中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (6): 1223-1238.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.06.013
巨晓军1(), 章明1, 刘一帆1, 姬改革1, 单艳菊1, 屠云洁1, 邹剑敏1, 张海涛2, 卞良永2, 束婧婷1(
)
收稿日期:
2024-12-28
接受日期:
2025-01-24
出版日期:
2025-03-25
发布日期:
2025-03-25
通信作者:
联系方式:
巨晓军,E-mail:283749740@qq.com。
基金资助:
JU XiaoJun1(), ZHANG Ming1, LIU YiFan1, JI GaiGe1, SHAN YanJu1, TU YunJie1, ZOU JianMin1, ZHANG HaiTao2, BIAN LiangYong2, SHU JingTing1(
)
Received:
2024-12-28
Accepted:
2025-01-24
Published:
2025-03-25
Online:
2025-03-25
摘要:
【目的】 饲料转化效率(feed conversion rate,FCR)是畜禽生产中一个重要的经济性状指标,通过对肠道菌群与小分子代谢物的分析,探讨调控肉鸡FCR的影响因素。【方法】 选择健康状况良好、同批次0日龄麻黄鸡雏鸡,自由采食和饮水,在57日龄时选择500只发育正常体重相近((2 374.96±214.39)g)的公鸡转入测定舍,适应期3 d,60日龄正式测定,试验期18 d,根据自动喂料系统测定结果在上市日龄(78日龄)分别选取高饲料转化率(HF)和低饲料转化率(LF)各20只屠宰,分离肠道,测定肠道长度、形态,收取盲肠食糜,利用16S rRNA测序和全局精准非靶向代谢组学分析了肉鸡HF和LF盲肠微生物和小分子代谢物差异并进行关联分析。【结果】 (1)与LF组相比,HF组的日增重显著降低(P<0.05),FCR显著升高(P<0.05),空肠长度显著降低(P<0.05),直肠长度显著升高(P<0.05),空肠绒毛高度/隐窝深度比显著降低(P<0.05)。(2)与LF组相比,HF组的Chao1、Shannon、Observed_species、Faith_pd指数显著降低(P<0.05),HF与LF组β多样性差异显著(P<0.05)。LF组LDA值大于3的差异属有:布劳特氏菌属_A、巴恩斯氏菌、马西利亚斯特科尔氏菌属、乳头杆属、光冈菌属、副鼠杆菌、UBA738。HF组LDA值大于3的差异属有:脱硫弧菌属、拟普雷沃氏菌属、肠单胞菌属。(3)筛选到32个差异代谢物,其中去氨酪氨酸、β-胡萝卜素、6-磷酸甘露糖等差异倍数较大。在这些差异代谢物中脂肪酰基、苯及取代衍生物比较多。(4)与FCR值显著相关的微生物(P<0.05)有:乳杆菌属、布劳特氏菌属_A、副鼠杆菌。与FCR值显著相关的代谢物(P<0.05)有:苯乙胺、β-胡萝卜素、抗生素 JI-20A、反式-肉桂酸甲酯、黄嘌呤核苷、3-甲氧基邻氨基苯甲酸酯、邻苯二甲酸、烟酰胺、γ-L-谷氨酰-D-丙氨酸、5-硝基-2-(3-苯丙胺)苯甲酸、对羟基苯丙酸、1-棕榈酰甘油磷脂酰胆碱、磷酸胆碱。代谢物γ-L-谷氨酰-D-丙氨酸与微生物布劳特氏菌属_A呈显著正相关,代谢物磷酸胆碱与微生物肠单胞菌属呈显著正相关。【结论】 肉鸡FCR与肠道微生物及其代谢物相关,乳杆菌属、布劳特氏菌属A、巴恩斯氏菌、光冈菌属可能是影响饲料转化效率的重要微生物。去氨酪氨酸、β-胡萝卜素、黄嘌呤核苷、γ-L-谷氨酰-D-丙氨酸、磷酸胆碱是影响饲料转化效率的重要代谢物。肠道微生物可直接影响FCR,也可通过微生物代谢产物影响FCR,微生物-代谢物关联表明了影响FCR特定的作用途径。
巨晓军, 章明, 刘一帆, 姬改革, 单艳菊, 屠云洁, 邹剑敏, 张海涛, 卞良永, 束婧婷. 整合肠道菌群与小分子代谢物分析调控肉鸡饲料转化率的影响因素[J]. 中国农业科学, 2025, 58(6): 1223-1238.
JU XiaoJun, ZHANG Ming, LIU YiFan, JI GaiGe, SHAN YanJu, TU YunJie, ZOU JianMin, ZHANG HaiTao, BIAN LiangYong, SHU JingTing. Integration of Intestinal Flora and Small Molecule Metabolite to Analyze the Role of Factors Regulating Feed Conversion in Broiler Chickens[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(6): 1223-1238.
表1
基础饲粮组成及营养水平(风干基础)"
原料 Ingredient | 含量 Content (%) | 营养水平 Nutrient levels2) | 1-21日龄 1 to 21 days of age | 22-78日龄 22 to 78 days of age | ||
---|---|---|---|---|---|---|
1-21日龄 1 to 21 days of age | 22-78日龄 22 to 78 days of age | |||||
玉米 Corn | 55.00 | 58.00 | 代谢能 ME/(MJ·kg-1) | 12.32 | 12.77 | |
豆粕 Soybean meal | 34.00 | 30.00 | 粗蛋白质 CP (%) | 21.56 | 20.48 | |
玉米蛋白粉 Corn gluten meal | 4.80 | 5.00 | 赖氨酸 Lys (%) | 1.20 | 1.13 | |
大豆油 Soybean oil | 2.40 | 3.00 | 蛋氨酸 Met (%) | 0.48 | 0.51 | |
氯化钠 NaCl | 0.30 | 0.30 | 蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys (%) | 0.88 | 0.84 | |
石粉 Limestone | 1.20 | 1.50 | 钙 Ca (%) | 1.12 | 1.02 | |
磷酸氢钙 CaHPO4 | 1.30 | 1.20 | 总磷 TP (%) | 0.49 | 0.64 | |
预混料 Premix1) | 1.00 | 1.00 | ||||
合计 Total | 100.00 | 100.00 |
表4
高、低饲料转化率鸡的肠道形态发育"
项目 Item | 绒毛高度 Villus height (mm) | 隐窝深度 Crypt depth (mm) | 绒毛高度/隐窝深度 Villus height/Crypt depth | 肠壁厚度 Intestinal thickness (mm) | |
---|---|---|---|---|---|
十二指肠 Duodenum | LF | 1919.65±206.42 | 363.21±53.05 | 5.08±0.50 | 608.12±64.75 |
HF | 1937.71±320.27 | 418.5±61.18 | 4.45±0.87 | 634.28±101.47 | |
P值P value | P=0.924 | P=0.142 | P=0.236 | P=0.616 | |
空肠 Jejunum | LF | 1817.54±99.70 | 380.02±37.13 | 4.71±0.32 | 636.03±59.70 |
HF | 1924.00±198.19 | 394.17±78.02 | 4.77±0.86 | 589.17±32.29 | |
P值P value | P=0.315 | P=0.700 | P=0.892 | P=0.152 | |
回肠 Ileum | LF | 1579.28±380.43 | 376.09±37.55 | 4.75±0.92a | 675.41±41.54 |
HF | 1441.44±219.86 | 379.97±93.38 | 3.59±0.59b | 622.15±59.22 | |
P值P value | P=0.460 | P=0.933 | P=0.039 | P=0.114 |
表5
差异代谢物"
名称Name | LF | HF | FC | P | FDR | VIP | 分类Classifications |
---|---|---|---|---|---|---|---|
去氨酪氨酸Docosahexaenoic acid | 109859745.60 | 9684848.25 | 11.34 | 0.00 | 0.74 | 2.46 | 脂肪酰基 Fatty acyl group |
β-胡萝卜素beta-Carotene | 1727034.87 | 234115.24 | 7.38 | 0.00 | 0.14 | 2.47 | |
D-甘露糖-6-磷酸D-Mannose 6-phosphate | 59557243.36 | 8247867.07 | 7.22 | 0.04 | 0.88 | 1.96 | 有机氧化合物 Organic oxygen compound |
胆红素Bilirubin | 3960199.86 | 603791.98 | 6.56 | 0.04 | 0.88 | 1.88 | 氮杂环化合物 Azacyclic compound |
花生四烯酸Arachidonic acid | 1108087983 | 170716250.30 | 6.49 | 0.02 | 0.83 | 2.07 | 脂肪酰基 Fatty acyl group |
烟酰胺Niacinamide | 24731690.15 | 3861812.29 | 6.4 | 0.02 | 0.65 | 2.46 | 吡啶及其衍生物 Pyridine and its derivatives |
抗生素JI-20A Antibiotic JI-20A | 34903423.53 | 7504761.19 | 4.65 | 0.02 | 0.63 | 2.05 | |
苯乙酸酯Phenyl acetate | 79999522.65 | 17505838.39 | 4.57 | 0.02 | 0.81 | 2.05 | |
溶血磷脂酸LysoPA(16_0_0_0) | 33600980.67 | 7397164.48 | 4.54 | 0.01 | 0.74 | 2.38 | |
苯乙胺 Phenylethylamine | 3453499.23 | 901232.84 | 3.83 | 0.01 | 0.55 | 2.30 | 苯及取代衍生物 Benzene and its substituted derivatives |
D-苯丙氨酸D-Phenylalanine | 92760286.87 | 27299352.28 | 3.4 | 0.04 | 0.88 | 1.90 | |
2-氨基苯甲酸 2-Aminobenzoic acid | 15065050.37 | 4551010.21 | 3.31 | 0.04 | 0.79 | 1.96 | 苯及取代衍生物 Benzene and its substituted derivatives |
1-棕榈酰甘油磷酸胆碱1-palmitoylglycerophosphocholine | 220264082.20 | 76449187.98 | 2.88 | 0.03 | 0.70 | 2.12 | 甘油磷脂Glycerophospholipid |
酪醇Tyrosol | 31538152.22 | 11038793.72 | 2.86 | 0.04 | 0.75 | 1.52 | 酚 Phenol |
3-甲氧基邻氨基苯甲酸酯3-Methoxyanthranilate | 8295554.24 | 3013310.76 | 2.75 | 0.03 | 0.72 | 2.12 | 苯及取代衍生物 Benzene and its substituted derivatives |
5-硝基-2-(3-苯丙氨基)苯甲酸5-Nitro-2-(3-phenylpropylamino)benzoic acid | 18535652.32 | 6781265.83 | 2.73 | 0.01 | 0.56 | 1.92 | |
植物鞘氨醇Phytosphingosine | 154682127.40 | 57961693.16 | 2.67 | 0.04 | 0.74 | 2.01 | 有机氮化合物 Organic nitrogen compound |
二甲基甘氨酸 Dimethylglycine | 9649870.37 | 3739267.29 | 2.58 | 0.04 | 0.88 | 2.01 | 羧酸及其衍生物 Carboxylic acid and its derivatives |
反式肉桂酸盐trans-Cinnamate | 30377892.69 | 11999622.56 | 2.53 | 0.03 | 0.70 | 2.00 | |
邻苯二甲酸 Phthalic acid | 121830710.50 | 54830998.99 | 2.22 | 0.02 | 0.81 | 2.08 | 苯及取代衍生物 Benzene and its substituted derivatives |
4-羟基肉桂酸 4-Hydroxycinnamic acid | 42766949.70 | 19655191.89 | 2.18 | 0.02 | 0.68 | 2.12 | 肉桂酸及其衍生物 Cinnamic acid and its derivatives |
2-酮己酸 2-Ketohexanoic acid | 11226883.12 | 5283975.25 | 2.12 | 0.04 | 0.75 | 1.66 | 酮酸及其衍生物 Ketoacid and its derivatives |
γ-L-谷氨酰-D-丙氨酸gamma-L-Glutamyl-D-alanine | 18952298.78 | 9587893.46 | 1.98 | 0.02 | 0.64 | 1.87 | 甘油磷脂 Glycerophospholipid |
非那西丁Phenacetin | 62700130.90 | 35189233.08 | 1.78 | 0.03 | 0.71 | 1.81 | |
脱氨基酪氨酸Desaminotyrosine | 64704533.84 | 36995641.20 | 1.75 | 0.01 | 0.78 | 2.13 | 苯丙酸 Benzoic acid |
黄嘌呤核苷Xanthosine | 31147891.16 | 19885108.84 | 1.57 | 0.02 | 0.84 | 2.09 | 嘌呤核苷 Purine nucleoside |
山嵛酸Behenic acid | 8073074.79 | 18131360.05 | 0.45 | 0.04 | 0.88 | 1.91 | 脂肪酰基 Fatty acyl group |
1-羟基-1,2-二氢番茄红素1-Hydroxy-1,2-dihydrolycopene | 2977717.56 | 8415772.56 | 0.35 | 0.05 | 0.83 | 2.05 | 有机氧化合物 Organic oxygen compound |
邻甲酚o-Cresol | 321228.22 | 939046.97 | 0.34 | 0.03 | 0.88 | 2.09 | 酚 Phenol |
二十四烷酸Tetracosanoic acid | 7493320.23 | 23641959.60 | 0.32 | 0.03 | 0.85 | 2.01 | 脂肪酰基 Fatty acyl group |
磷酸胆碱Phosphorylcholine | 23734633.96 | 81867790.22 | 0.29 | 0.01 | 0.47 | 1.85 | 有机氮化合物 Organic nitrogen compound |
α-胡萝卜素Alpha-Carotene | 1140587.13 | 4556420.00 | 0.25 | 0.02 | 0.67 | 1.85 | 戊二烯醇脂质 Pentadienyl lipid |
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