試驗目的

 研究了XOS對肉雞腸道pH和盲腸微生物多樣性的影響。

試驗設計

 試驗選取1日齡愛(ài)拔益加（AA）肉雞540只，隨機分成5組，每組6個(gè)重復，每個(gè)重復18只，試驗期42天，試驗分組如表1所示。

 從玉米芯中提取的XOS純度20%，抗生素為土霉素鈣（土霉素有效含量為10%）。

 基礎飼糧參照愛(ài)拔益加肉雞營(yíng)養需要配制，為玉米-豆粕型飼糧，其組成及營(yíng)養水平如表2所示。

試驗結果

（1）低聚木糖對肉雞腸道pH的影響

 由表3所示，與對照組相比，添加XOS對肉雞腸道pH無(wú)顯著(zhù)影響（P>0.05）。

（2）低聚木糖對肉雞盲腸微生物多樣性的影響

 測序結果：由表4可知，每個(gè)樣品至少產(chǎn)生77284條 Clean Reads，平均產(chǎn)生77645條Clean Reads。樣品平均序列長(cháng)度達到410 bp以上，GC含量占比達到53%，Q20占比達到97%以上，Q30占比達到94%以上，可以得知，本試驗的測序結果質(zhì)量較高。

 各樣品中各等級的物種類(lèi)型數目：對豐度小于0.005%的OTU進(jìn)行篩除并在界（Kindom）、門(mén)（phylum）、綱（class）、目（order）、科（family）、屬（genus）和種（species）水平上統計四個(gè)組的腸道微生物菌群中各等級的物種類(lèi)型數目。由表5可知，四個(gè)組共有1個(gè)界、12個(gè)門(mén)、18個(gè)綱、24個(gè)目、48個(gè)科、136個(gè)屬和153個(gè)種。

 盲腸微生物菌群OTU水平Veen圖分析：Venn圖是選用相似性97%以上的OTU進(jìn)行分析，可以看出組間共有和特有物種數目。如圖1所示，本試驗共檢測到605個(gè)OTU，其中共有549個(gè)OTUs，150 mg/kg XOS組和450 mg/kg XOS組特有2個(gè) OTUs，300 mg/kg XOS組特有3個(gè)OTUs。

 盲腸微生物Alpha多樣性：由表6所示，與對照組相比，150 mg/kg XOS組和300 mg/kg XOS組的Ace指數和Chao1指數顯著(zhù)增加（P<0.05），肉雞盲腸微生物的Ace指數、Chao1指數隨XOS添加水平增加呈二次顯著(zhù)增加（P<0.05），XOS各試驗組的Shannon指數顯著(zhù)增加（P<0.05）。

 盲腸微生物Beta多樣性：采用PCoA圖分析各組間肉雞腸道菌群多樣性的組間差異性，結果如圖2所示?？梢钥闯?，各組內圓點(diǎn)距離較近，組內相似性較大。

 盲腸微生物門(mén)水平物種組成：肉雞盲腸微生物門(mén)水平前十種菌門(mén)的物種分布如圖3所示。各試驗組主要以厚壁菌門(mén)（Firmicutes）；擬桿菌門(mén)（Bacteroidetes）；疣微菌門(mén)（Verrucomicrobia）；變形菌門(mén)（Proteobacteria）；放線(xiàn)菌門(mén)（Actinobacteria）；互養菌門(mén)（Synergistetes）；無(wú)壁菌門(mén)（Tenericutes）；藍藻細菌門(mén)（Cyanobacteria）；迷蹤菌門(mén)（Elusimicrobia）；Kiritimatiellaeota 為主，其中優(yōu)勢菌門(mén)是厚壁菌門(mén)（Firmicutes）和擬桿菌門(mén)（Bacteroidetes），占微生物群落總數的80%以上。如圖4所示，與對照組相比，300 mg/kg XOS組和450 mg/kg XOS組的厚壁菌門(mén)（Firmicutes）相對豐度呈二次和線(xiàn)性顯著(zhù)減少（P < 0.05），XOS各試驗組的擬桿菌門(mén)（Bacteroidetes）相對豐度和Firmicutes與Bacteroidetes的比例均呈線(xiàn)性和二次顯著(zhù)增加（P < 0.05）。

 盲腸微生物屬水平物種組成：肉雞盲腸微生物屬水平前30位菌屬的物種分布如圖5所示。從圖中可以看出，各組的前30位微生物總和占比80%以上。圖6所示，與對照組相比，300 mg/kg XOS組和450 mg/kg XOS組的擬桿菌屬（Bacteroides）和別樣桿菌屬（Alistipes）相對豐度呈二次和線(xiàn)性顯著(zhù)上升（P＜0.05），150 mg/kg XOS組和300 mg/kg XOS組的瘤胃球菌屬UCG-014（Ruminococcaceae_UCG-014）相對豐度二次顯著(zhù)上升（P<0.05），XOS各試驗組的考拉桿菌屬（Phascolarctobacterium）和互養菌屬（Synergistes）相對豐度二次和線(xiàn)性顯著(zhù)上升（P<0.05）。

  盲腸微生物組間差異性分析：通過(guò)對各組肉雞盲腸菌群進(jìn)行LEfSe分析（LDA>4）如圖7所示，從菌群結構上看，各組之間存在明顯差異。在屬水平上，對照組富集了克里斯滕森菌屬R-7群（Christensenellaceae_R_7_group）、瘤胃球菌屬NK4A214群（Ruminococcaceae_NK4A214_group）、艾克曼菌屬（Akkermansia）。150 mg/kg XOS組富集了瘤胃球菌屬UCG-014（Ruminococcaceae_UCG_014）。300 mg/kg XOS組富集了歐陸森氏菌屬（Olsenella）、乳桿菌屬（Lactobacillus）和互養菌屬（Synergistes）。450 mg/kg XOS組富集了普氏糞桿菌屬（Faecalibacterium）、考拉桿菌屬（Phascolarctobacterium）、脫硫弧菌屬（Desulfovibrio）。

盲腸微生物菌群功能預測：肉雞盲腸內微生物菌群差異如圖8所示。采用PICRUST預測肉雞盲腸微生物菌群的功能，在KEGG通路的Level_3上兩組之間豐度具有顯著(zhù)性差異的功能分類(lèi)使用誤差線(xiàn)圖進(jìn)行表示，由圖可知，與對照組相比，150 mg/kg XOS組盲腸內微生物菌群功能富集在?；撬崤c亞?；撬岽x（Taurine and hypotaurine metabolism）和α-亞麻酸代謝（alpha-Linolenic acid metabolism）這兩條代謝途徑。

（3）肉雞腸道物理屏障功能相關(guān)指標與盲腸微生物菌群關(guān)聯(lián)分析

 為了進(jìn)一步研究盲腸微生物與腸道屏障功能的相關(guān)性，我們選取對照組和150 mg/kg XOS組的盲腸微生物屬水平前20種菌群相對豐度與第三章試驗中回腸腸道形態(tài)、回腸緊密連接蛋白mRNA相對表達量指標進(jìn)行Spearman相關(guān)性分析，結果如圖9所示。

 回腸Occludin相對表達量與擬桿菌屬（Bacteroides）、脫硫弧菌屬（Desulfovibrio）和互養菌屬（Synergistes）呈顯著(zhù)正相關(guān)關(guān)系（P<0.05）?；啬cOccludin相對表達量與瘤胃球菌屬NK4A214群（Ruminococcaceae_NK4A214_group）呈顯著(zhù)負相關(guān)關(guān)系（P<0.05）?；啬cClaudin-1相對表達量與瘤胃球菌轉矩群（[Ruminococcus]_torques_group）、毛形菌屬（Lachnoclostridium）呈顯著(zhù)正相關(guān)關(guān)系（P<0.05）。

 回腸ZO-1相對表達量與瘤胃球菌轉矩群（[Ruminococcus]_torques_group）呈極顯著(zhù)正相關(guān)關(guān)系（P<0.01），與瘤胃球菌屬UCG-014（Ruminococcaceae_UCG?014）呈顯著(zhù)正相關(guān)關(guān)系（P<0.05）?；啬cZO-1相對表達量與歐陸森氏菌屬（Olsenella）呈顯著(zhù)負相關(guān)關(guān)系（P < 0.05）。

 回腸絨毛高度與擬桿菌屬（Bacteroides）呈極顯著(zhù)正相關(guān)關(guān)系（P<0.01），與考拉桿菌屬（Phascolarctobacterium）呈顯著(zhù)正相關(guān)關(guān)系（P<0.05）?；啬c絨毛高度與普氏糞桿菌屬（Faecalibacterium）呈顯著(zhù)負相關(guān)關(guān)系（P<0.05）?；啬c絨隱比與擬桿菌屬（Bacteroides）呈顯著(zhù)正相關(guān)關(guān)系（P<0.05），與艾克曼菌屬（Akkermansia）呈顯著(zhù)負相關(guān)關(guān)系（P<0.05）。

試驗結論

 添加XOS可顯著(zhù)提高肉雞的生長(cháng)性能和免疫功能及提高營(yíng)養物質(zhì)的吸收利用， 同時(shí)提高了肉雞盲腸微生物多樣性，降低了Firmicutes和Bacteroidetes的比例，增加了產(chǎn)生SCFAs相關(guān)菌屬，例如Bacteroides、Ruminococcaceae_UCG-014等菌屬的相對豐度，通過(guò)關(guān)聯(lián)分析發(fā)現，XOS增加了與肉雞回腸物理屏障功能增強呈正相關(guān)菌屬的相對豐度。添加XOS調節了腸道菌群結構，促進(jìn)了腸道微生物穩態(tài)。XOS在肉雞飼糧中適宜添加劑量為150mg/kg。

參考文獻：

李玥.低聚木糖對肉雞生長(cháng)性能、屠宰性能、免疫功能和腸道功能的影響[D].河南農業(yè)大學(xué),2022.