文 |1号异闻录
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引言
肉鸡养殖业在全球肉类生产中占据重要地位，但由于抗生素的滥用和环境污染，肉鸡健康和生产性能面临严峻挑战，微生物制剂作为一种替代抗生素的策略，受到了广泛关注，本文研究的目的是通过高通量测序技术分析紫菇废菌堆肥产物补充对肉鸡肠道微生物组成的影响，包括菌群多样性和丰度的变化。
研究表明，紫菇废菌堆肥产物补充显著影响了肉鸡肠道微生物的组成，导致菌群多样性和丰度发生变化，该发现为利用紫菇废菌堆肥产物改善肉鸡健康和生产性能提供了重要的科学依据，也为探索可持续、环保的肉鸡饲养策略提供了新思路。
堆肥副产物收集与特征
PWMC是一种废弃物，用于杏鲍菇的种植后含有至少70%的菌丝体，在杏鲍菇成熟后，培养基被收集，经过干燥处理，并在使用前储存在4°C的冰箱中，PWMC按照上述步骤收集，接着向100克的PWMC中添加1毫升的酿酒酵母，并将水分调至60%。
在30°C下培养3天后，将发酵产物在50°C的烤箱中干燥1天，然后在-20°C的冰箱中储存，以备使用，在测试之前，我们验证了FPW中至少含有108CFU/g的酿酒酵母，PWMC、FPW和PP的化学成分、粗蛋白、醚提取物、粉碎灰分、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维以及功能性化合物的分析基于AOAC的方法或以下描述的方法进行。
木糖和葡萄糖含量的测定采用了基于尼尔森的苯酚-硫酸法，对D-木糖和D-葡萄糖进行了微调，简单来说，样品在95°C下用去离子水提取30分钟，然后在室温下冷却，接下来，将1毫升5%苯酚溶液和5毫升硫酸加入PWMC、FPW和PP的水提取物中，经过15分钟孵育后，使用U-480分光光度计在290nm处测量吸光度，以获得木糖和葡萄糖的标准曲线。
在检测儿茶素之前，通过将PWMC、FPW和FF水提取物通过95.30μm过滤器过滤，儿茶素的测定采用高效液相色谱法，其中使用了日本的HPLC系统，包括泵、色谱柱、自动进样器L-2200和计算机系统HPLC D-2000 Elite。
流动性为0.05% v/v H3PO4和3：2 v/v CH3OH/CH3CN溶液，流速为1.0毫升/分钟，检测波长为280nm，已知浓度范围为0.01–1.5 mg/mL的没食子儿茶素、表没食子儿茶素、儿茶素、表儿茶素、没食子酸、表没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯、儿茶素没食子酸酯和咖啡酸的标准曲线也使用同样的方法进行测定。
根据之前的报告，采用稍作修改的方法测定了DPPH的清除能力，样品经过去离子水提取，然后加入DPPH，并在室温下孵育30分钟，通过测量在290nm处的吸光度来计算DPPH的清除能力。
还原粉的测定基于小矢津的描述进行，简单来说，样品在95°C的去离子水中提取30分钟，然后在室温下冷却，将样品溶液与PBS和铁氰化钾混合，然后在20°C下孵育1分钟，之后将样品经过离心并测量吸光度，以获得还原粉的浓度。
动物实验设计
总共使用了240只雄性肉鸡，将它们分成4种不同的处理组：玉米 - 大豆基础饮食，以PWMC、FPW和PP替代5%的豆粕，每种处理有三个重复，并且每个处理组中的初始体重相似，在整个实验期间，严格控制室温。
每个处理组的起始饲料和育肥饲料的粗蛋白和总能量含量都保持相似；根据NRC 1994的建议重新计算了不同处理的饲料配方。
随后，收集了35日龄的肉鸡的血清、回肠盲肠食糜、肝脏、脾脏、下丘脑、回肠和空肠，以便进行后续分析，简而言之，鸡血被收集并存放在4°C的冰箱中，经过10小时后进行离心，分离血细胞和血清。
随后，将血清储存在-20°C的冰箱中，以备后续分析，肉鸡血清中肿瘤坏死因子-α、谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化酶歧化酶的浓度测定遵循了制造商的方案，其他血清特征则使用了自动生化分析仪进行测量。
从每个处理组中收集了35只肉鸡的回肠和盲肠消化物，使用快速DNA粪便/土壤微生物小型制备试剂盒立即分离样品的基因组DNA，具体操作按照制造商的协议进行，提取的DNA的质量和浓度通过NanoDrop 3500分光光度计进行分析，然后，将回肠和盲肠中的食糜样品经过一系列处理步骤。
分离出微生物的纯DNA，使用280/260nm的吸光度比来检测纯化DNA的浓度和纯度，微生物物种的鉴定基于16S rRNA的V16-V2高变区进行测序，测序后，使用UCHIME算法去除嵌合体序列，然后使用Uparse软件对微生物操作分类单元进行聚类，通过QIIME分析α多样性，并使用R软件中的微生物组包对OTU的相对丰度进行分析。
收集的数据采用完全随机设计进行统计分析，使用SAS软件的一般线性模型程序，检验了血清、肠道和肠道微生物群的变量是否符合正态分布和均匀性，使用SAS软件对饮食处理的数据进行方差分析，并通过邓肯多重比较法比较平均值，显著水平为p < 0.05。
各指标测定的特性
表3显示了PWMC、FPW和PP中的功能组件数量，这些样品的多糖含量分别为85、83和88葡萄糖毫克/克干物质，总苯酚含量分别为1.8、1.8和2.1伯朗酚当量毫克/克干物质，总类黄酮含量分别为1.2、1.3和1.7儿茶素当量毫克/克干物质，但这些数据并未显示出来。
苯酚类和类黄酮化合物的含量进行了估计，包括GC、EGC、CC、EC、GA、EGCG、ECG、CG和咖啡酸，EGC和GC在PWMC、FPW和PP中的含量至少为0.1%，EC和EGCG的含量约为0.02%，酿酒酵母发酵后，PWMC中的苯酚类化合物增加了大约1.2至2倍。
PWMC、FPW和PP中也含有一些天然有机酸，然而，经过杏鲍菇或酿酒酵母发酵后，FPW中挥发性脂肪酸的增加幅度明显高于PP，酿酒酵母发酵还使得FPW中的半纤维素含量从约11%增加到20%，而这些数据尚未显示出来。
研究发现，苯酚类和类黄酮具有较高的抗氧化能力，抗氧化能力包括亚铁离子螯合速率、二苯基-亚氨基铍清除能力、700纳米吸光度下的总还原能力以及丙二醛生成的抑制率，在所有实验中，PWMC、FPW和PP表现出类似且较高的抗氧化能力。
对于35日龄的肉鸡血清特性数据，与对照组相比，增加饲料中的纤维含量显著降低了肉鸡血液中的葡萄糖浓度，然而，在对照组和其他治疗组之间没有明显的差异，FPW组和PP组的肉鸡血清中超氧化物歧化酶浓度相较于对照组显著升高，但PWMC组没有增加，与对照组相比，肉鸡血清中的肿瘤坏死因子-α浓度显著降低，但白细胞介素1β的变化未显示出来。
与其他组相比，FPW组在肉鸡回肠中微生物物种的相对丰度最高，其次是PP组和PWMC组，在对照组仅检测出70种不同的微生物，而FPW则有更多的物种，PWMC、FPW和PP组的厚壁菌/拟杆菌比值降低，尤其是FPW组的标准误差范围较大。
在门水平上，变形菌的相对丰度似乎几乎没有变化，但Epsilonbacteria和拟杆菌在PWMC、FPW和PP中增加，蓝藻相对丰度仅在PP组中增加，在属水平上，龙布西亚的丰度在对照组、FPW组和PP组中相似，但在PWMC组中下降。
高纤维处理后，肉鸡弯曲杆菌的相对丰度增加，尤其是在FPW组中，艾美氏菌的相对丰度仅在PP组中增加，与对照组相比，PWMC组的关节念珠菌相对丰度增加了10倍，尤其在FPW和PP组中，其他微生物的相对丰度变化未显示出明显规律。
与对照组相比，I-L、PWMC、FPW和PP组的观测物种数量和物种丰富度指数较高，然而，差异并不显著，各组盲肠微生物的相对丰度相似，这与对照组相比，特别是在FPW组中，在属水平上，几乎50%的微生物出现在所有组，包括对照组和其他处理组。
在高纤维处理组中，尤其是FPW组，Akkermansia的相对丰度显著增加，其他相对丰度增加的微生物包括Ruminococcaceae_UCG_014、乳酸杆菌和Barnesiella，然而，与对照组相比，FPW组的阿尔法多样性指数的标准误差明显较大，尽管观测物种数量和ACE指数仍然较高。
结论
研究结果表明，紫菇废菌堆肥产物补充调节了肉鸡肠道抗炎反应基因的表达，降低了炎症相关基因的表达水平，进一步实验结果显示，紫菇废菌堆肥产物补充能够提升肉鸡肠道抗氧化能力，降低了氧化应激指标的变化，并增强了抗氧化基因的表达情况，该结果揭示了紫菇废菌堆肥产物作为肉鸡饲料补充剂对肉鸡肠道微生物组成，抗炎和抗氧化的影响。
参考文献：
切斯莫尼尔·坎内尔，《植物对纤维消化和利用的限制》
阿瑞尔·卡里尔，《植物对鸡和猪的免疫调节作用》
科兹纳尔·格洛瓦什，《植物对鸡和猪的免疫调节作用》