摘 要： 畜禽胃腸道共生真菌是指在胃腸道中長(zhǎng)期定植的真菌，它們與細(xì)菌等微生物菌群共同維持胃腸道微生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。多個(gè)研究表明，畜禽胃腸道中存在著大量共生真菌，這些真菌不僅不會(huì)引起疾病，還會(huì)對(duì)宿主起到多種有益作用。不同物種的胃腸道真菌種類有所不同，整體來(lái)看，畜禽胃腸道中的真菌主要包括子囊菌門(mén)（Ascomycoa）、擔(dān)子菌門(mén)（Basidiomycota）和新美鞭菌門(mén)（Neocallimastigomycota）。畜禽胃腸道內(nèi)的共生真菌群落組成會(huì)受到多種因素的影響，例如日糧、年齡、品種及健康狀況等。與細(xì)菌類似，目前共生真菌研究主要通過(guò)傳統(tǒng)培養(yǎng)基法、高通量測(cè)序法來(lái)進(jìn)行。新興的培養(yǎng)組學(xué)技術(shù)能夠分離鑒定出的共生真菌種類更加多樣。研究表明，共生真菌作為畜禽胃腸道微生物的重要組成部分，它直接或間接地參與了多種機(jī)體生理過(guò)程，如促進(jìn)畜禽攝入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化、參與宿主免疫調(diào)節(jié)、促進(jìn)糖酵解等。本文主要針對(duì)畜禽胃腸道有益或者潛在有益共生真菌，從共生真菌的種類、鑒定方法、影響因素、益生作用及其作用機(jī)制等方面展開(kāi)綜述，以期為調(diào)控畜禽胃腸道健康提供新的思路和參考。

關(guān)鍵詞： 共生真菌；畜禽胃腸道；真菌培養(yǎng)；生產(chǎn)性能；免疫調(diào)節(jié)

中圖分類號(hào)：S815.4"""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"""" 文章編號(hào)： 0366-6964（2025）01-0063-11

收稿日期：2024-03-06

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（32202686）；重慶市自然科學(xué)基金（CSTB2022NSCQ-MSX1319）；重慶市教育委員會(huì)科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（KJQN202200203）

作者簡(jiǎn)介：常 萱（1999-），女，山東泗水人，碩士生，主要從事反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究，E-mail： cx991103823@163.com

*通信作者：陳俊材，主要從事反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究，E-mail：juncaichen@swu.edu.cn

Research Progress of Gastrointestinal Symbiotic Fungi in Livestock and Poultry

CHANG" Xuan， WEI" Bingni， ZHANG" Xiaoli， ZHAO" Zhongquan， CHEN" Juncai*

（College of Animal Science and Technology， Southwest University， Chongqing 400715，" China）

Abstract： "Symbiotic fungi in gastrointestinal tract of livestock and poultry refer to fungi that have been colonized in gastrointestinal tract persistently， and they maintain the stability of gastrointestinal microecosystem together with bacteria and other microbial flora. Many studies have shown that there are a large number of symbiotic fungi in the gastrointestinal tract of livestock and poultry， which not only will not cause diseases， but also have beneficial effects to the host. There are different kinds of gastrointestinal symbiotic fungi in different species. On the whole， the symbiotic fungi in the gastrointestinal tract of livestock and poultry mainly include Ascomycota， Basidiomycota and Neocallimastigomycota. The composition of symbiotic fungi community in gastrointestinal tract of livestock and poultry can be affected by many factors， such as diet， age， breed and health condition. Similar to bacteria， the research on symbiotic fungi is mainly carried out by traditional culture medium method and high-throughput sequencing method currently. The emerging cultureomics technologies can separate and identify more kinds of symbiotic fungi. Studies have shown that symbiotic fungi， as an important part of gastrointestinal microorganisms in livestock and poultry， directly or indirectly participate in various physiological processes， such as promoting the digestion of nutrients ingested by livestock and poultry， participating in host immune regulation， promoting the glycolysis， etc. In this paper， the symbiotic fungal probiotics or potential symbiotic fungal probiotics in gastrointestinal tract of livestock and poultry were reviewed on the types of symbiotic fungi， the main methods of identifying symbiotic fungi， the factors affecting the abundance of symbiotic fungi in gastrointestinal tract， the beneficial effects and mechanism of symbiotic fungi， in order to provide new ideas and references for regulating the gastrointestinal health of livestock and poultry.

Key words： symbiotic fungi; gastrointestinal tract of livestock and poultry; fungi culture; production performance; immune regulation

*Corresponding author： CHEN Juncai，E-mail：juncaichen@swu.edu.cn

隨著養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，規(guī)?；S化養(yǎng)殖成為全球的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。一方面規(guī)?；B(yǎng)殖顯著提高了生產(chǎn)效率，另一方面如何保障高密度規(guī)?；B(yǎng)殖條件下的畜禽健康水平成為了亟待解決的問(wèn)題。腸道微生物是畜禽腸道的重要組成部分，其數(shù)量龐大，種類繁多，參與畜禽的生長(zhǎng)、發(fā)育、消化、吸收、營(yíng)養(yǎng)、免疫等生理過(guò)程。近年來(lái)，畜禽胃腸道微生物在維持宿主健康水平中的關(guān)鍵作用已經(jīng)得到充分證實(shí)，研究對(duì)象主要是腸道內(nèi)所占比例較大的細(xì)菌，而真菌因占比小于1%常被忽略。目前越來(lái)越多的研究表明，畜禽腸道共生真菌也參與了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化代謝及免疫調(diào)控，在畜禽胃腸道中同樣發(fā)揮著重要的作用。

真菌與宿主之間的關(guān)系通常包括：互利共生（mutualism）、偏利共生（commensalism）、寄生（parasitism）^［1］?；ダ采侵竷煞N生物體生活在一起，彼此有利，兩者分開(kāi)后不可獨(dú)立生存。偏利共生亦稱共棲，是指種間相互作用對(duì)一方?jīng)]有影響，而對(duì)另一方有益。寄生是指兩種生物體一起生存，一方受益，另一方受害，后者給前者提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和居住場(chǎng)所^［2］。真菌和宿主之間的共生關(guān)系可能會(huì)隨著定植部位、定植程度以及免疫完整性而發(fā)生改變^{［ 3］}。關(guān)于如何鑒定一種真菌是否為腸道共生真菌，F(xiàn)iers等^［1］提出可將以下4點(diǎn)作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：1）是否可通過(guò)測(cè)序和培養(yǎng)組學(xué)對(duì)真菌進(jìn)行檢測(cè)；2）是否能夠激活宿主免疫反應(yīng)；3）是否具備在胃腸道中定植和適應(yīng)不同腸道環(huán)境進(jìn)化的能力；4）是否和腸道細(xì)菌有相互作用。該評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格，尤其是培養(yǎng)組學(xué)目前在腸道真菌研究中的使用還較少。因此，本文所述共生真菌主要是指在未使用真菌活菌添加劑的情況下，通過(guò)高通量測(cè)序或者體外培養(yǎng)方式被發(fā)現(xiàn)廣泛存在于不同畜禽胃腸道中，且和宿主或胃腸道細(xì)菌有互利共生關(guān)系，不引起疾病的真菌的種類。此外，根據(jù)上述判斷標(biāo)準(zhǔn)，目前在動(dòng)物生產(chǎn)中廣泛使用的一類飼料添加劑釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）盡管有諸多有益作用，但由于不能長(zhǎng)期穩(wěn)定地在腸道中定植^［4-5］，故不在本綜述討論范圍之內(nèi)。

多個(gè)研究表明，畜禽胃腸道中存在著大量共生真菌，這些真菌不僅不會(huì)引起疾病，還會(huì)對(duì)宿主起到多種有益作用^［6-10］。但是，目前關(guān)于畜禽胃腸道共生真菌在動(dòng)物生產(chǎn)中的作用研究還較少，其作用機(jī)制尚不完全清楚。因此本文針對(duì)畜禽胃腸道有益或者潛在有益共生真菌，從動(dòng)物胃腸道真菌的種類、真菌鑒定的主要方法、影響胃腸道共生真菌豐度的因素、共生真菌的益生作用及作用機(jī)制等方面展開(kāi)綜述，旨在為規(guī)?；B(yǎng)殖生產(chǎn)中畜禽胃腸道健康調(diào)控提供新的思路和參考。

1 畜禽胃腸道真菌的種類

目前在畜禽胃腸道食糜及糞便中均發(fā)現(xiàn)有真菌存在，不同物種胃腸道真菌種類有所不同，整體來(lái)看，豬和家禽的腸道、牛和羊的瘤胃及腸道中的真菌主要包括子囊菌門(mén)（Ascomycota）、擔(dān)子菌門(mén)（Basidiomycota）和新美鞭菌門(mén)（Neocallimastigomycota）。

在豬上，常見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)腸道真菌主要是子囊菌門(mén)（Ascomycota）和擔(dān)子菌門(mén)（Basidiomycota），但不同品種或者生產(chǎn)性狀的動(dòng)物胃腸道優(yōu)勢(shì)真菌組成略有不同。有研究發(fā)現(xiàn)，成華豬、約克夏豬和藏豬三個(gè)豬種糞便中的優(yōu)勢(shì)真菌門(mén)均為子囊菌門(mén)（Ascomycota）和擔(dān)子菌門(mén)（Basidiomycota），二者在成華豬糞便中的占比分別為73.94%和24.33%，在約克夏豬糞便中的占比分別為67.77%和25.56%，在藏豬糞便中的占比分別為44.86%和38.13%^［6］。李景上等^［7］發(fā)現(xiàn)，高瘦肉率金華豬回腸及結(jié)腸內(nèi)容物優(yōu)勢(shì)真菌門(mén)為擔(dān)子菌門(mén)（Basidiomycota），而低瘦肉率金華豬回腸及結(jié)腸內(nèi)容物優(yōu)勢(shì)真菌門(mén)為子囊菌門(mén)（Ascomycota）。在屬水平上，高瘦肉率金華豬回腸和結(jié)腸優(yōu)勢(shì)真菌屬分別為Naganishia（75.62%）和金孢菌屬（Xerochrysium）（68.53%），而低瘦肉率金華豬回腸和結(jié)腸優(yōu)勢(shì)真菌屬分別為卡扎斯坦酵母屬（Kazachstania）（85.74%）和珊瑚菌屬（Clavaria）（32.87%）（表1），該結(jié)果說(shuō)明動(dòng)物腸道中的真菌可能通過(guò)調(diào)控宿主代謝，從而影響其生產(chǎn)性能。

反芻動(dòng)物需要利用瘤胃微生物來(lái)消化日糧粗纖維，因此瘤胃中的真菌群落與單胃動(dòng)物腸道存在較大差異。除上述豬腸道內(nèi)常見(jiàn)優(yōu)勢(shì)真菌——子囊菌門(mén)（Ascomycota）、擔(dān)子菌門(mén)（Basidiomycota）外，牛羊常見(jiàn)胃腸道優(yōu)勢(shì)真菌還包括新美鞭菌門(mén)（Neocallimastigomycota）等。研究發(fā)現(xiàn)，羔羊胃腸道中子囊菌門(mén)（Ascomycota）（瘤胃：74.94%、直腸：76.84%）占主導(dǎo)地位，擔(dān)子菌門(mén)（Basidiomycota）（瘤胃：6.90%、直腸：3.01%）和新美鞭菌門(mén)（Neocallimastigomycota）（瘤胃：3.35%）含量次之。初生羔羊瘤胃和直腸真菌群落多樣性存在差異，但隨著羔羊日齡的增加，胃腸道真菌群落變得更加均一，瘤胃和直腸均出現(xiàn)了Acremonium、微囊菌屬（Microascus）、Valsonectria、Myrmecridium、Scopulariopsis、Myrothecium、酵母菌屬（Saccharomyces）和Stephanonectria，表明這些屬可能在真菌群落的成熟過(guò)程中起重要作用^［11］。與羔羊不同，高通量測(cè)序分析發(fā)現(xiàn)，不同日齡（7、28、49和63 d）犢牛瘤胃優(yōu)勢(shì)真菌門(mén)均為新美鞭菌門(mén)（Neocallimastigomycota）（99.98%±0.02%），而優(yōu)勢(shì)真菌屬均為SK3（38.9%±4.9%）和Caecomyces（14.1%±3.6%）（表1）^［13］，這可能是由于不同物種或飼喂不同種類日糧造成的胃腸道真菌群落結(jié)構(gòu)差異。

目前針對(duì)家禽消化道真菌的研究較少。肉雞胃腸道真菌總數(shù)量為1.0×104～1.1×10⁶ ·g^- 僅占細(xì)菌總數(shù)的0.06%左右，有研究報(bào)道科寶肉雞嗉囊、十二指腸至結(jié)腸內(nèi)容物真菌菌群在門(mén)水平上均以子囊菌門(mén)（Ascomycota）和擔(dān)子菌門(mén)（Basidiomycota）為主；在屬水平上，赤霉菌屬（Gibberella）相對(duì)豐度最高（gt;50%），其次是曲霉菌屬（Aspergillus）和念珠菌屬（Candida）（表1）^［15］。此外，利用常規(guī)培養(yǎng)法結(jié)合測(cè)序分析羅斯肉雞盲腸真菌樣本得出，其優(yōu)勢(shì)真菌屬為曲霉菌屬（Aspergillus）（22.54%）和青霉菌屬（Penicillium）（19.08%）（表1），并且從盲腸中發(fā)現(xiàn)的大部分真菌為非致病性真菌^［16］。

綜上，畜禽胃腸道中存在著大量真菌，如Kazachstania、Candida、Aspergillus和Saccharomyces等，這些真菌在各類動(dòng)物胃腸道中廣泛定植，且未引起動(dòng)物健康問(wèn)題，因此可認(rèn)為這些真菌為畜禽胃腸道共生真菌。

2 畜禽胃腸道共生真菌的研究方法

與細(xì)菌類似，共生真菌研究也主要是通過(guò)傳統(tǒng)培養(yǎng)基法、高通量測(cè)序法等來(lái)進(jìn)行。傳統(tǒng)培養(yǎng)基法能夠最直觀地觀察共生真菌的形態(tài)和菌落顏色，是分離鑒定胃腸道共生真菌最直接的手段。但是由于培養(yǎng)條件的限制，培養(yǎng)基法只能分離鑒定出動(dòng)物胃腸道中的一小部分共生真菌^［17］。比如培養(yǎng)基法只能培養(yǎng)人類糞便中大約27%的共生真菌種類^［18］。而且其培養(yǎng)過(guò)程耗時(shí)久，且容易被環(huán)境影響導(dǎo)致共生真菌生長(zhǎng)受到抑制或形態(tài)發(fā)生改變從而降低研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，形態(tài)相似的菌種即使在顯微鏡下觀察也很難被區(qū)分開(kāi)，導(dǎo)致分離到的菌種有限^［3］，這些因素的干擾使得畜禽胃腸道共生真菌的分離鑒定具有局限性。

與傳統(tǒng)的培養(yǎng)基培養(yǎng)相比，利用高通量測(cè)序技術(shù)，如18S rRNA擴(kuò)增子測(cè)序和ITS擴(kuò)增子測(cè)序，對(duì)畜禽胃腸道共生真菌基因進(jìn)行檢測(cè)，可以快速高效地獲取腸道共生真菌的種類及數(shù)量^{［8，10-1 14-15］}。ITS序列由于比18S rRNA基因在種水平的共生真菌鑒定上有更高的分辨率，因此被廣泛用于胃腸道共生真菌研究的DNA條形碼（DNA barcode， Schoch）^［19］。高通量測(cè)序可以鑒定的共生真菌種類多、效率高，但也有其缺點(diǎn)，比如共生真菌間ITS區(qū)域長(zhǎng)度變化很大，這使得共生真菌在進(jìn)行PCR引物擴(kuò)增及測(cè)序時(shí)存在偏差^［20］。而且，參考基因庫(kù)中許多共生真菌的ITS序列存在錯(cuò)誤標(biāo)注^［21］，導(dǎo)致取得測(cè)序結(jié)果后，不能準(zhǔn)確識(shí)別出共生真菌種類。有學(xué)者提出，同時(shí)使用18S和ITS測(cè)序能夠更全面地反映胃腸道中共生真菌的情況^［4］，而且建議在對(duì)胃腸道共生真菌研究時(shí)，最好建立自己的校正ITS序列數(shù)據(jù)庫(kù)，從而更準(zhǔn)確地對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行判定^［22］。因此，研究人員在使用高通量測(cè)序進(jìn)行共生真菌研究時(shí)，必須針對(duì)所研究的對(duì)象，對(duì)DNA分離手段、引物使用、測(cè)序平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)的選擇等方面進(jìn)行全方位評(píng)估，以期獲得更加準(zhǔn)確的結(jié)果。

目前，培養(yǎng)組學(xué)技術(shù)（Culturomic）快速興起，它利用多種培養(yǎng)技術(shù)（例如原位培養(yǎng)）來(lái)進(jìn)行微生物培養(yǎng)，結(jié)合基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜（MALDI-TOF MS）和ITS擴(kuò)增子測(cè)序等技術(shù)。與常規(guī)方法相比，該方法有助于分離培養(yǎng)獲得多樣性更高的微生物菌種，發(fā)現(xiàn)以前未培養(yǎng)的新菌類群^［23］。培養(yǎng)組學(xué)技術(shù)已經(jīng)用于人類糞便^［24］、土壤^［25］、貓鼬腸道內(nèi)容物^［26］的共生真菌分離培養(yǎng)及鑒定，極大提高了可分離培養(yǎng)的共生真菌種類。因此在畜禽胃腸道共生真菌未來(lái)的研究中也可以采用培養(yǎng)組學(xué)技術(shù)，為胃腸道共生真菌鑒定和進(jìn)一步的研究提供基礎(chǔ)。

總之，畜禽胃腸道共生真菌的研究方法主要是培養(yǎng)法和測(cè)序法。在培養(yǎng)過(guò)程中要嚴(yán)格控制培養(yǎng)條件，以減少環(huán)境對(duì)共生真菌鑒定結(jié)果的干擾。測(cè)序技術(shù)還尚未完全成熟，可能會(huì)影響測(cè)序結(jié)果的準(zhǔn)確性^［27］。因此，應(yīng)針對(duì)不同的真菌研究，選擇合適的研究方法。

3 影響畜禽胃腸道共生真菌的因素

3.1 日糧

日糧是影響畜禽胃腸道共生真菌群落組成最大的因素之一。研究表明，母乳喂養(yǎng)的新生仔豬盲腸和結(jié)腸內(nèi)共生真菌的相對(duì)豐度顯著高于代乳粉喂養(yǎng)，表明母乳喂養(yǎng)可以增加新生仔豬腸道共生真菌的定植，促進(jìn)其腸道共生真菌的發(fā)育^［28］。此外，通過(guò)優(yōu)化仔豬飼料中碳水化合物組成比例，能夠顯著富集仔豬結(jié)腸中的Kazachstania slooffiae，提高仔豬平均日增重，降低仔豬腹瀉率^［8］。高纖維日糧顯著降低杜洛克豬結(jié)腸致病真菌——毛霉菌屬（Mucor）的相對(duì)豐度，顯著增加纖維降解真菌——新美鞭菌屬（Neocallimastix）的相對(duì)豐度^［29］。生長(zhǎng)豬飼喂經(jīng)乳酸菌發(fā)酵處理后的麥麩會(huì)顯著降低其腸道共生真菌多樣性及腸道中Wallemia、Trichosporon、Candida、Aspergillus和unclassified_f_microascaceae的相對(duì)豐度，這些共生真菌豐度和糞便中的重金屬濃度呈正相關(guān)，因此乳酸菌發(fā)酵處理飼料可能通過(guò)調(diào)控腸道共生真菌來(lái)減少環(huán)境污染^［30］。新生雛雞胃腸道內(nèi)共生真菌受養(yǎng)殖環(huán)境影響較大，且在隨后的生長(zhǎng)階段逐漸被日糧中的真菌所取代，這表明日糧對(duì)肉雞胃腸道共生真菌的定植起主導(dǎo)作用^［15］。

反芻動(dòng)物日糧主要由粗料和精料兩部分組成，高纖維日糧可以優(yōu)化瘤胃真菌菌群結(jié)構(gòu)。有研究發(fā)現(xiàn)，飼喂高纖維日糧奶牛瘤胃內(nèi)共生真菌多樣性顯著高于飼胃高精料日糧奶牛。此外，瘤胃共生真菌——盲腸鞭菌屬（Caecomyces）的相對(duì)豐度顯著增加，它能夠促進(jìn)日糧中纖維的降解^［31-32］。與高谷物日糧相比，飼喂苜蓿干草可提高克里奧爾山羊瘤胃共生真菌多樣性，顯著增加瘤胃中子囊菌門(mén)（Ascomycota）和擔(dān)子菌門(mén)（Basidiomycota）的相對(duì)豐度，這表明苜蓿干草可使子囊菌門(mén)（Ascomycota）和擔(dān)子菌門(mén)（Basidiomycota）中部分共生真菌（如：Joblinomyces apicalis、Tahromyces munnarensis等）發(fā)揮其降解纖維的作用^［33］。因此，飼喂高纖維日糧可以豐富瘤胃共生真菌多樣性，增加纖維降解菌的數(shù)量，提高瘤胃對(duì)不溶性碳水化合物的消化率。

總之，日糧組成成分的變化是影響畜禽瘤胃共生真菌群落多樣性的主要因素之一。因此，通過(guò)調(diào)控日糧組成來(lái)提高畜禽胃腸道中有益共生真菌的種類和數(shù)量，對(duì)維持畜禽胃腸道健康，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和代謝，提高畜禽生產(chǎn)性能具有重要意義。

3.2 日齡

日齡也是影響畜禽胃腸道菌群的主要因素之一。在生命早期畜禽胃腸道共生真菌處于定植階段，因此共生真菌多樣性較高；隨著日齡的增長(zhǎng)，菌落不斷發(fā)生調(diào)整改變，后期逐步穩(wěn)定。肉雞出生后前3 d，腸道共生真菌多樣性逐漸下降，隨后上升直至14 d達(dá)到峰值；在快速生長(zhǎng)階段（14～21 d），腸道菌群結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，Lodderomyces和Mucor等共生真菌消失，大部分為念珠菌屬（Candida）；而在快速增重階段（35～42 d），腸道共生真菌多樣性再次升高，說(shuō)明肉雞腸道共生真菌菌群結(jié)構(gòu)在出生時(shí)和換料后均不穩(wěn)定，但總體來(lái)看，隨著日齡的增長(zhǎng)，菌群結(jié)構(gòu)逐漸穩(wěn)定^［34］。綿羊在出生后0～10日齡內(nèi)瘤胃共生真菌群落顯著增多，以子囊菌門(mén)（Ascomycota）為主，10～45日齡群落結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生改變，新美鞭菌門(mén)（Neocallimastigomycota）相對(duì)豐度的增加最為顯著，被孢霉門(mén)（Mortierellomycota）相對(duì)豐度下降，但瘤胃共生真菌多樣性總體增加，45日齡后趨于穩(wěn)定^［11］。此外，一些瘤胃共生真菌只出現(xiàn)在反芻動(dòng)物特定的日齡階段。如在牦牛5日齡時(shí)瘤胃內(nèi)檢測(cè)出接合菌門(mén)（Zygomycota），而在45、90和180日齡時(shí)瘤胃內(nèi)均未出現(xiàn)該真菌，直至2歲時(shí)再次檢測(cè)到^［35］。娜梅拉等^［12］認(rèn)為，隨著幼齡反芻動(dòng)物的發(fā)育，瘤胃中的共生真菌群落主要是向著有利于飼料中的纖維降解的方向演變。整體來(lái)看，畜禽胃腸道共生真菌群落可依據(jù)日齡劃分為早期共生真菌定植階段、中期共生真菌群落調(diào)整階段和后期共生真菌群落逐步穩(wěn)定階段。

3.3 品種

不同品種豬之間的腸道共生真菌多樣性也存在較大差異。研究發(fā)現(xiàn)，藏豬糞便中的共生真菌多樣性顯著高于成華豬和約克夏豬，其中，藏豬糞便中的Nephroma相對(duì)豐度顯著高于約克夏豬，而Loreleia相對(duì)豐度顯著低于約克夏和成華豬^［6］。不過(guò)該研究中不同品種豬飼養(yǎng)條件不同，腸道共生真菌組成差異，可能既與宿主基因型相關(guān)，也與不同的飼養(yǎng)環(huán)境和采食習(xí)慣相關(guān)。Wang等^［29］在相同飼養(yǎng)條件下發(fā)現(xiàn)，與杜洛克豬相比，桃園黑豬和湘村黑豬的小腸共生真菌豐富度更高，并且Ascomycota相對(duì)豐度也更高。Ascomycota是一種重要的纖維素和木質(zhì)素降解真菌，更高的Ascomycota相對(duì)豐度可能和地方豬種更耐粗飼有關(guān)。我國(guó)擁有豐富的地方畜禽品種資源，這些畜禽品種具有一些優(yōu)良的特性，比如繁殖性能優(yōu)異、耐粗飼、抗病性好等，在未來(lái)的研究中可進(jìn)一步挖掘地方畜禽品種的優(yōu)良特性和胃腸道共生真菌之間的關(guān)系，為畜禽健康高效養(yǎng)殖提供新的方向。

3.4 健康狀況

不同健康狀態(tài)下畜禽胃腸道共生真菌組成同樣存在差異。通過(guò)對(duì)健康、腹瀉和抗生素治療的早期斷奶藏仔豬糞便進(jìn)行高通量測(cè)序發(fā)現(xiàn)，與健康仔豬相比，腹瀉仔豬和抗生素治療的早期斷奶仔豬腸道中的有益真菌（如Lecanicillium和Aspergillus）的相對(duì)豐度更低，因此推測(cè)這些有益的腸道共生真菌豐度降低可能是早期斷奶仔豬發(fā)生腹瀉的原因^［9］。和單胃動(dòng)物類似，牛在不同健康狀態(tài)下胃腸道共生真菌多樣性也有所區(qū)別。腹瀉牦牛真菌多樣性要高于健康牦牛。與健康牦牛相比，腹瀉牦牛胃腸道中Panaeolus、Cystobasidium、Pyrenochaetopsis等多個(gè)共生真菌屬相對(duì)豐度顯著降低，而Simplicillium、Thermomyces、Thermoascus、Humicola、Auricularia等共生真菌相對(duì)豐度顯著升高^［14］，所以動(dòng)物腹瀉的發(fā)生可能和胃腸道中真菌紊亂相關(guān)。由于使用抗生素治療后，腸道共生真菌組成難以恢復(fù)到健康動(dòng)物狀態(tài)，因此使用益生菌或者益生元來(lái)調(diào)控胃腸道共生真菌菌群來(lái)作為動(dòng)物腸道健康調(diào)控手段可能更有優(yōu)勢(shì)。

4 畜禽胃腸道共生真菌的作用及機(jī)制

研究表明，胃腸道共生真菌群落參與畜禽多種生理和代謝過(guò)程，穩(wěn)定的胃腸道共生真菌群落有助于促進(jìn)畜禽營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化^［36-37］、增強(qiáng)其免疫系統(tǒng)中免疫細(xì)胞的發(fā)育^［37-40］、提高畜禽機(jī)體免疫力、防止病原體入侵^{［27，38-39］}。

4.1 胃腸道共生真菌促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化代謝

豬腸道共生真菌及其代謝產(chǎn)物可協(xié)助宿主消化飼料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為宿主提供所需能量，提高其生產(chǎn)性能。研究發(fā)現(xiàn)，低瘦肉率金華豬回腸優(yōu)勢(shì)真菌屬Kazachstania的相對(duì)豐度與金華豬背膘厚存在正相關(guān)關(guān)系（r=0.69～0.70）^［7］。Kazachstania能夠發(fā)酵己糖而后將其轉(zhuǎn)化為乙酸和乙醇^［41-42］。因此，Kazachstania可能通過(guò)分解腸道碳水化合物，提高有機(jī)物利用率，促進(jìn)脂肪沉積，增加金華豬背膘厚度。此外，研究還發(fā)現(xiàn)仔豬結(jié)腸低豐度真菌屬，如Saccharomycopsis、Mrakia、Wallemia、Cantharellus、Eurotium、Solicoccozyma和Penicillium與結(jié)腸食糜中葡萄糖和果糖的濃度以及β-D-葡萄糖苷酶活性相關(guān)^［8］，這些真菌屬可能通過(guò)促進(jìn)結(jié)腸中復(fù)雜碳水化合物的消化和利用，從而間接提高仔豬的日增重，降低仔豬腹瀉發(fā)生率。共生真菌除了直接降解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還可促進(jìn)有益細(xì)菌的富集，從而提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。Pichia kudriavzevii FZ12中的活性蛋白因子——細(xì)胞色素c可顯著促進(jìn)仔豬腸道中乳酸桿菌（Lactobacillus spp.）的富集，特別是羅伊氏乳桿菌FP13 （Limosilactobacillus reuteri FP13），從而降低仔豬腹瀉發(fā)生率和腹瀉指數(shù)，促進(jìn)仔豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，從而改善腸道健康，提高其平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率^［43］。另外，豬腸道真菌屬M(fèi)etschnikowia和Tomentella可能通過(guò)作用于腸道細(xì)菌間接參與日糧碳水化合物的代謝，從而提高腸道中的乙酸和丁酸濃度，維持腸道健康^［6］。Kazachstania slooffiae在斷奶仔豬腸道中通過(guò)與有益細(xì)菌乳酸桿菌（Lactobacillus）互作，為仔豬生長(zhǎng)提供氨基酸作為碳源和能量來(lái)源，從而積極改善仔豬腸道健康^［44］。

反芻動(dòng)物瘤胃共生真菌通過(guò)降解不溶性碳水化合物合成動(dòng)物機(jī)體所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)^［45-50］，為反芻動(dòng)物活動(dòng)及生產(chǎn)提供能量。隨著粗飼料水平升高，奶牛瘤胃中的Caecomyces相對(duì)豐度升高，Caecomyces真菌屬能夠穿透復(fù)雜的纖維基質(zhì)來(lái)降解食入飼料中的粗纖維，從而提高粗纖維消化率^［51］。因此，多個(gè)研究嘗試從反芻動(dòng)物瘤胃中分離纖維降解真菌，開(kāi)發(fā)新型飼料添加劑從而提高其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。Dey等^［52］在日糧中添加從瘤胃分離出的Orpinomyces spp.真菌培養(yǎng)物可提高犢牛對(duì)粗纖維、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率，顯著增加犢牛平均日增重。從野生公水牛糞便中分離出共生真菌Piromyces，將其培養(yǎng)物飼喂給水?？商岣唪燃谆w維素酶、木聚糖酶、微晶纖維素酶、乙酰酯酶、阿魏酸酯酶和蛋白酶活性，增加瘤胃內(nèi)降解纖維菌數(shù)量，從而促進(jìn)瘤胃中纖維素和木質(zhì)素的分解，增加瘤胃內(nèi)總揮發(fā)性脂肪酸濃度^［53］，以此提高水牛瘤胃對(duì)碳水化合物的利用率。此外，體外研究也表明，牛瘤胃中分離出的共生真菌培養(yǎng)物Orpinomyces spp.和Anaeromyces spp.通過(guò)分泌木聚糖酶、羧甲基纖維素酶能夠顯著提高纖維降解率，增加瘤胃內(nèi)乙酸濃度^［54］。從奶牛和羚羊瘤胃液中分離出的真菌Neocallimastix frontalis可提高木質(zhì)素和纖維素的降解率，提高揮發(fā)性脂肪酸產(chǎn)量^［55］。因此，未來(lái)可繼續(xù)深入挖掘瘤胃中的纖維降解真菌，通過(guò)分離培養(yǎng)后作為飼料添加劑，以此來(lái)提高其瘤胃對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率。

綜上，畜禽胃腸道中的共生真菌可通過(guò)直接或間接方式提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率，改善其生產(chǎn)性能。在反芻動(dòng)物中的研究表明，分離培養(yǎng)的共生真菌作為飼料添加劑來(lái)提高飼料消化率和養(yǎng)分利用率是可行的，未來(lái)可在單胃動(dòng)物中嘗試進(jìn)行共生真菌的分離培養(yǎng)，開(kāi)發(fā)新型益生菌添加劑，來(lái)調(diào)控動(dòng)物腸道健康和生產(chǎn)性能。

4.2 胃腸道共生真菌提高動(dòng)物免疫力

正常情況下，白色念珠菌（Candida albicans）是一種無(wú)害的動(dòng)物腸道共生真菌，在宿主腸道環(huán)境或者免疫系統(tǒng)發(fā)生改變的時(shí)候才會(huì)引起感染^［56］。研究也證實(shí)白色念珠菌（Candida albicans）可穩(wěn)定地定植于健康仔豬腸道中，而不影響仔豬生長(zhǎng)^［57］。近年來(lái)在嚙齒類動(dòng)物中的研究表明，白色念珠菌（Candida albicans）還在提高動(dòng)物免疫力，抵抗細(xì)菌感染中發(fā)揮著作用。它可通過(guò)刺激Th17細(xì)胞的擴(kuò)增和激活中性粒細(xì)胞來(lái)增強(qiáng)宿主對(duì)病原體的防御能力，保護(hù)機(jī)體免受致病性真菌和細(xì)菌（如：煙曲霉菌（A.fumigatus）、銅綠假單胞菌（P. aeruginosa）等）的感染^{［39，58］}。相似地，有研究表明菌絲型白色念珠菌（Candida albicans）與細(xì)菌可通過(guò)促進(jìn)粒細(xì)胞的生成來(lái)調(diào)控先天性免疫系統(tǒng)，從而降低細(xì)菌（如：肺炎鏈球菌（S.pneumoniae）和金黃色葡萄球菌（S.aureus））引起的疾病感染^［59］。

另外，腸道共生真菌能夠間接促進(jìn)免疫系統(tǒng)的發(fā)育。熱帶假絲酵母菌（Candida tropicalis）植入新生無(wú)特定病原體小鼠腸道時(shí)，細(xì)菌代謝物能夠刺激CD11b+、CD11c+、CD10³⁺、RALDH+DCs樹(shù)突狀細(xì)胞向新生小鼠外周淋巴結(jié)移動(dòng)。這些樹(shù)突狀細(xì)胞攜帶視黃酸，能夠刺激外周淋巴結(jié)的發(fā)育和大量淋巴結(jié)回流，維持外周淋巴結(jié)的穩(wěn)態(tài)，促進(jìn)小鼠免疫系統(tǒng)的發(fā)育^［60］。以上研究表明，胃腸道共生真菌具有促進(jìn)宿主免疫系統(tǒng)發(fā)育和提高免疫力的潛力。因此，推測(cè)在畜禽健康狀態(tài)下，白色念珠菌（Candida albicans）具有刺激免疫系統(tǒng)的發(fā)育的潛力，可用于預(yù)防致病性真菌或細(xì)菌引起的疾病感染。

4.3 胃腸道共生真菌的其他作用

胃腸道共生真菌可促進(jìn)仔豬腸道上皮糖酵解?？ㄔ固菇湍笇伲↘azachstania）是豬腸道中相對(duì)豐度最高的共生真菌，且與仔豬的體重呈正相關(guān)關(guān)系^［61］。進(jìn)一步研究表明，Kazachstania slooffiae代謝產(chǎn)生5’-甲基硫代腺苷通過(guò)激活去琥珀?；揎椕竤irtuin5（SIRT5）來(lái)阻斷琥珀酸鈉（賴氨酸琥珀?；せ顒┮鸬馁嚢彼徵牾；?，降低腸道上皮賴氨酸琥珀?；?，保證賴氨酸在糖酵解過(guò)程中的富集，促進(jìn)腸道上皮糖酵解，增加ATP的產(chǎn)生，及時(shí)為斷奶仔豬供給能量，調(diào)節(jié)腸道蠕動(dòng)，促進(jìn)腸道消化和吸收，預(yù)防胃腸道疾病引起的能量供應(yīng)不足，為生產(chǎn)中斷奶仔豬的飼養(yǎng)提供了一種潛在的保護(hù)策略^［10］。

其次，腸道共生真菌種群多樣性還與脂肪沉積相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，Saccharomyces boulardii不僅顯著改變腸道微生物群落組成，還可降低肥胖小鼠的體重和脂肪含量^［62］。此外，肥胖患者腸道真菌總狀毛菌（Mucor racemosus）數(shù)量較少，而當(dāng)其體重減輕時(shí)，總狀毛菌（Mucor racemosus）的相對(duì)豐度又會(huì)可逆性增多，所以腸道內(nèi)總狀毛菌（Mucor racemosus）的相對(duì)豐度可能和機(jī)體脂肪沉積相關(guān)^［63］。因此，在畜禽生產(chǎn)過(guò)程，能否通過(guò)調(diào)控胃腸道共生真菌來(lái)影響畜禽脂肪沉積，值得進(jìn)一步研究。

此外，反芻動(dòng)物產(chǎn)生的甲烷是全球溫室氣體排放的一大來(lái)源。通過(guò)調(diào)控瘤胃共生真菌來(lái)減少反芻動(dòng)物甲烷排放對(duì)“低碳減排”具有重要意義。有研究表明，奶牛瘤胃中產(chǎn)甲烷菌能夠利用新美鞭菌門(mén)（Neocallimastigales）分解纖維素產(chǎn)生的乙酸、丙酸和丁酸等揮發(fā)性脂肪酸來(lái)合成甲烷。飼喂添加含6%大豆油日糧可顯著降低瘤胃內(nèi)新美鞭菌門(mén)（Neocallimastigales）數(shù)量，降低產(chǎn)甲烷菌對(duì)新美鞭菌門(mén)（Neocallimastigales）分解纖維素產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸的利用率，從而減少奶牛甲烷的排放^［64］。

5 總結(jié)與展望

胃腸道共生真菌是長(zhǎng)期定植于生物體胃腸道內(nèi)的真菌，這些真菌與胃腸道內(nèi)其它微生物菌群一起協(xié)同維持胃腸道微生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。此外，共生真菌廣泛分布在各種動(dòng)物的胃腸道中，可以通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)、培養(yǎng)組學(xué)技術(shù)等方法來(lái)對(duì)胃腸道共生真菌的定植情況展開(kāi)研究。目前的研究表明，這些共生真菌可發(fā)揮促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化、協(xié)同細(xì)菌調(diào)控畜禽腸道健康、提高動(dòng)物免疫力等益生作用，而且在嚙齒類和人類上的研究表明，腸道共生真菌還和機(jī)體免疫調(diào)控和脂肪沉積相關(guān)（圖1）。但總體來(lái)說(shuō)，人們對(duì)胃腸道共生真菌的研究還十分有限，對(duì)大部分胃腸道共生真菌的功能還不清楚。在未來(lái)的研究中，應(yīng)該結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)手段深入探究腸道中共生真菌的生理功能，并以此為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)出新型的微生態(tài)制劑用于畜禽生產(chǎn)養(yǎng)殖中，以此提高動(dòng)物健康水平，減少疾病發(fā)生，促進(jìn)生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

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