《Microbiome》：Impact of commercial gut health interventions on caecal metagenome and broiler performance
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在 poultry 行业，肠道健康对鸡的性能和福利至关重要，但维持肠道健康面临挑战。研究人员开展 “商业肠道健康干预对盲肠宏基因组和肉鸡性能影响” 的研究。结果发现不同肠道健康干预（GHI）可调节肠道微生物，影响肉鸡性能。该研究为优化家禽养殖提供依据。
在现代家禽养殖业中，肉鸡的健康成长和高效生产是关键目标。然而，肠道健康问题却如同隐藏在幕后的 “捣乱分子”，一直困扰着养殖户们。鸡的肠道内栖息着一个复杂而又神秘的微生物世界，这些微生物的组成和功能对鸡的健康、生长性能以及饲料转化效率都有着深远的影响。比如，一些细菌的变化可能会导致鸡的饲料转化率出现差异，进而影响养殖收益 。过去，为了促进肉鸡生长、提高饲料效率，人们常使用抗生素等生长促进剂，但随着对食品安全和动物健康的关注度不断提高，寻找更加安全、有效的肠道健康干预（Gut Health Intervention，GHI）策略迫在眉睫。在此背景下，来自伦敦卫生与热带医学院等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究，相关成果发表在《Microbiome》杂志上。
研究人员为了深入探究不同 GHI 策略对肉鸡的影响，采用了多种关键技术方法。在实验设计方面，他们选取了三个肉鸡生产周期，每个周期都选用 18,000 只 Ross - 308 混性别肉鸡 。将这些肉鸡分为 6 组，其中 1 组为对照组，使用离子载体（ionophores）；另外 5 组为 GHI 处理组，分别采用不同的 GHI 组合，包括疫苗（vaccination）、益生菌（probiotics）、益生元（prebiotics）、精油（essential oils）以及减少离子载体使用等策略 。实验结束后，收集肉鸡的盲肠样本。在分析技术上，运用鸟枪测序（shotgun sequencing）对样本进行处理，通过一系列复杂的生物信息学分析流程，如对宏基因组组装基因组（Metagenome - Assembled Genomes，MAGs）的回收、注释等，来深入研究肠道微生物的组成、多样性以及代谢功能 。
研究结果主要从以下几个方面呈现：
GHI 对肉鸡性能的影响 ：研究发现，不同的 GHI 处理对肉鸡的生长性能指标，如饲料转化率（Feed Conversion Ratio，FCR）、欧洲生产效率因子（European Production Efficiency Factor，EPEF）和跗关节灼伤（Hock Burn，HB）等指标有显著影响。通过 LASSO 回归分析表明，所有 GHI 成分都是至少一个性能参数的重要预测指标。例如，离子载体在所有阶段使用可大幅提高 EPEF，略微降低 FCR；而益生菌 B 的使用通常与除 FCR 和死亡率（Mortality，MT）外的所有参数的积极变化相关 。对微生物群落结构和多样性的影响 ：通过测序分析 118 个盲肠样本，研究人员成功回收了 84 个高质量的 MAGs。这些 MAGs 代表了七个独特的门，其中 Firmicutes_A 是最常见的门 。不同处理组和周期中，微生物群落的多样性和组成存在显著差异。在 C1 中，T3 样本的微生物群落更丰富且分布更均匀；在 C2 中，T5 和 T6 的大多数 α - 多样性指标显著高于 T1 和 T3 。MAGs 组成与 GHI 及肉鸡性能的关联 ：对 84 个 MAGs 进行 GLLVM 回归分析发现，在 C1 和 C2 中分别有 43 和 38 个 MAGs 与 GHI 组显著相关。同时，一些 MAGs 与 EPEF 和 MT 等性能指标存在关联。例如，Rikenella microfusus（bin.137）与 EPEF 呈正相关，而 Barnesiella viscericola（bin.234）与 EPEF 呈负相关，与 MT 呈正相关 。对代谢功能的影响 ：不同的 GHI 处理导致了微生物代谢功能的变化。在碳水化合物活性酶（Carbohydrate - Active Enzymes，CAZymes）和蛋白酶方面，不同处理组之间存在显著差异。例如，在 C1 中，T5 的糖苷水解酶（Glycoside Hydrolase，GH）丰度最高，多糖裂解酶（Polysaccharide Lyase，PL）丰度最低；在 C2 中，虽然组间差异不显著，但整体 CAZyme 丰度高于 C1 组 。此外，GHI 处理还影响了其他 KEGG 模块，包括各种运输和转运系统、氨基酸代谢和核酸代谢途径等 。对短链脂肪酸（Short - Chain Fatty Acids，SCFA）生产途径的影响 ：研究发现，大多数与 SCFA 生产相关的 KEGG 子模块在样本中存在。不同处理组中，11 个 SCFA 子模块存在显著差异，其中丙酸酯子模块受影响最大。T5 在乙酸盐生产方面基因丰度相对较高 。
研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了不同 GHI 策略对肉鸡盲肠微生物组的组成、多样性和代谢功能的显著影响。研究识别出了一些与 EPEF 呈正相关且代谢功能较强的 MAGs，如 R. microfusus、UBA7160 物种和 Lactobacillus 物种等，这些发现有助于理解肠道微生物与肉鸡最佳性能之间的复杂关系 。在众多 GHI 策略中，益生菌 B 与疫苗联合使用表现出较好的效果，接近对照组性能，但离子载体组的性能仍然最佳，推测是其对微生物多样性的调节作用，使得肠道微生物能更有效地捕获营养，进而被宿主利用 。然而，研究也存在一定局限性，如样本仅来自单一遗传品系的鸡，且仅在一个时间点对盲肠微生物进行研究，未来还需要进一步研究其他肠道区域、时间点以及更多的宏基因组特征 。尽管如此，该研究为优化家禽养殖中的肠道健康管理提供了重要的理论依据和实践指导，有助于开发更有效的干预措施来提高家禽的整体性能和健康水平，在推动家禽养殖业可持续发展方面具有重要意义。
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