高海拔适应鸡肠道菌群动态研究:未来家禽治疗学的关键

《Scientific Reports》:Gut bacteriome dynamics in high altitude-adapted chicken lines: a key to future poultry therapeutics

【字体: 时间:2025年04月08日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决高海拔地区家禽养殖面临的缺氧与低温挑战,印度国防高海拔研究所(DRDO-DIHAR)团队通过16S rRNA扩增子测序技术,比较分析了LEHBRO-1和LEHBRO-3两种高海拔适应鸡的肠道菌群结构与功能差异。研究发现其以厚壁菌门(Firmicutes)为主导的独特菌群组成,并揭示了碳水化合物、核苷酸等代谢通路的显著富集,为开发靶向益生菌疗法提升高海拔家禽生产性能提供了理论依据。

  在海拔3500米的印度拉达克地区,极端低温与缺氧环境对家禽养殖构成严峻挑战。传统低地品种鸡易患腹水且生产性能低下,而当地特有的LEHBRO-1和LEHBRO-3鸡却展现出卓越的适应能力。这种差异背后,肠道菌群可能扮演着关键角色——它们通过代谢产物调节宿主能量平衡和免疫应答,但相关菌群组成与功能机制尚属空白。为此,印度国防高海拔研究所联合旁遮普大学团队在《Scientific Reports》发表研究,首次系统解析了高海拔适应鸡的肠道菌群特征及其代谢潜能。

研究采用16S rRNA V3-V4区扩增子测序技术(基于Illumina NovaSeq 6000平台),对两种鸡的粪便样本进行微生物组分析,通过EzBioCloud平台进行OTU聚类和PICRUSt2功能预测。样本来自海拔3500米的DRDO-DIHAR实验农场,每组4只39-41周龄健康母鸡。

测序数据与分类学分析
经质控获得平均3799.5±227.03个OTU,覆盖率达99%以上。厚壁菌门在LEHBRO-1(62.97%)和LEHBRO-3(74.85%)中均占主导,但后者特有浮霉菌门(Planctomycetes)。属水平上,LEHBRO-1富集Gallicola(12.81%)和乳酸杆菌(Lactobacillus, 10.83%),而LEHBRO-3以乳酸杆菌(17.76%)和梭菌(Clostridium_g34, 5.46%)为特征。

功能特征与代谢通路
PICRUSt2分析揭示两组均富集碳水化合物、核苷酸和脂肪酸代谢通路。LEHBRO-1显著上调L-组氨酸降解通路(可能与抗炎相关),而LEHBRO-3的嘌呤核苷降解通路活跃,暗示其能量需求调节机制差异。

讨论与意义
该研究首次证实高海拔适应鸡通过厚壁菌门主导的菌群结构优化能量捕获,其独特的代谢通路(如嘌呤循环)可能通过氮循环维持宿主稳态。发现的潜在益生菌属(如Psychrobacter和Carnobacterium)为开发抗缺氧饲料添加剂提供了候选菌株。未来可进一步验证这些菌群的功能机制,推动高海拔家禽养殖的精准营养策略。

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