综述:鸡群微生物群移植应用的最新进展

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Journal of Animal Science and Biotechnology 6.3

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  这篇综述系统阐述了微生物群移植(MT)在鸡群中的应用进展,重点探讨了通过移植粪便或肠道内容物调节肠道菌群(如Firmicutes/Bacteroidetes比例)以改善宿主营养吸收、免疫(如sIgA、TLRs通路)和代谢(SCFAs产生)的机制。文章强调了早期菌群定植窗口期对鸡群健康(如坏死性肠炎防治)和生产性能(增重、产蛋)的长期影响,为替代抗生素提供了新思路。

  

微生物群移植重塑鸡群健康的机制与应用

引言

商业鸡群的独特管理方式导致其肠道菌群建立与哺乳动物存在显著差异。孵化过程中的灭菌处理切断了母源菌群传递,使雏鸡早期肠道菌群主要来源于环境(如孵化器、饲料),这种随机定植模式增加了病原体(如大肠杆菌E. coli)优先占据生态位的风险。微生物群移植(MT)通过将健康供体的菌群转移至受体,可重塑肠道微生态平衡,其成功应用已在人类医学(如艰难梭菌感染治疗)和畜禽生产(如猪坏死性小肠结肠炎改善)中得到验证。

肠道菌群组成与早期定植

鸡消化道不同区段的菌群呈现明显区域特征:嗉囊以乳酸杆菌(Lactobacillus)为主,负责淀粉发酵;盲肠作为核心发酵场所,菌群多样性最高,以厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势菌群(各占约45%)。

雏鸡菌群定植始于胚胎期,但卵黄和蛋清中的微生物载量极低。孵化后,环境菌群(如孵化器中的革兰氏阴性菌)迅速定植,其中兼性厌氧菌(如大肠杆菌)在孵化后第一周占据优势。这种早期菌群结构的不稳定性为MT干预提供了关键窗口期——研究表明,孵化后两周内的菌群干预可影响鸡群35日龄时的健康状态。

微生物群移植的实施策略

供体选择需综合考虑年龄、品种和表型特征:

  • 年龄:成年鸡的成熟菌群(如40周龄罗氏肉鸡)比雏鸡菌群更稳定
  • 品种特异性:马立克病抗性品系(如6系鸡)的菌群可降低受体攻击行为
  • 表型导向:高饲料转化率(FCR)供体的菌群移植使受体增重提高15%

移植材料包括粪便(含1010 CFU/g盲肠内容物)、肠道内容物(需厌氧处理保持菌群活性)及发酵产物(如连续发酵11天的盲肠菌液)。递送方式以口服灌胃(0.1-1 mL/只)为主,也可通过喷雾(饲料或垫料)或饮水投递。

作用机制的三阶段模型

  1. 引入阶段:菌群需耐受胃酸(pH 3.5-6.6)和胆汁酸(如次级胆汁酸抑制革兰氏阳性菌),乳酸杆菌等耐酸菌株存活率更高
  2. 定植阶段:供体菌群通过竞争粘附位点(如肠上皮MUC2粘蛋白结合)和营养资源(如膳食纤维发酵)建立生态位
  3. 功能发挥:移植菌群产生的短链脂肪酸(SCFAs,如丁酸浓度提升2倍)可增强肠道屏障(ZO-1表达上调30%),调节免疫(Th17/Treg平衡)

对宿主的多维度影响

生产性能:高产能蛋鸡的菌群移植使受体产蛋率提升12%,其机制涉及卵巢凋亡基因(Bcl-2/Bax比值)调控;肉鸡增重与菌群介导的糖转运蛋白(SGLT-1)表达增强相关。

行为调控:通过肠-脑轴影响神经递质(如5-HT合成增加50%),移植低啄羽品系菌群可减少攻击行为(发生率降低40%)。

免疫增强

  • 先天免疫:TLR4/MyD88通路激活促进抗菌肽(AvBD6)分泌
  • 适应性免疫:盲肠扁桃体生发中心面积扩大20%,sIgA产量提高
  • 跨器官保护:盲肠菌群移植减轻沙门氏菌(Salmonella Enteritidis)感染的肝脏病变

代谢调控

  • 脂肪代谢:高腹脂鸡菌群移植上调脂肪分解基因(PPARα表达量2倍)
  • 骨骼发育:SCFAs促进磷吸收(钠依赖性磷转运体活性增强)

挑战与展望

当前MT应用仍面临标准化难题:

  • 菌液浓度(1:1至1:100稀释比差异显著)
  • 潜在病原传播风险(如艾美球虫卵囊污染)
    未来方向包括建立菌种库(如筛选Lactobacillus salivarius CML199)和开发菌群-益生元(如菊粉)联合方案。

这篇综述系统论证了MT作为"微生物疗法"在禽类健康管理中的转化潜力,为无抗养殖提供了理论依据和技术路径。

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