综述:热应激与鸡胃肠道微生物群:系统综述

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Journal of Animal Science and Biotechnology 6.3

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  这篇综述系统评估了热应激(HS)对鸡肠道微生物群的影响,揭示了HS通过改变肠道完整性、氧化应激和炎症反应,导致微生物多样性改变(α/β多样性)、病原体增殖(如大肠杆菌E. coli)及代谢通路紊乱(如TCA循环、ABC转运体)。研究强调"组学"技术(如16S rRNA测序)在解析微生物-宿主互作中的价值,为开发缓解策略(如益生菌干预)提供理论依据。

  

背景

现代鸡种经过数十年选育,虽饲料效率优化,却伴随疾病抵抗力下降和对环境温度波动敏感。羽毛覆盖和汗腺缺失使禽类易受高温影响,全球变暖加剧了热应激(HS)对禽业的威胁。HS定义为机体产热与散热失衡状态,鸡通过喘息、蹲伏等行为调节体温,但长期HS仍会导致胃肠道成为首要靶器官。

热应激的肠道病理机制

HS引发肠上皮形态学改变,紧密连接破坏导致"肠漏综合征",伴随pH失衡和氧化应激。缺氧和能量匮乏促使活性氧(ROS)积累,抑制谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性。急性和慢性HS均能降低空肠绒毛高度/隐窝深度比,但急性HS后可通过行为调节和摄食恢复部分损伤。

微生物群变化特征

多样性动态:15项研究显示β多样性显著改变(Bray-Curtis/Jaccard指数),而α多样性(Chao1/Shannon指数)多无显著差异。慢性HS比周期性HS更易引发生态失衡,可能与持续热负荷相关。

菌群组成重塑

  • 门水平:Proteobacteria(变形菌门)丰度增加标志生态失调,其含多种兼性厌氧致病菌;Firmicutes(厚壁菌门)/Bacteroidetes(拟杆菌门)比值升高与脂肪沉积相关。
  • 属水平:Faecalibacterium(产丁酸盐菌)减少削弱黏膜保护;Ruminococcus(纤维素降解菌)下降影响短链脂肪酸生成;致病性Escherichia/Shigella和Weissella显著增殖。

功能通路紊乱

  • 三羧酸循环(TCA)代谢物(柠檬酸/L-苹果酸)减少反映能量代谢障碍
  • 嘌呤代谢和ABC转运体通路激活应对氧化损伤
  • 半胱氨酸/甲硫氨酸代谢差异调控(蛋鸡上调而肉鸡下调)

研究局限与展望

当前证据多基于盲肠样本(占12/18研究),且HS方案(32-38°C,持续8-42天)差异较大。未来需开展:

  1. 时空动态研究:比较不同肠段(空肠/回肠)及年龄阶段微生物响应
  2. 多组学整合:结合代谢组学解析菌群-宿主互作机制
  3. 精准干预:针对Firmicutes/Bacteroidetes比值开发菌群定向调节方案

该综述为理解环境压力-微生物群-宿主健康轴提供框架,凸显通过微生物干预提升禽类耐热能力的潜在价值。

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