《Frontiers in Veterinary Science》：Effects of Wall-broken yeast powder on gut microbiota and serum metabolome in captive forest musk deer (Moschus bere-zovskii)
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林麝（Moschus berezovskii）作为国家保护物种，其种群数量急剧下降，凸显了改进圈养繁殖策略的必要性。圈养个体比野生个体更易发生胃肠道疾病，因此日粮调节对肠道健康至关重要。破壁酵母（wall-broken yeast, BWY）粉作为一种功能性饲
林麝（Moschus berezovskii）作为国家保护物种，其种群数量急剧下降，凸显了改进圈养繁殖策略的必要性。圈养个体比野生个体更易发生胃肠道疾病，因此日粮调节对肠道健康至关重要。破壁酵母（wall-broken yeast, BWY）粉作为一种功能性饲料添加剂，因其在调节肠道健康、微生物组成和宿主代谢方面的潜在作用而日益受到关注。本研究评估了破壁酵母粉对林麝肠道菌群和血清代谢组的影响。研究人员将14头健康状况相近的4.5岁雄性林麝随机分为两组（每组n=7）。对照组（CK组）饲喂基础日粮，而破壁酵母组（BWY组）在基础日粮中添加15 g/kg干物质（DM）的破壁酵母粉，经过7 d适应期和30 d正式试验期。16S rDNA测序显示，基于β多样性分析，破壁酵母粉补充改变了肠道微生物群落结构，其中Ruminobacter、UCG-005和Bacteroides在BWY组的相对丰度增加。血清代谢组学在CK组与BWY组之间鉴定出69种差异代谢物（VIP>1且P<0.05），上调代谢物主要富集于氨基酸及其代谢产物、激素和激素相关物质以及甘油磷脂。关键代谢通路包括ABC转运蛋白、甘油磷脂代谢、苯丙氨酸代谢和β-丙氨酸代谢。相关性分析显示，Prevotellaceae_UCG-004与血清红景天苷水平呈正相关，而Ruminobacter与喹啉酸、Lys-Gly、Gly-Lys和Cyclo(Pro-Leu)水平呈正相关（P<0.05）。总体而言，破壁酵母粉补充可能调节林麝肠道微生物组成并影响氨基酸代谢。
林麝（Moschus berezovskii, FMD）是我国国家保护物种，自20世纪50年代以来，栖息地退化和过度利用导致其种群数量在西南地区急剧下降。FMD分泌的麝香具有极高药用价值，市场供应不足，我国自1958年起开展FMD的人工驯化和养殖。然而，圈养个体较野生个体更易患病，胃肠道疾病最为常见，死亡率高达30%，成为规模化圈养的主要制约因素。肠道菌群在宿主代谢、生长发育和免疫应答中发挥关键作用，而日粮是影响动物肠道菌群的重要因素。破壁酵母（BWY）粉通过破壁处理提高营养利用率，此前研究已表明酵母及其衍生产品可改善猪、禽和反刍动物的生长性能、调节瘤胃微生物群落并缓解瘤胃上皮损伤。然而，BWY对圈养林麝肠道菌群和血清代谢的影响尚不明确。因此，研究人员开展本研究，探讨日粮添加BWY对圈养林麝肠道菌群组成和血清代谢谱的影响，并分析微生物变化与代谢变化之间的关联。
研究人员选取14头健康状况相近的4.5岁雄性林麝，随机分为两组（n=7）。对照组（CK组）饲喂基础日粮，BWY组在基础日粮中添加15 g/kg DM的破壁酵母粉，经7 d适应期和30 d正式试验期后，采集粪便样本进行16S rDNA测序，采集血清样本进行代谢组学分析。结果表明，BWY补充改变了肠道微生物群落结构，增加了Ruminobacter、UCG-005和Bacteroides等菌属的相对丰度；血清代谢组学鉴定出69种差异代谢物，主要涉及氨基酸和脂质代谢通路；相关性分析揭示了特定菌属与代谢物之间的显著关联。这些发现为BWY在圈养林麝肠道微生态和代谢功能调节中的潜在应用提供了初步证据。
研究人员采用的主要技术方法包括：①基于Illumina NovaSeq 6000平台的16S rDNA V3–V4区高通量测序，分析粪便微生物群落结构与多样性；②基于LC-ESI-MS/MS（UPLC ExionLC AD与QTRAP系统）的血清靶向代谢组学分析，结合Progenesis QI进行峰提取和代谢物注释；③LEfSe分析（LDA评分阈值>2.0）鉴定组间差异丰度菌群；④OPLS-DA模型结合VIP>1且P<0.05标准筛选差异代谢物；⑤KEGG通路富集与拓扑分析；⑥差异菌群与代谢物的Spearman/Pearson相关性分析。实验动物由重庆药物种植研究所提供，BWY粉购自徐州赛富生物科技有限公司。
研究结果如下：
3.1 肠道微生物16S rDNA测序分析
3.1.1 破壁酵母粉对林麝肠道菌群的影响：CK组与BWY组在97%相似度下共享2,866个操作分类单元（OTU），CK组和BWY组分别有987个和1,097个独有OTU。稀释曲线显示测序深度足以覆盖粪便微生物群落的大部分多样性。α多样性指数（Chao1、observed species、PD whole tree、Shannon）在BWY组略低于CK组，但差异不显著（P>0.05）。基于Bray–Curtis距离的ANOSIM分析显示组间整体微生物群落组成无显著差异（R=-0.0214, P=0.538）。
3.1.2 肠道菌群组成分析：门水平上，Firmicutes、Bacteroidota和Proteobacteria为优势菌门。与CK组相比，BWY组Firmicutes相对丰度升高，Bacteroidota降低，Proteobacteria无明显变化。属水平上，优势菌属为Ruminobacter、UCG-005和Bacteroides，三者在BWY组中相对丰度均升高。
3.1.3 差异肠道菌群鉴定：LEfSe分析显示，BWY组富集f__Barnesiellaceae和s__bacterium_NLAE_z1_H40；CK组富集p__Actinobacteriota、c__Actinobacteria、f__Corynebacteriaceae和g__Corynebacterium。其中Actinobacteriota谱系在LDA分析中贡献最大。
3.1.4 肠道菌群功能预测：PICRUSt2功能预测显示，与CK组相比，BWY组富集D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、核糖体、细胞周期-Caulobacter、蛋白质出口和同源重组等代谢通路。
3.2 血清靶向代谢组学分析
3.2.1 血清代谢物多元统计分析：OPLS-DA模型显示CK组与BWY组的血清代谢谱明显分离，模型评价参数R
2Y=0.999、Q
2=0.65，表明模型具有良好的解释能力和预测能力，BWY干预引起了林麝血清代谢谱的显著变化。
3.2.2 血清差异代谢物筛选：共鉴定出69种差异代谢物，其中63种上调、6种下调。上调代谢物包括雌酮、半乳糖醛酸、组氨酸和L-谷氨酸等；下调代谢物包括Phe-Lys、FFA(22:4)和LPA(18:1/0:0)等；红景天苷在BWY组较CK组显著降低。
3.2.3 血清代谢通路分析：KEGG富集与拓扑分析显示，组间差异主要富集于代谢通路、甘油磷脂代谢、ABC转运蛋白、苯丙氨酸代谢、碳代谢和β-丙氨酸代谢等通路，提示BWY补充可能调节林麝的脂质代谢及相关代谢途径。
3.3 差异微生物与代谢物相关性分析：Prevotellaceae_UCG-004相对丰度与血清红景天苷水平显著正相关；Ruminobacter相对丰度与血清喹啉酸、Lys-Gly、Gly-Lys和Cyclo(Pro-Leu)水平显著正相关；Bacteroides相对丰度与N-苯乙酰甘氨酸、FFA(18:3)、LPE(18:1/0:0)、LPE(0:0/18:1)、LPC(19:2/0:0)、半乳糖醛酸、Pro-Ile、富马酸、雌酮和马来酸等代谢物水平显著负相关。
讨论部分指出，Firmicutes可有效降解膳食纤维，Bacteroidota可发酵植物多糖产生短链脂肪酸（SCFA）。本研究中BWY未显著影响菌群多样性，但提高了Firmicutes相对丰度。Ruminobacter与饲料效率正相关，UCG-005可降解纤维素产生SCFAs并在酵母培养物干预下丰度升高，Bacteroides参与营养代谢并维持肠道微生态稳定，这些菌属丰度的增加提示BWY可能有助于维持肠道微生态平衡和营养利用能力。血清代谢组中组氨酸和谷氨酸水平上调可能涉及抗氧化防御、解毒和免疫调节功能；雌酮水平升高可能促进发情和繁殖行为；LPC和LPE等甘油磷脂代谢物水平升高与炎症标志物负相关。Prevotellaceae_UCG-004丰度降低可能归因于酵母某些成分的抗菌特性。研究局限性包括样本量较小（每组n=7）、仅纳入成年雄性个体、试验期较短以及未设置多个添加剂量等。
研究结论：日粮添加破壁酵母粉改变了圈养林麝的肠道微生物组成和血清代谢谱，尤其影响Ruminobacter、UCG-005、Bacteroides等菌属以及氨基酸和脂质代谢相关通路。这些发现为BWY在圈养林麝肠道微生态和代谢功能调节中的潜在应用提供了初步证据，未来需开展整合生长性能、免疫指标和功能验证的长期研究加以确认。
