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复合噬菌体裂解酶对白羽肉鸡肠道菌群结构和肝脏抗氧化酶指标的影响
杨瑞思 江宇航 张关令 王峰 王春 张棋麟 林连兵
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噬菌体裂解酶可替代抗生素用于解决细菌耐药性问题,并减缓抗菌药物对动物肠道菌群的影响,具有良好的应用潜能。本研究首次利用复合噬菌体裂解酶制剂与抗生素产品分别饲喂白羽肉鸡,比较其肠道菌群结构和抗氧化指数的变化。研究表明复合噬菌体裂解酶能够显著提高白羽肉鸡肠道的有益菌群与肝脏中的抗氧化能力。该研究为噬菌体裂解酶替代抗生素应用于畜禽养殖提供了重要参考。
摘要
【背景】噬菌体裂解酶具有良好的安全性与抑菌特性,有望替代抗生素作为一种饲料添加剂应用于改善畜禽肠道菌群和预防动物疾病。
【目的】以白羽肉鸡为饲喂对象,分别饲喂复合噬菌体裂解酶与抗生素制剂,评估噬菌体裂解酶对畜禽肠道菌群的影响及其作为替抗饲料添加剂的应用潜能。
【方法】以3日龄健康白羽肉鸡为饲喂对象,在基础饲粮上添加由噬菌体裂解酶TSPphg和噬菌体裂解酶MMPphg获得的复合噬菌体裂解酶制剂(200 mg/kg)与50 μg/g的金霉素制剂,分别进行比较饲喂管理。利用第三代测序技术对28 d时白羽肉鸡肠道菌群进行高通量测序,借助生物信息学分析肠道菌群多样性和优势菌群(丰度前10)相对丰度,揭示各分组组间与组内差异,并对肝脏主要氧化酶活性进一步比较。
【结果】饲喂复合噬菌体裂解酶和金霉素制剂对白羽肉鸡肠道菌群有一定影响,均降低了肠道菌群相对丰度与多样性,而且Shannon指数与空白组相比存在显著差异(P < 0.05)。优势菌群中,复合噬菌体裂解酶组相较于金霉素组和空白组,拟杆菌门的相对丰度发生了显著上升,而厚壁菌门的相对丰度发生了显著下降(P < 0.05)。同时,在属水平上,粪杆菌属的相对丰度发生了显著上升,而螺杆菌属的相对丰度发生了显著下降(P < 0.05),这一趋势与多数替代抗生素产品饲喂家禽后肠道菌群变化趋势类似,更有利于家禽肠道的健康。此外,饲喂复合噬菌体裂解酶组相较于金霉素组和空白组,过氧化氢酶(Catalase,CAT)和超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性均发生了显著上升(P < 0.05)。
【结论】噬菌体裂解酶能够有效改善畜禽肠道菌群,促进畜禽肠道菌群的微生态健康及提高机体免疫力,将噬菌体裂解酶替代抗生素应用于畜禽养殖具有较好的前景,值得进一步研究。
图1 不同处理样品的NMDS (A) 和PCoA图(B)
Figure 1 NMDS (A) and PCoA (B) of different processed samples
图2 门(A)、属(B) 水平肠道菌群组成
Figure 2 Composition of intestinal flora at Phyla (A) and Genera (B) level
图3 不同分组之间肝脏样品中SOD活性比较
Figure 3 Comparison of SOD activity in plasma samples between different groups
图4 不同分组之间肝脏样品GSH-Px活性比较
Figure 4 Comparison of GSH-Px activity of plasma samples between different groups
图5 不同分组之间肝脏样品中CAT活性比较
Figure 5 Comparison of CAT activity in plasma samples between different groups
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微生物学通报
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本期制作:赵彬涵
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