2022-01-04
最近，派森諾與中國農業科學院飼料研究所合作，相繼在《Journal of Animal Science and Biotechnology》（影響因子：5.032）和《Frontiers in Nutrition》（影響因子：6.576）發表論文，分別報道了飼糧中添加牛至精油對腸道微生物群落的調控和產蛋后期蛋雞腸道功能的改善，以及胚期給養精氨酸促進雞胚腸道發育的新途徑。
值得一提的是，上述研究均使用了QIIME2基因云進行微生物群落測序數據分析。QIIME 2已公認為微生物組領域的分析標準（相關介紹），#派森諾基因云 則能實現基于QIIME 2內核的全流程、可交互、個性化、可視化分析，為研究成果提供專業、美觀、靈活的數據挖掘解決方案！
案例1
期刊：《Journal of Animal Science and Biotechnology》
影響因子：5.032
牛至精油通過腸道菌群調控改善產蛋后期蛋雞腸道功能
1、研究背景
產蛋后期蛋雞生產性能和蛋品質的下降給家禽養殖業和蛋品加工業帶來巨大損失，是產蛋雞延養計劃（700天產500枚蛋）的卡脖子問題。
蛋雞產蛋期高強度生產（前期都在高峰期，產蛋率90%以上），機體新陳代謝強度大，引起腸道功能受損、免疫反應失衡、腸道菌群紊亂，是產蛋后期生產性能和蛋品質降低的主要原因。我國自2020年7月1日開始全面停用飼用抗生素，天然活性物質（如植物精油）的應用受到廣泛關注。精油可改善肉雞腸道健康狀況，但目前尚不清楚精油是否可通過改善產蛋后期蛋雞腸道健康狀況，進而改善產蛋后期蛋雞的生產性能和雞蛋品質。本研究旨在探究飼糧中添加牛至精油對后期產蛋雞生產性能、蛋品質、腸道形態、微生物組成、免疫和緊密連接蛋白相關基因表達情況的影響。
2、研究方法
選取288只60周齡的健康海蘭褐產蛋雞，隨機分為4組，基礎飼糧分別0、100、200和400 mg/kg牛至精油。每組8個重復，每重復9只試雞，自由采食和飲水，記錄產蛋數、蛋重和采食量，計算生產性能。試驗期12周。每4周測定雞蛋品質，試驗期末每重復殺雞1只，采樣，測定有關指標。
測序區域：16S rRNA基因V3V4區測序
測序方法：MiSeq PE300測序
分析方法：QIIME 2基因云
3、研究結果
研究表明，飼糧中添加精油提高了9～12周和整個試驗期產蛋雞飼料效率、顯著提高蛋殼厚度；顯著提高回腸內容物糜蛋白酶和脂肪酶活性，提升絨毛高度/隱窩深度比值；隨精油劑量增加，蛋雞回腸黏膜中IL-1β、TNF-α、IFN-γ和TLR-4的表達量呈二次降低，緊密連接蛋白ZO-1表達量呈線性和二次增加。選取對照組和適宜最佳效果組（200 mg/kg）腸道微生物進一步分析表明，精油顯著提高了回腸中Burkholderiales、Actinobacteria、Bifidobacteriales、Enterococcaceae和Bacillaceae的豐度，降低Shigella豐度。
Alpha和Beta多樣性分析
物種組成譜分析
組間差異物種LEfSe分析
與腸道功能指標的關聯分析
由此可知，飼糧中添加牛至精油可增強腸道消化酶活性，改善腸道形態及屏障功能，調節腸道免疫狀態和微生物組成，進而改善產蛋后期蛋雞飼料轉化率和蛋殼質量。
案例2
期刊：《Frontiers in Nutrition》
影響因子：6.576
胚期給養精氨酸促進雞胚腸道發育的新途徑
1、研究背景
腸道菌群的定植在腸道的早期發育過程中發揮了重要作用，微生物的快速定植是腸道免疫程序化、免疫系統發育成熟的重要驅動因素。目前已知家禽胚胎發育時期，腸道已經存在微生物定植。然而，胚胎期的營養補給對于微生物群落形成和演替的影響還不夠明確。因此，本研究以雞胚為模型，通過胚胎給養（in ovo feeding，IOF）L-精氨酸（Arg），對胚胎期腸道的發育和微生物群落的演替進行了解析。
2、研究方法
216個雞胚隨機分為兩組：對照組和L-精氨酸注射組（每個雞胚7 mg）。
測序區域：16S rRNA基因V3V4區測序
測序方法：MiSeq PE250測序
分析方法：QIIME 2基因云
3、研究結果
本研究采用胚胎給養技術，將營養干預時間點提前到胚胎發育期間，發現L-精氨酸增加了空腸的重量、絨毛寬度和表面積，同時提升了血糖和高密度脂蛋白膽固醇，并降低了低密度脂蛋白膽固醇，從而通過調節糖穩態和脂穩態為雞胚提供更多能量。
同時，L-精氨酸塑造了胚胎期腸道微生物組的演替模式，并在胚胎發育過程中改變了菌群組成，富集了Roseburia、Blautia和Ruminococcus等短鏈脂肪酸產生菌。因此，給養L-精氨酸調控了微生物間的互作關系，加快微生物區系成熟。微生物代謝產生的甲酸、乳酸、丁酸等短鏈脂肪酸，可通過調控胚胎能量代謝，促進雞胚腸道發育。
對照組的腸道菌群特征
L-精氨酸給養組的腸道菌群特征
差異物種LEfSe分析和短鏈脂肪酸差異分析
對照組和L-精氨酸給養組的微生物互作關聯網絡
雞胚微生物與血清、腸道指標的關聯分析
本研究闡明了胚胎期微生物的定植與雞胚腸道發育的互作機制，對認識出殼后雛雞腸道發育不良有重要意義，并為超早期營養調控家禽的腸道發育提供新的思路和科學依據。
以上研究的測序和部分數據分析工作由上海派森諾生物科技有限公司完成。
