不同剩余采食量蛋鸭盲肠微生物群与肝脏基因的相互作用研究成果揭示

【字体: 时间:2025年03月22日 来源:Animal Microbiome 4.9

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  为提高水禽养殖效率,研究人员开展蛋鸭盲肠微生物群与饲料转化率关系研究,发现 Elusimicrobiota 可能影响鸭饲料利用效率。

  在我国,鸭子的养殖和消费规模庞大,鸭产业发展迅速。然而,这一产业的快速发展也带来了环境压力,并且人与牲畜在资源获取上的竞争日益激烈。为了缓解这些问题,提高动物养殖的饲料效率成为关键。饲料效率对降低养殖成本和加强环境保护至关重要,而剩余采食量(Residual Feed Intake,RFI)是评估饲料效率的常用指标 。
动物的饲料转化与脂质代谢、能量代谢密切相关,肝脏在其中起着关键作用。同时,肠道微生物群对动物的饲料效率影响显著,尤其是在盲肠中。目前,关于肝脏和微生物对鸭采食行为调控的研究有限。为了深入了解不同 RFI 蛋鸭宿主基因与微生物群之间的相互作用,浙江省农业科学院等机构的研究人员开展了一项综合研究,相关成果发表在《Animal Microbiome》上。

研究人员运用了多种关键技术方法。在样本采集方面,选取 300 只 40 周龄健康蛋鸭,记录实验前后体重、每日采食量(Feed Intake,FI)和产蛋量(Egg Mass Laid,EML),计算 RFI,实验周期为 5 周,实验结束后采集盲肠内容物和肝脏样本保存备用。在检测分析技术上,采用宏基因组测序研究盲肠微生物群落结构和功能,进行非靶向代谢组学分析检测盲肠内容物中的代谢物,对肝脏组织进行转录组测序分析基因表达变化,还通过生物信息学和统计分析挖掘数据中的关键信息 。

在研究结果方面,动物表型数据分析显示,HRFI 组蛋鸭的每日 FI、RFI 和饲料转化率(Feed Conversion Ratio,FCR)均高于 LRFI 组,而两组的体重(Body Weight,BW)和 EML 相似。宏基因组测序数据分析发现,共鉴定出 34 个门、1033 个属和 3262 种细菌,Elusimicrobiota 在 HRFI 组蛋鸭中的丰度显著高于 LRFI 组,且两组在次级代谢产物生物合成、运输和分解代谢途径上存在显著差异。差异代谢物数据分析表明,共鉴定出 922 种代谢物,其中 17 种在两组间存在显著差异,这些差异代谢物主要与脂肪消化、吸收和合成的生理过程相关,KEGG 通路主要富集在脂质和类脂分子等类别。肝脏转录组数据分析显示,RNA 测序分析发现 322 个基因存在差异表达,KEGG 富集分析表明两组在消化系统的脂肪消化和吸收方面存在显著差异。PPI 网络分析确定了 PTGS2 可能是调节 RFI 的关键枢纽基因。微生物与代谢物相关性分析表明,Elusimicrobiota 与 15d-PGJ2 水平呈负相关,暗示其在花生四烯酸代谢中的作用。

研究结论和讨论部分指出,虽然 HRFI 和 LRFI 组蛋鸭的整体微生物群落组成相似,但特定菌落水平存在显著差异。Elusimicrobiota 在 HRFI 组蛋鸭中富集,这与在高性能牦牛中发现的该微生物群丰度降低的情况一致,表明其可能在能量分配中发挥作用。肝脏中的 PTGS2 基因在花生四烯酸代谢中至关重要,15d-PGJ2 是前列腺素家族成员,受 PTGS2 基因调控。研究推测 Elusimicrobiota 可能通过调节肝脏 PTGS2 基因的表达影响蛋鸭的 RFI 和饲料利用效率。

这项研究为提高动物饲料效率提供了有价值的见解,有助于减少人与牲畜在资源上的竞争。不过,目前研究还处于数据分析阶段,未来需要进一步实验验证结果并阐明具体的分子机制,从而更好地推动蛋鸭养殖产业的发展。
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