铜是生物体的一种必需微量元素。在饲料中添加铜可促进畜禽生长,农业生产中常用其作为饲料添加剂使用,但铜摄入过量会对机体造成危害。前期研究表明,摄入高铜会诱发肉鸡的氧化应激损伤,以及肠道结构不同程度的损伤。因为肠道菌群的构成和多样性能够在一定程度上反应肉鸡的营养、健康水平,所以本实验将关注点放在肠道菌群的改变上。为研究高剂量铜对白羽肉鸡盲肠内容物中微生物多样性及各肠道结构的影响。本实验选取1日龄商品代白羽肉鸡240羽,随机分为4组:对照组、高铜Ⅰ组、高铜Ⅱ组和高铜Ⅲ组。实验周期为49天。铜源为无水硫酸铜,基础日粮根据NRC(1994)饲养标准中提出的家禽营养所需进行配置。在此基础上,将对照组的铜的含量添加至11 mg/kg,将高铜Ⅰ组的铜的含量添加至110 mg/kg,将高铜Ⅱ组的铜的含量添加至220 mg/kg,将高铜Ⅲ组的铜的含量添加至330 mg/kg。所有组别肉鸡均自由饮水。于实验第49天,各组随机抽取12羽肉鸡,采取盲肠内容物,利用16S rDNA高通量测序检测盲肠内容物中微生物群落结构、多样性、蛋白功能及代谢通路功能的变化;收集十二指肠、空肠、回肠、盲肠及直肠,观察其组织结构,并检测各肠段铜、锌、铁元素含量。结果显示:(1)从对照组和高铜Ⅲ组中分别随机抽取6个盲肠内容物样品,其微生物测序共获得14988个OTU。其微生物类群高达10个细菌门,12个细菌科,95个细菌属。(2)对照组和高铜Ⅲ组的所测出的菌群中厚壁菌门和拟杆菌门占比最大。对照组和高铜Ⅲ组在属水平上占比最大的均为另枝菌属,分别是10.82%,21%。(3)与对照组相比,高铜Ⅲ组柔膜菌门丰度显著升高(P<0.05);厚壁菌门丰度显著降低(P<0.05)。红螺菌科丰度极显著升高(P<0.01),肠杆菌科丰度显著升高(P<0.05);韦荣球菌科丰度显著降低(P<0.05)。另枝菌属丰度显著升高(P<0.05);厌氧棍状菌属,瘤胃梭菌属丰度显著降低(P<0.05)。(4)高铜Ⅲ组的盲肠微生物的细胞运动性、染色质结构与动力学蛋白功能显著降低(P<0.05),复制、重组和修复蛋白功能显著增高(P<0.05)。(5)高铜Ⅲ组的与氧化磷酸化相关的p53 signaling pathway等,及与营养代谢相关的Fatty acid metabolism等代谢通路因子显著升高(P<0.05),而与营养代谢相关的Mineral absorption等及与其他生理功能相关的DNA repair and recombination proteins等代谢通路因子显著降低(P<0.05)。(6)高铜日粮使肉鸡各部分肠道的绒毛高度与隐窝深度比值呈下降趋势,高铜Ⅲ组与对照组相比显著降低(P<0.05)。(7)随日粮中的铜含量增加,肉鸡各部分肠道组织中的铜含量增加。铜与铁在代谢中呈拮抗关系,铜与锌在十二指肠、回肠及直肠中呈拮抗关系。实验结果表明,高铜日粮能引起盲肠微生物构成,及菌群的蛋白和代谢通路因子等的改变。随着日粮中铜含量的增加,肠道中铜含量也增加,锌、铁含量呈不同程度的下降,并影响肠道结构。