日粮添加不同益生菌对肉仔鸡益生作用分子机制研究

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益生菌通过改善肉仔鸡胃肠道的微生态环境,可以提高肉鸡的饲料转化率、改善肠道组织形态、提高机体的免疫力、并抑制病原菌的黏附。目前为止相关研究大部分集中于宏观生理性状和生化指标的检测分析上,其益生作用的分子机制还知之甚少。本研究的实验目的是通过在基础日粮中分别添加几种不同的益生菌(地衣芽孢杆菌[Bacillus licheniformis]、屎肠球菌[Enterococcusfaecium]和丁酸梭菌[Clostridium butyricum]),综合利用传统营养学、微生态学、蛋白质组学、生物信息学等研究方法,深入探讨益生菌提高肉仔鸡生产性能和免疫机能的分子机理,为肉鸡生产实践提供理论参考。研究结果表明三种益生菌都提高了肉仔鸡的生产性能和免疫机能,改善了胴体性状和肉品质,但其影响程度和侧重面具有很大的差异。这主要是由不同益生菌菌种的生长特性的差异导致的。此外,相同的益生菌菌株对不同性别的肉鸡也有不同的益生作用。PCR-DGGE和定量PCR研究表明益生菌对肠道的菌群种类和相对数量也有很大影响。与对照组相比,地衣芽孢杆菌处理产生了4条差异条带(E. faecium,Pedobacter terricola, Alistipes onderdonkii和Clostridiummethylpentosum],空肠回肠盲肠中的菌群数量呈上升趋势;屎肠球菌处理组有10条差异条带(L.saerimneri,L. equi,L. hayakitensis,L. ingluviei,E. faecium [2],C. bartlettii,E. thailandicus,Robinsoniella peoriensis和Clostridium populeti),空肠回肠盲肠中的菌群数量呈先上升后下降的趋势;丁酸梭菌处理组具有16条特异条带(L. salivarius [3],L. agilis [3],L. saerimneri,L.hayakitensis,C. bartlettii,E. cecorum,L. hayakitensis,C. eutactus,C. irregulare,P. terricola,R. peoriensis,和C. populeti),空肠回肠盲肠中的菌群总数呈现先上升后下降的趋势。总体来说,丁酸梭菌对肠道的菌群影响程度更强,显著的促进了一些菌群的生长繁殖,同时也抑制了一些菌群的生长繁殖。以屎肠球菌饲喂肉仔鸡并对肠粘膜、肝脏、胸肌进行蛋白质组学研究。在处理组的肠粘膜中共获取77个不同丰度的蛋白斑点,其中68个被鉴定为功能蛋白,鉴定率为88%。PFN2, PLS1, PLS3,MUC2与肠道结构密切相关,可以增加肠道的吸收面积并且增强营养物质的消化吸收能力。免疫和抗氧化相关蛋白的下调表达表明屎肠球菌促进了肉鸡营养物质的消化吸收利用效率,减少了免疫防御和抗氧化的营养能量输出。该研究揭示了屎肠球菌通过调节关键蛋白的丰度,改善肠道结构,提高免疫和抗氧化能力的益生机理。在肝脏蛋白质组学研究中,获取了58个不同丰度的蛋白斑点,其中有50个蛋白斑点具有功能,鉴定率86%。其中ENO1、ADH6、PCK2、RGN和PGK1与碳水化合物代谢相关,表明屎肠球菌可能通过增强戊糖磷酸途径和三羧酸循环的代谢速率,为机体提供大量的中间代谢产物和能量。BHMT、GOT1、CTH等与氨基酸代谢相关的功能蛋白上调表达,表明屎肠球菌可能通过促进爱拔益加肉鸡氨基酸代谢的速率,为机体提供更多的能量和中间代谢物。ATIC、DPYS、NME4、ALDH1A1和AKR1D1等与维生素代谢相关功能蛋白的上调表达,表明屎肠球菌可能通过促进肉仔鸡维生素的代谢速率,为机体提供了大量的中间代谢物。ALB、CAT、GSTM2、LTF、PIT54、FGB、FGG、HSP90B1和ANXA6的差异表达提高了爱拔益加肉鸡的抗氧化能力和免疫机能。该研究结果表明饲喂屎肠球菌可能促使肉仔鸡增强肝脏物质代谢,减少免疫和抗氧化能量支出,从而提高生产性能和免疫机能。在胸肌蛋白质组学研究中,总共获取了52个不同丰度的蛋白斑点,其中有47个具有生物学功能,鉴定率90%。FBP2、GAPDH、LDHA、PGK1、PGM1、PKM2、PAGM1、PYGL是与碳水化合物代谢相关的功能蛋白。ACTN2、MYH1、MYH3、MYH6、MYH7B、MYH9、ACTB是与细胞骨架构建相关的功能蛋白。该研究结果表明饲喂屎肠球菌可能促使肉仔鸡调控胸肌关键功能蛋白的丰度,调节碳水化合物代谢和细胞骨架构建,通过影响肉的颜色、酸碱度、风味、嫩度,进而改善肉的品质。整体上而言,该研究从生产性能和肠道微生态等方面综合比较了地衣芽孢杆菌、屎肠球菌和丁酸梭菌对肉仔鸡的益生作用。采用蛋白质组学研究技术分析屎肠球菌对肉仔鸡肠粘膜、肝脏和胸肌的影响,获得了与物质代谢、细胞骨架、免疫系统和抗氧化系统相关的关键功能蛋白。根据获得的关键功能蛋白信息,从蛋白质水平上揭示了屎肠球菌对肉仔鸡可能的益生机制,为益生菌的理论研究和实际应用提供了参考,同时为将来肉鸡的基因改良提供了目标蛋白。
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