehension and illustrate the findings effectively.
The section emphasizes the implications of the results in relation to the research hypothesis, discussing how the data supports or refutes the initial assumptions. Furthermore, it may include comparisons with previous studies, showcasing how the current findings contribute to the existing body of knowledge in the field. Overall, the results provide a foundational basis for the subsequent discussion and conclusions drawn in the paper.
Discussion
The study investigated the effects of different particle sizes of wheat bran (Triticum aestivum L.) on broiler performance, gut health, and fermentation processes. Two milling techniques were employed: Cyclotec milling produced bran with an average particle size of 452 µm (WB452), while cryogenic milling yielded a much finer bran with an average size of 27 µm (WB27). The trial involved 570 male broilers, which were divided into treatment groups based on bran inclusion levels and particle sizes. Results indicated that neither bran particle size nor inclusion level significantly affected body weight gain, feed intake, or feed conversion ratio (FCR) throughout the trial. However, there were trends suggesting that WB452 might enhance ileal water-unextractable arabinoxylan (WU-AX) digestibility and butyric acid content in the ileum at later stages.
The analysis of the caecal microbiome revealed that both bran types influenced the relative abundance of beneficial bacterial groups, particularly at day 10, with WB27 promoting genera such as Oscillibacter and Subdoligranulum, while WB452 increased Ruminococcus gauvreauii. At day 37, the impact of bran size on microbiome composition diminished. Additionally, higher inclusion levels of bran tended to enhance the abundance of beneficial bacteria while reducing pathogenic groups like Escherichia-Shigella. Overall, the findings suggest that while bran particle size and inclusion levels had limited effects on performance, they did influence gut health and fermentation parameters, highlighting the potential for optimizing dietary fiber in broiler diets for improved health outcomes.