植物乳杆菌改善蛋鸡肠道菌群、代谢及生产性能

《Poultry Science》：Lactobacillus plantarum Improves Gut Microbiota, Metabolism, and Performance in Laying Hens

　　

益生菌，特别是乳杆菌属，通过调节肠道微生物群和增强宿主营养物质代谢来有益于家禽。本研究通过饮水给予海兰褐蛋鸡植物乳杆菌（LP），持续42天。与对照组相比，益生菌处理的蛋鸡表现出显著改善的产蛋性能和鸡蛋品质。16S rRNA基因测序显示，益生菌显著增加了有益乳杆菌的相对丰度，并降低了肠道内潜在致病菌属的丰度。非靶向代谢组学分析表明，处理组中营养学上重要的不饱和脂肪酸（油酸和亚油酸）和必需氨基酸（L-色氨酸、L-赖氨酸和L-缬氨酸）水平升高。皮尔逊相关性分析进一步揭示了乳杆菌丰度与这些关键代谢物之间存在显著的正相关。这些发现表明，饮水给予LP通过调节肠道微生物群-代谢物轴有效增强了家禽健康、鸡蛋品质和生产性能，表明其有潜力作为蛋鸡生产中的精准营养策略。

在现代化家禽生产中，抗生素生长促进剂的禁用促使研究人员寻找有效的替代方案，益生菌因其能够通过竞争性排斥病原体、维持肠道屏障完整性等机制改善宿主健康而备受关注。其中，乳杆菌被广泛证实可改善蛋鸡的产蛋量与饲料效率。相较于拌料饲喂，饮水给药具有减少热应激损伤、 dosage调整灵活且能快速到达肠道上段定植等优势，更符合商业生产实际。然而，目前关于饮水添加植物乳杆菌对蛋鸡肠道微生物群落结构及宿主下游代谢轮廓（特别是脂肪酸和氨基酸代谢）的具体影响机制尚不完全清楚。为阐明益生菌改善家禽健康和生产力的确切机制并制定精准营养策略，研究人员开展了此项研究。研究结果表明，饮水给予植物乳杆菌能够有效调节肠道微生态，提升营养代谢水平，具有显著的生产效益，该论文发表在《Poultry Science》。

研究主要依托来源于福建某 academy of agricultural sciences 动物伦理委员会批准下的实验动物队列，采用了 16S rRNA 基因高通量测序技术分析肠道微生物群落结构，运用基于超高效液相色谱-串联质谱联用技术的非靶向代谢组学分析肠道内容物及鸡蛋中的代谢物轮廓，并结合皮尔逊相关性分析探讨微生物群与代谢物之间的关联。

研究结果方面：
产蛋性能：研究人员记录了42天实验期内各组的生产数据，发现植物乳杆菌组的蛋鸡饲养日产蛋率、平均蛋重显著提升，饲料转化率显著降低，且累积死亡率较对照组下降了49.8%。
常规鸡蛋品质：通过测量鸡蛋品质参数，研究得出益生菌组在哈夫单位、蛋壳破壳强度、蛋壳厚度、蛋白高度及蛋黄颜色上均显著优于对照组，证明其显著改善了鸡蛋整体品质。
脂肪酸代谢谱重塑：利用气相色谱-质谱联用技术及非靶向代谢组学，研究发现植物乳杆菌组肠道及鸡蛋中油酸和亚油酸等营养学重要的不饱和脂肪酸浓度显著升高，而豆蔻酸和棕榈油酸等部分饱和及单不饱和脂肪酸显著降低。
氨基酸代谢谱优化：氨基酸分析表明，益生菌处理显著提高了鸡蛋中L-色氨酸、L-缬氨酸和L-赖氨酸等必需氨基酸的含量，其中L-色氨酸增幅最大，而L-苏氨酸浓度显著下降。
肠道微生物群落结构：测序结果显示，虽然Alpha多样性无显著差异，但基于 Bray-Curtis 距离的主坐标分析表明群落结构发生显著改变。植物乳杆菌组的乳杆菌属相对丰度显著增加，而潜在致病菌如大肠杆菌-志贺氏菌属呈下降趋势。
肠道节段特异性代谢谱：研究发现植物乳杆菌在不同的肠道节段引发分异的代谢响应，从近端肠道到远端肠道，营养物质相关代谢物呈渐进式增强。十二指肠中二肽显著上调，回肠中油酸等脂肪酸显著升高，盲肠中多种游离必需氨基酸显著富集。
肠道菌群与代谢谱的相关性：皮尔逊相关性分析揭示，乳杆菌属丰度与油酸、亚油酸及 L-色氨酸、L-赖氨酸等关键代谢物呈显著正相关，表明菌群结构的改变与营养物质代谢提升存在紧密联系。

在讨论部分，研究人员总结认为饮水给予植物乳杆菌与海兰褐蛋鸡健康、生产性能和鸡蛋品质的提升密切相关。该处理改写了肠道微生物群结构，增加了有益乳杆菌的丰度，减少了致病菌，并显著提高了关键不饱和脂肪酸和必需氨基酸的水平。该研究支持将饮水给予植物乳杆菌作为一种通过调节肠道微生物群来改善家禽生产的切实有效的饲养策略。