《npj Biofilms and Microbiomes》：Integrative multi-omics analysis of dietary fibre-induced modulations in the composition and function of chicken caecal microbiota
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为了解决禽类养殖中饲料成本高、与人争粮的问题，本研究探讨了膳食纤维作为改善肠道健康的潜在策略。研究人员利用多组学方法，分析了可溶性菊粉与不可溶性纤维素对肉鸡盲肠微生物组成和功能的差异性影响。研究发现高剂量菊粉(4%)显著改变了菌群结构并引发广泛的代谢适应，而高剂量纤维素(4%)影响甚微。这为针对不同纤维类型优化家禽肠道健康、营养利用和生产性能提供了科学依据。
在禽类养殖业追求可持续发展的道路上，两道棘手的“拦路虎”日益凸显：不断攀升的饲料成本，以及饲料原料与人类口粮的激烈竞争。这促使科研人员和产业界将目光投向更经济、可持续的饲料替代方案。其中，膳食纤维因其对动物肠道健康的潜在益处而备受关注。肠道，尤其是其内定居的庞大微生物群落（即肠道微生物组），被认为是动物消化、免疫和整体健康的关键调控者。那么，不同种类、不同剂量的膳食纤维，究竟会如何“重塑”家禽肠道内的微观世界，进而影响其功能呢？为了深入解答这个问题，一项研究聚焦于肉鸡，采用前沿的整合多组学技术，系统揭示了可溶性菊粉与不可溶性纤维素对其盲肠微生物组组成和功能的差异化调控机制，相关成果已发表于国际知名期刊《npj Biofilms and Microbiomes》。
研究人员开展此项研究，主要运用了多组学整合分析这一关键技术方法。具体而言，他们通过宏基因组学（Metagenomics）解析微生物的基因组成，通过宏转录组学（Metatranscriptomics）分析微生物的基因表达活性，并结合代谢组学（Metabolomics）等技术，从基因、转录到代谢物层面，全方位描绘了膳食纤维干预下肉鸡盲肠微生物群落的结构与功能变化图谱。研究设立了不同的膳食纤维（菊粉和纤维素）添加水平组，以进行比较。
高菊粉添加显著改变盲肠微生物组成
通过分析发现，与对照组或低剂量添加组相比，高剂量（4%）菊粉的补充对肉鸡盲肠微生物的物种构成产生了最为显著的影响。这表明可溶性膳食纤维菊粉能够强烈地干预和重塑肠道菌群的结构。
菊粉促进广泛的微生物代谢适应
进一步的功能分析揭示，高剂量菊粉不仅改变了微生物“是谁”（组成），更深刻地影响了它们“在做什么”（功能）。研究观察到盲肠微生物群落发生了广泛的代谢途径适应性变化，涉及碳水化合物代谢、能量产生等多个方面。这清晰地表明，菊粉作为一种易于被微生物发酵利用的碳源，在盲肠内引发了强烈的发酵反应，驱动微生物群落调整其代谢策略以充分利用这一资源。
高纤维素添加对微生物组影响有限
与菊粉形成鲜明对比的是，即使是高剂量（4%）的纤维素补充，对盲肠微生物的组成和功能影响也微乎其微。这一结果反映了纤维素自身的特性：由于其复杂的物理结构和有限的生物可发酵性，肠道微生物难以对其进行快速、大量的降解和利用，因此对微生物生态系统的扰动较小。
综上所述，本研究通过整合多组学分析，明确了不同类型膳食纤维对肉鸡盲肠微生物组的作用存在本质差异。可溶性菊粉能有效调节微生物群落结构并激发其代谢潜能，而不可溶性纤维素的影响则相对有限。这些发现为我们理解膳食纤维与肠道微生物互作的机制提供了宝贵的见解。更重要的是，它指向了一种精准营养策略的可能性：在禽类日粮中，可以有选择性地使用特定类型和剂量的纤维，以定向优化肠道微生物组成和功能，最终达到提升饲料利用效率、保障肠道健康、改善家禽生产性能的目的。这项研究为开发更高效、更可持续的家禽养殖方案奠定了重要的科学基础。
