精氨酸（Arg）是一种功能性氨基酸，是动物调节生长和健康的必需分子前体，属于动物生长发育过程中的一种必需氨基酸，在动物的生理反应及代谢调控中起重要作用。N-氨甲酰谷氨酸（NCG）可通过激活肠道吡咯啉-5-羧酸合酶和氨甲酰磷酸合酶-1增加精氨酸的内源性合成和血浆内含量[1]。Zhang等[2]发现，在饮食中补充精氨酸或者添加NCG，可以提高羔羊的十二指肠屏障功能，提升线粒体功能，减缓十二指肠炎症。王庆争[3]发现，NCG能够促进幼兔生长发育，修复幼兔肠道黏膜，改善幼兔的盲肠菌群结构，缓解肠道损伤。动物肠道中的微生物在机体生长发育、免疫以及代谢方面发挥不可缺少的作用[4]。温雪婷等[5]研究发现，肠道菌群可以将宿主食物中许多不能被肠道直接吸收利用的物质代谢为宿主正常代谢所需的营养物质。除了营养代谢外，肠道菌群还可以依赖其各种代谢物影响宿主不同组织和器官的正常运行。NCG可以通过改变肠道微生物的环境，影响动物的生长发育。郝永胜等[6]发现，肉鸭盲肠中的主要菌属有拟杆菌属和巨单细胞菌属。刘记强等[7]发现，提升日粮粗纤维水平可以促进解纤维素梭菌、发酵碳水化合物的拟杆菌、普雷沃氏菌和梭菌属细菌的增殖。本试验旨在探究饲粮中添加NCG对产蛋后期蛋鸡盲肠微生物区系的影响，为NCG在畜牧生产中的进一步应用提供参考。1材料与方法1.1试验地点及动物试验在锦州鸿强牧业的蛋鸡养殖场进行，选用京红一号商品蛋鸡。NCG购自安徽普盛药业有限公司，纯品含量≥95%。1.2试验设计选取180只45周龄蛋鸡，随机分为4组，每组3个重复，每个重复15只蛋鸡。对照组为基础饲粮，处理组Ⅰ、处理组Ⅱ、处理组Ⅲ分别在基础日粮中添加0.08%、0.12%、0.16%NCG。试验期98 d，前7 d为预试期（前3 d饲喂基础饲粮，后4 d过渡为试验饲粮）。1.3饲养管理试验蛋鸡单笼饲养，不限制饮水，每天定时定量饲喂两次（6：30、13：00），每只蛋鸡饲喂日粮为120 g，光照程序为16 L∶8 D。基础日粮组成及营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.009.T001表1基础日粮组成及营养水平原料组成含量/%营养水平合计100.00玉米63.18代谢能/(MJ/kg)11.03大豆粕25.60粗蛋白质/%16.50碳酸氢钙1.30赖氨酸/%0.80石粉8.70蛋氨酸/%0.51食盐0.26蛋氨酸+半胱氨酸/%0.80小苏打0.20色氨酸/%0.18预混料0.50钙/%3.41蛋氨酸0.23有效磷/%0.32赖氨酸0.03注：1.预混料为千克日粮提供：Fe 70 mg、Cu 20 mg、Zn 70 mg、Se 0.5 mg、VA 7 000 IU、VD3 2 500 IU、VE 30 mg、VK3 1 mg、VB11 5 mg、VB2 4 mg、VB6 1.5 mg、烟酸30 mg、叶酸0.55 mg、D-泛酸10 mg、VB12 0.02 mg、生物素0.16 mg、胆碱400 mg。2.营养水平均为计算值。1.4测定指标及方法1.4.1生产性能每天记录产蛋数、蛋重以及死淘数，计算产蛋率、平均蛋重、总蛋重。产蛋率=各组产蛋总数/每组鸡只数×100%(1)平均蛋重=各组产蛋总重/各组产蛋数量(2)总蛋重=每周各组总产蛋重(3)1.4.2盲肠微生物区系检测1.4.2.1样品采集试验最后1周，各组随机选取4只蛋鸡，在屠宰前空腹过夜24 h。进行屠宰时，将蛋鸡两条盲肠从小肠和大肠交界处分离，将5 mL无菌无酶冻存管做好标记，挤入盲肠内容物，投入液氮中保存。通过对蛋鸡生产性能的分析发现，处理组Ⅰ对蛋鸡生产性能影响最明显，因此选取处理组Ⅰ（N组）和对照组（C组）盲肠内容物进行微生物区系的多样性分析。1.4.2.2盲肠微生物多样性分析微生物群落总DNA提取、质量检测、含量以及纯度测定。在特定的测序区域进行PCR扩增，放入4 ℃保存，将产物形成测序文库，质检通过后进行测序。对原始测序序列质控通过fastp[8]（version 0.20.0）进行，通过Flash[9]（version 1.2.7）开展拼接，通过Uparse[10]（version 7.1），按照97%[10-11]相似度进行OTU聚类。采用RDP classifier[12]（version 2.2）对每个序列的进行注释，通过分析比对Silva 16S rRNA数据库（v132），设定0.7为比对阈值。1.5数据统计与分析采样收集数据后，采用SPSS 21.0对数据进行单因素方差分析，Dunnett法多重比较。结果以“平均值±标准差”表示，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1NCG对产蛋后期蛋鸡生产性能的影响（见表2）由表2可知，各处理组的平均蛋重均显著低于对照组（P0.05）。处理组Ⅰ的平均产蛋率显著高于对照组和处理组Ⅱ（P0.05）。处理组Ⅰ的总蛋重显著高于处理组Ⅱ和处理组Ⅲ（P0.05），处理组Ⅲ总蛋重显著低于对照组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.009.T002表2NCG对产蛋后期蛋鸡生产性能的影响组别平均蛋重/(g/枚)产蛋率/%总蛋重/g对照组63.264±1.673a86.395±5.290b827.408±62.861ab处理组Ⅰ61.329±1.339b92.314±5.433a857.123±53.957a处理组Ⅱ61.429±1.563b87.007±5.758b791.392±69.026bc处理组Ⅲ61.536±1.935b89.182±4.119ab755.608±36.269c注：同列数据肩标不同字母表示差异显著（P0.05），相同字母表示差异不显著（P0.05）。2.2NCG对产蛋后期蛋鸡盲肠微生物区系的影响2.2.1盲肠微生物多样性分析（见图1）从对照组（C组）和处理组Ⅰ（N组）的各4个盲肠内容物样本中测序共获得了272 272条和260 138条原始的基因序列，共114 018 190个和109 566 017个碱基数，序列平均长度为418.738 389 5和421.142 579，最短序列长度为203和207，最长序列长度为518和540。进行所有样本的OTU分析，共获得858个OTU。由图1可知，C组有840个OTU，N组有776个OTU，C组和N组共有758个OTU，C组独有82个OTU，N组独有18个OTU。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.009.F001图1样本OTU水平维恩图2.2.2盲肠微生物多样性组成分析（见图2~图4）由图2可知，鸡盲肠微生物门分类有脱硫菌门（Desulfobacterota）、互养菌门（Synergistetes）、蓝藻菌门（Cyanobacteria）、疣微菌门（Verrucomicrobia）等11个细菌门相对丰度大于1%。N组拟杆菌门（Bacteroidota）的相对丰度高于C组，比C组增加了22.72%，C组厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度高于N组，比N组增加了17.58%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.009.F002图2蛋鸡盲肠微生物门分类水平物种组成由图3可知，蛋鸡盲肠微生物中相对丰度大于1%的细菌科有28个，相对丰度最高的15个菌科分别为拟杆菌科（Bacteroidaceae）、理研菌科（Rikenellaceae）、unclassified-o-Bacteroidales、颤螺旋菌科（Oscillospiraceae）、瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）、乳酸细菌科（Lactobacillaceae）、脱硫弧菌科（Desulfovibrionaceae）、月形单孢菌科（Selenomonadaceae）、互养菌科（Synergistaceae）、坦纳菌科（Tannerellaceae）、螺旋体科（Spirochaetaceae）以及norank-o-Clostridia-vadinBB60-group菌科。与C组相比，N组理研菌科（Rikenellaceae）、拟杆菌科（Bacteroidaceae）、普雷沃氏菌科（Prevotellaceae）的相对丰度明显增加；氨基酸球菌科（Acidaminococcaceae）、毛螺旋菌科（Lachnospiraceae）的相对丰度降低。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.009.F003图3蛋鸡盲肠微生物科分类水平物种组成由图4可知，蛋鸡盲肠微生物中相对丰度大于1%的细菌属有34个，其中丰度较高的15个细菌属分别是拟杆菌属（Bacteroides）、Rikenellaceae-Rc9-gut-group菌属、考拉杆菌属（Phascolarctobacterium）、unclassified-o-Bacteroidales菌属、Ruminococcus-torques菌属、unclassified-f-lachnospiraceae菌属、脱硫弧菌属（Desulfovibrio）、互养菌属（Synergistetes）、Prevotellaceae-Ga6A1-group菌属、狄氏副拟杆菌属（Parabacteroides）、norank-f-norank-o-clostridia-vadinBB60-group菌属、unclassified-f-spirochaetaceae菌属等。与C组相比，N组拟杆菌属（Bacteroides）和Rikenellaceae-Rc9-gut-group菌属的相对丰度明显比C组高。C组相对丰度小于1%的细菌群落多于N组，表明C组细菌群落多样性要高于N组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.009.F004图4蛋鸡盲肠微生物属分类水平物种组成2.3蛋鸡盲肠菌群组间差异分析（见图5~图7）根据测序得到的样本数据，进行两组样本之间比较，分析不同组别之间的物种丰富度差异水平，进行差异显著性分析。由图5可知，在物种门分类水平下，Wilcoxon秩和检验结果表明，在11种主要的门分类水平细菌群落中，N组拟杆菌门（Bacteroidota）的相对丰度显著高于C组，C组互养菌门（Synergistetes）和放线菌门（Actinobacteriota）的相对丰度明显高于N组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.009.F005图5蛋鸡盲肠菌群门水平差异检验由图6可知，在物种科分类水平下，Wilcoxon秩和检验结果表明，在28种主要的科分类水平细菌群落中，N组普雷沃氏菌科（Prevotellaceae）的相对丰度显著高于C组，C组互养菌科（Synergistaceae）和norank-o-Clostridia-vadinBB60-group菌科的相对丰度显著高于N组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.009.F006图6蛋鸡盲肠菌群科水平差异检验由图7可知，在物种属分类水平下，Wilcoxon秩和检验结果表明，在34种主要的属分类水平细菌群落中，C组和N组间有3种细菌群落存在显著差异，其中C组互养菌属（Synergistetes）和norank-f-norank-o-clostridia-vadinBB60-group菌属以及unclassified-f-spirochaetaceae的相对丰度明显高于N组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.009.F007图7蛋鸡盲肠菌群属水平差异检验3讨论3.1NCG对产蛋后期蛋鸡生产性能的影响研究表明，NCG对畜禽的生长发育、繁殖和免疫功能等方面均具有影响，NCG对动物机体内源合成Arg有促进作用，因此NCG在家禽生产中具有广泛的应用前景。王参参等[13]发现，16.5%水平的粗蛋白日粮，樱桃谷肉鸭血清中的总蛋白、一氧化氮（NO）浓度会随着日粮中NCG水平的增加而升高。Hu等[14]研究发现，日粮中添加NCG能够促进黄羽肉鸡的生长，这可能与肉鸡体内的Arg代谢、脂质沉积、蛋白质合成和免疫反应的稳态平衡有关，且在日粮中添加0.09%~0.12%NCG对肉鸡生长促进效果最佳。王春平等[15]研究NCG对肉鸡生长性能、血清生化指标、屠宰性能及肌肉品质的影响发现，在肉鸡日粮中添加NCG的适宜水平为0.1%。本研究中，日粮中添加NCG会显著降低产蛋后期蛋鸡的蛋重，而NCG处理组蛋鸡的产蛋率高于对照组，其中添加0.08%NCG蛋鸡的产蛋率显著高于对照组；添加0.08%NCG处理组鸡蛋的总蛋重也高于对照组。本试验中，0.08%NCG组鸡蛋的总蛋重也高于对照组，表明在日粮中添加适当的NCG能提高蛋鸡的生产效益。本试验表明，产蛋高峰过后在蛋鸡日粮中添加0.08%NCG，能够有效减缓蛋重增加的趋势，维持标准蛋重水平，而且对蛋鸡的产蛋率和总蛋重具有提高作用，能够在一定程度上增加经济效益。3.2NCG对产蛋后期蛋鸡盲肠微生物区系的影响宿主的物质代谢过程由肠道菌群参与，而且肠道菌群在家禽生长、发育和健康中具有重要作用，可以为宿主提供营养，调节免疫功能，抑制病原菌感染[16]。鸡肠道微生物的生长和定植受日龄、日粮和环境等多种方面的影响，所以维持肠道内的有益微生物群落多样性和微生态平衡是确保肠道生理功能正常的前提[17]。有研究表明，日粮中添加NCG会改变动物肠道内的菌群结构。周笑犁等[18]发现，添加0.1%NCG增加了肠道内容物中有益菌数量，抑制有害菌的增殖，从而改善肠道微生物区系。Xiao等[19]研究日粮中添加Arg、NCG和谷氨酰胺（Gln）对氧化应激下大鼠肠道形态和抗氧化状态的影响，发现NCG能够使大鼠在氧化应激下空肠的抗氧化状态得到良好改善，保持空肠的形态结构。本试验中，NCG能够改变蛋鸡的盲肠微生物结构，减少了微生物多样性。自然环境中大量分布互养菌属，互养菌属可能存在于肠道中的正常菌群，而且可能参与黏膜有关的感染[20]。拟杆菌能够促进肠道蠕动，预防便秘和腹泻，抑制有害菌的繁殖，属于动物机体内的有益菌。本研究表明，在门、科、属水平下，对照组（C组）互养菌和防线菌的相对丰度显著高于处理组Ⅰ（N组）。对照组互养菌丰度的增加可能会引发蛋鸡肠道黏膜的某些病变，而对照组放线菌丰度的增加也可能引发动物机体的内源性感染。本试验处理组蛋鸡肠道拟杆菌的相对丰度大幅增加，能有效抑制肠道有害菌群的繁殖，进而促进蛋鸡肠道对饲料营养水平的吸收。结果表明，日粮中添加NCG增加了蛋鸡盲肠内有益菌的数量，降低了有害菌的数量。本试验对组间微生物的差异分析表明，NCG改变了蛋鸡盲肠微生物区系的结构，虽然微生物多样性减少，但是有益菌的相对丰度高于对照组，有害菌的相对丰度低于对照组。结合蛋鸡的生产数据可知，NCG可能通过增加蛋鸡肠道有益菌的丰度，降低有害菌的丰度，调节肠道健康，提高肠道对营养物质的吸收，从而提高蛋鸡的生产性能和蛋品质，具体的调控机制有待进一步研究。4结论日粮添加NCG能够显著降低蛋鸡产蛋后期的平均蛋重，添加0.08%NCG可提高总蛋重、产蛋率，改变蛋鸡盲肠微生物的多样性和相对丰度，增加有益菌拟杆菌门（Bacteroidota）等的相对丰度，降低互养菌门（Synergistetes）和放线菌门（Actinobacteriota）等有害菌的相对丰度。