家禽养殖过程的疾病多与消化道健康状态改变有关,这严重阻碍了我国家禽产业的健康发展。肠道是肉鸡消化和营养吸收的主要部位,具有强大的内分泌、免疫调节和屏障功能,肠道健康是影响肉鸡高效生产的重要性因素。肠道菌群的平衡对肉鸡的肠道健康至关重要,并受日龄、日粮、环境和疾病等因素的影响。益生菌能够通过改变肉鸡消化道菌群结构,调节肠道菌群平衡,发挥宿主黏膜免疫,促进营养吸收,保证肠道健康。乳酸菌作为肉鸡产业应用最成熟的益生菌之一,对肉鸡的生长性能和肠道健康具有较好的调控效果。团队前期筛选获得具有较好益生菌特性Fulvestrant使用方法的植物乳杆菌PA01菌株,其能否在不同阶段的肉鸡消化道定植,并改变肠道菌群发挥作用尚不清晰。因此,本研究在肉鸡健康和坏死性肠炎状况下饲喂植物乳杆菌PA01,探寻其对肉鸡生长性能、微生物菌群结构以及肠道黏膜的调控作用,并通过构建胚期注射模型,验证其对肉鸡肠道微生物区系、肠道健康和生长性能的作用及初步机制。主要研究内容如下:试验一植物乳杆菌PA01对肉鸡生长性能和空肠健康的影响本试验旨在探究饮水添加植物乳杆菌PA01对14日龄肉鸡生长性能和空肠健康的影响。选择480只1日龄的AA雏鸡,随机分为2个处理组,每个处理6个重复,处理组(PA-01)每日饮水饲喂3×108 CFU/只的植物乳杆菌PA01,对照组(Con)饲喂正常饮用水。结果表明,PA01提高了7和14日龄肉鸡的BW、ADG和ADFI(P<0.05),降低了1-7日龄FCR(P<0.05)。7日龄空肠食糜的16S测序结果表明,PA-01组富集的微生物菌属是乳酸球菌属和韦荣氏球菌属,Con组是德沃西亚属、申氏菌属、链球菌属、颤螺菌属、瘤胃球菌属和红杆菌属等;14日龄得到了相似结果。PA01提高了7和14日龄空肠绒毛高度和隐窝深度(P<0.05),降低血清中二胺氧化酶的含量(P<0.05),增强了空肠的屏障功能。14日龄空肠黏膜转录组获得12条差异调控通路,其中Adherens Junction通路与黏膜屏障有关,PA01提高了空肠黏膜7日龄ZO-1、Occludin和14日龄Occludin基因的mRNA表达量(P<0.05)。综上,饮水添加植物乳杆菌PA01提高肉鸡空肠乳酸球菌属和韦荣氏球菌属的丰度,增强黏膜屏障功能,从而促进肉鸡的肠道健康和生长性能。试验二植物乳杆菌PA01对坏死性肠炎肉鸡的生长性能和空肠健康的影响本试验旨在探究植物乳杆菌PA01对坏死性肠炎肉鸡的生长性能、空肠食糜微生物菌群、代谢物以及黏膜转录组的影响。试验采用单因素试验设计,选取180只1日龄AA肉鸡,随机分为3个处理组,每组6个重复,每个重复10只鸡。分别为:对照组(CON),肠炎组(NE),植物乳杆菌-肠炎预防组(PA-NE)。结果表明,PA01提高了坏死性肠炎肉鸡的21、28和42日龄的BW,降低了28-42日龄的FCR(P<0.05)。28日龄NE和PA-NE组空肠肠炎评分显著高于Con组(P<0.05)。植物乳杆菌提高了坏死性肠炎肉鸡空肠的21日龄绒毛高度和隐窝深度以及28日龄的绒毛高度和绒毛高度与隐窝深度的比值(P<0.05)。PA01降低了28日龄血清中LPS的含量(P<0.05)。植物乳杆菌PA01一定程度上修复了坏死性肠炎导致的黏膜屏障损伤。21和28日龄空肠食糜的16S结果表明,菌群的多样性指数和丰度组成无显著变化(P>0.05)。21日龄时,Con组富集的微生物是芽孢杆菌目,PA-NE组是乳球菌属、肠球菌属、瘤胃球菌属、颤螺菌属和罕见小球菌属。NE组是梭菌属、瘤胃球菌属、鲸杆菌属和粪杆菌属。28日龄时,NE组是瘤胃解蛋白质菌、柠檬酸杆菌属、脱硫弧菌属和多形单胞菌。PA-NE组是乳杆菌类菌属,肠炎相关有害标识微生物减少。空肠食糜代谢组KEGG富集分析发现,Con与NE组差异是:苯丙氨酸代谢和酪氨酸代谢。NE与PA-NE组差异是:花生四烯酸代谢、鞘磷脂代谢、血清素激活突触和炎症介导的TRP通道调控。空肠黏膜转录组的GO富集分析得到与肠道屏障紧密相关的细胞连接(cell junction)通路。多组学联合分析表明,乳酸菌属、梭菌属、韦荣球菌属、链球菌属、消化链球菌属和脱硫弧菌属与差异代谢物紧密相关。综上,植物乳杆菌PA01通过富集28日龄肉鸡的空肠的乳杆菌类微生物,减少病原微生物,改变食糜代谢和黏膜转录,缓解坏死性肠炎并提高生长性能。试验三胚期注射植物乳杆菌PA01对肉鸡孵化前后消化道微生物菌群的影响肉鸡胚胎微生物总量少,肠道发育迅速且不完善,胚期这一特殊生理阶段是探究植物乳杆菌调控机体健康的重要时间窗口。因此,本试验通过测定肉鸡胚胎注射植物乳杆菌后20胚龄肌胃、盲肠和1日龄盲肠的微生物菌群,探究肉鸡胚期注射PA01对孵化前后消化道微生物菌群的影响。结果表明,20胚龄时,PA01改变了肌胃的微生物多样性指数(P<0.05),提高了厚壁菌门(P<0.05),降低了变形菌门、拟杆菌门和放线菌门(P<0.05)。在属水平上,胚期注射PA01极显著提高了乳杆菌属(P<0.05)。PA01也改变了盲肠菌群的α和β多样性指数,降低了沙门氏菌属(P<0.05)。Con组富集的微生物是沙门氏菌属,PA-01组是乳酸菌属、布劳特氏菌属、毛螺菌属和醋酸杆菌属。1日龄时,PA01改变了盲肠菌群的β多样性(P<0.05),对门和属水平的菌群组成无显著影响(P>0.05)。LefSe分析发现,PA-01组富集微生物为植物乳杆菌属、不动菌属;Con组为德沃斯氏菌属、芽孢杆菌属、Nordella菌属、Mesorhizobium菌属和Pseudolabrys菌属。综上,胚期注射植物乳杆菌PA01可以促进肉鸡胚胎和雏鸡的胃肠道乳酸菌属的定植,并改变微生物菌群结构。试验四胚期注射植物乳杆菌PA01对肉鸡生长性能和肠道健康的影响基于试验三,本试验旨在探究胚期注射植物乳杆菌PA01及其代谢产物对孵化后肉鸡生长性能和肠道健康的影响。试验采用单因素试验设计,选取720枚14胚龄发育一致的肉鸡胚蛋,随机分为4组,分别为对照组(无处理,C),生理盐水组(0.1mL 0.9%生理盐水,S),培养基上清组(0.1mL乳酸菌培养基上清,Q),乳酸菌组(0.1mL9×10~8 CFU/mL的生理盐水重悬液,J)。各组间孵化率无显著差异(P>0.05),后续选择C、Q和J三组进行养殖,在14日龄检测血液和肝脏的生化指标、盲肠微生物组成、SCFAs以及空肠黏膜基因的mRNA表达量。结果表明,与C组相比,J组的1-7和1-14的FCR降低(P<0.05),BW无显著变化。对14日龄肉鸡盲肠的差异微生物和Pathologic downstaging生长性能进行相关性分析发现,Roseburia和coprobacillus与BW正相关(P<0.05),Roseburia和Lachnospira与FCR显著相关(P<0.05)。植物乳杆菌提高了空肠和盲肠的丁酸和总酸的含量(P<0.05)。植物乳杆菌增加了1日龄血清TC(P<0.05),7和14日龄血清的TG以及14日龄肝脏TG、TC、HDL的含量(P<0.05);降低了14日龄肝脏LDL的含量(P<0.05)。对空肠发育相关基因的表达进行检测,与C组比,J组1日龄肉鸡空肠黏膜干细胞更新基因(Wnt3和Notch1)和标记基因(Lgr5和Lrp5)mRNA的表达提高(P<0.05)。植物乳杆菌和培养上清提高了14日龄肉鸡空肠脂质转运载体L-FABP,干细胞更新(Wnt3、Notch1和Lrp5),杯状细胞分化(Dll1和Hes1)以及物理屏障Ocludin基因的mRNA表达量(P<0.05)。综上,胚期注射植物乳杆菌PA01通过提高丁酸类产生菌的定植,调控脂质代谢和激活肠道细胞更新,促进肠道黏膜屏障和生长发育。综上所述,肉鸡育雏期饲喂植物乳杆菌PA01,提高肠道有益菌的丰度特别是乳酸乳球菌属和韦荣氏球菌属,调控空肠黏膜Adherens Junction通路,改善黏膜物理屏障。在坏死性肠炎状况下,PA01提高空肠乳杆菌类菌属的丰度,减少肠炎相关的有害微生物,改变空肠的食糜代谢物和黏膜细胞连接(cell junction)通路,促进肠道绒毛发育Lorlatinib和降低肠道通透性,促进肠道健康。胚期注射植物乳杆菌PA01改变胚期及出雏后肠道菌群特别是丁酸产生菌,激活肠道细胞更新,促进肠道黏膜屏障和生长代谢。