研究背景

肠道微生物对家禽的健康和生长至关重要。微生物可通过自身成分、代谢产物、物种互作等方式，调节肠道对营养物质的消化吸收、免疫和肠道功能，从而影响肉鸡的整体生长性能。贝莱斯芽孢杆菌 (Bacillus velezensis) 因其独特的生理代谢活性、益生特性以及对恶劣环境的抵抗力而备受关注。虽然B. velezensis菌株在环境中分布广泛，然而来源于动物肠道的分离株报道较少。鸡肠道中存在哪些B. velezensis菌株，不同分离株之间益生特性的差异如何，鸡肠道来源的B. velezensis是否对于肉鸡的生长性能、肠道健康具有调控作用等问题有待深入研究。此外，B. velezensis已知具有优良的体外抗菌活性，但其能否在体内抑制产气荚膜梭菌的定植，从而缓解肉鸡坏死性肠炎有待探究。

近日，中国农业大学胡永飞教授研究团队在 Microorganisms 期刊上发表研究论文，探讨了B. velezensis CML532在不同饲养条件下对肉鸡生长性能和肠道健康的潜在影响。该研究从我国地方鸡种肠道中分离鉴定多株芽孢杆菌；通过比较分析，筛选出了具有优良益生特性的B. velezensis CML532。作者对CML532的全基因组完成图进行了解析，并证实了CML532在促进肉鸡生长和提高肠道健康方面的显著效果。该研究不仅为挖掘我国地方鸡种肠道中潜在的益生菌资源提供了范例，而且为B. velezensis在家禽养殖业中的应用以改善动物肠道健康和促进生长性能提供了科学依据。

研究过程与结果

1.鸡源芽孢杆菌的分离鉴定及其体外益生特性研究

对我国不同地方的15个品种鸡的盲肠食糜中芽孢杆菌进行分离培养，获得60株芽孢杆菌，涵盖20个种，其中6株被鉴定为B. velezensis。对这些分离株进行了一系列益生特性筛选，最终获得综合性能优良的B. velezensis CML532 (图1)。该菌株显示出对酸、胆盐和高温的显著耐受性；能够同时分泌多种胞外酶 (蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶)；具有抑制大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌和产气荚膜梭菌等常见病原菌生长的能力。基因组分析揭示，CML532富含与氨基酸和碳水化合物代谢相关的基因，不携带任何已知的毒力基因或可移动的抗生素抗性基因，这些特性使其成为一个优秀的益生菌候选菌株。

图1. B. velezensis CML532的扫描电镜图

2.B. velezensis CML532提高肉鸡的生长性能和肠道健康

研究随后开展动物试验，发现日粮添加B. velezensis CML532可显著提高肉鸡的体重、日增重和日均采食量，显著改善肉鸡肠道绒毛高度，促进肠道碱性磷酸酶和麦芽糖酶活性，提高肠道消化吸收相关基因PEPT、T1R1及紧密连接蛋白相关基因Claudin-2、Claudin-3、ZO-1和Occludin的表达。16S rRNA基因扩增子测序结果显示CML532改变了菌群的β-多样性和肠道微生物间的互作网络，显著增加了Blautia、CHKCI001和Ruminiclostridium-5等物种的相对丰度 (图2)。这些结果表明，B. velezensis CML532通过改善肠道形态结构，提高消化吸收能力，增强肠道屏障功能并调控菌群结构，从而促进肉鸡的生长性能和肠道健康。

图2. B. velezensis CML532改变盲肠微生物群落结构

为了进一步探究B. velezensis CML532对产气荚膜梭菌引起的肉鸡肠道损伤的影响，本研究对14~20日龄的肉鸡进行了产气荚膜梭菌的攻毒灌胃试验。结果表明，在产气荚膜梭菌感染条件下添加CML532可通过降低肠道损伤、调节肠道屏障功能和降低产气荚膜梭菌在肠道的定植，缓解产气荚膜梭菌感染对肠道功能的损害，进而提高肉鸡的生长性能。

研究总结

综上，本研究从我国地方鸡种中分离获得具有优良益生特性的B. velezensis新菌株CML532，解析了其完整基因组序列，并证实了其对鸡的生长性能、肠道微生物群落结构、肠道形态、消化吸收功能以及免疫功能的积极影响。此外，本研究证实CML532能够减少产气荚膜梭菌在肠道中定植，减轻肠道损伤，缓解由产气荚膜梭菌引起的肉鸡坏死性肠炎。这些发现突显了B. velezensis作为益生菌在提高肉鸡生长性能和维持肠道健康方面的应用潜力。

原文出自 Microorganisms 期刊

Zhu La, A.L.T.; Wen, Q.; Xiao, Y.; Hu, D.; Liu, D.; Guo, Y.; Hu, Y. A New Bacillus velezensis Strain CML532 Improves Chicken Growth Performance and Reduces Intestinal Clostridium perfringens Colonization. Microorganisms 2024, 12, 771.https://www.mdpi.com/2076-2607/12/4/771

Microorganisms 期刊介绍

主编：Nico Jehmlich, UFZ-Helmholtz Centre for Environmental Research, Leipzig, Germany

期刊主题涵盖微生物学的各个研究领域，主要发表环境、植物、食品、肠道、医药、技术等微生物相关领域的学术文章。现已被 SCIE (Web of Science)、PubMed (NLM)、Scopus 等重要数据库收录。

2023 Impact Factor：4.1 

2023 CiteScore：7.4

Time to First Decision：15.1 Days 

Time to Publication：37 Days