大蒜辣素改善高脂饮食下肉鸡肠道菌群的组成和功能

【作者】 王亮亮； 董子璇； 王晓明； 黄金虎； 王丽平；

【机构】 南京农业大学动物医学院；

【摘要】 目的大蒜辣素是一种天然食品化合物,具有多种生物和药理功能。最近的研究表明,大蒜辣素可促进白色脂肪细胞褐变,并减少高脂肪饮食引起的小鼠体重增加。虽然肠道微生物群与肥胖和能量代谢有密切关系,但大蒜辣素通过肠道微生物对能量稳态的有益作用机制尚未得到充分研究。因此我们研究了大蒜辣素对高脂饮食下肉鸡肠道微生物的组成和功能的影响,为其在生产实践中的合理使用提供参考。材料与方法 96只1日龄AA肉鸡普通饲料喂养2周后,每组8只随机分为普通日粮组、大蒜辣素低剂量组(40mg/kg)、大蒜辣素高剂量组(80mg/kg)、高脂组、高脂添加大蒜辣素低剂量组(40mg/kg)和高脂添加大蒜辣素高剂量组(80mg/kg)各两组并记录每日采食量和体重变化。喂食至第4周和第7周从上述组别各取一组称量体重并在无菌环境下采集盲肠样品,每个试验组(除大蒜辣素低剂量组)随机选取三份样品进行宏基因组测序。结果样品菌群丰度谱NMDS分析表明其Stress≤0.05,表明测序样品有比较好的代表性。门级菌群差异性分析表明,第4周大蒜辣素高剂量组与普通日粮组相比,显著增加了肉鸡盲肠内有益菌丰度,但第7周酸杆菌丰度水平显著降低。第4周高脂添加大蒜辣素组与高脂组相比,盲肠中放线菌丰度显著下降,第7周变形杆菌丰度也显著下降。肠道菌群LEfSe分析表明第4周中红蝽菌、埃格特拉菌和颤螺菌分别高脂组和高脂添加大蒜辣素组的优势科;第7周中梭菌、优杆菌、毛螺菌等有益菌是大蒜辣素高剂量组的优势科。KEGG通路差异性分析表明大蒜辣素高剂量组与普通日粮组相比,ABC转运通路丰度显著增加;高脂添加大蒜辣素高剂量组和高脂组相比,生长密切有关的聚糖合成、降解相关通路和ABC转运通路丰度明显增加。碳水化合物相关酶差异性分析表明第4周高脂添加大蒜辣素组与高脂组相比,其糖苷水解酶丰度明显增加;第7周蒜辣素高剂量组与普通日粮组相比,高脂添加大蒜辣素组与高脂组相比,其中大蒜辣素高剂量组和高脂添加大蒜辣组中乙酰木聚糖酯酶、脂质-A-二糖合酶、脂多糖N-乙酰葡萄糖氨基转移酶丰度都明显降低。该研究表明,大蒜辣素通过调节肠道微生物群来改善高脂饮食下肉鸡新陈代谢,其诱导的肉鸡-肠道微生物相互作用在调节能量稳态中发挥着重要作用。我们的研究结果为肉鸡养殖中的大蒜辣素的合理使用提供了理论基础。更多还原