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粪臭素(3-甲基吲哚)是肉仔鸡后肠菌群降解L-色氨酸(L-Trp)的主要代谢产物,是引起鸡粪恶臭的主要物质。研究表明,适量的寡糖可改变肠道细菌发酵模式,降低粪臭素产生,但其作用机理还不完全清楚,系统地对参与粪臭素产生的菌群的定性、定量研究也不多。本试验采用体外发酵方法和应用分子生物学技术评定菊糖和大豆寡糖(SBOS)对肉仔鸡盲肠和直肠菌群作用下,L-Trp降解率和吲哚、粪臭素产生量及发酵参数的影响,并对发酵液中菌群结构、主要菌群数量和菌群宏蛋白质组进行分析,探索寡糖降低吲哚、粪臭素产生的可能的微生物学机制。试验采用两因子析因试验设计,分别以盲肠食糜、直肠食糜为菌源,对照组添加250μmol/L L-Trp,菊糖组和SBOS组分别在对照组的基础上添加1%(以含糖量计)的菊糖和SBOS,应用ANKOM RFS体外产气系统,经38℃厌氧发酵24 h后,测定发酵体系中吲哚、粪臭素及挥发性脂肪酸(VFA)浓度、pH值和产气量的变化；采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和16S rDNA序列分析技术研究发酵液中菌群结构；采用荧光定量PCR (ream-time qPCR)技术对发酵液中大肠杆菌、乳酸菌、双歧杆菌和总菌数量进行检测；利用蛋白质双向电泳和生物质谱技术对盲肠体外发酵液的菌群宏蛋白质组进行分析。试验结果表明：(1)盲肠菌源发酵体系中吲哚浓度极显著高于直肠发酵液(P<0.01),直肠菌源发酵液中粪臭素浓度极显著高于盲肠菌源发酵液(P<0.01)；盲肠菌源发酵液pH值和产气量极显著高于直肠菌源发酵液(P<0.01)、乙酸浓度极显著低于直肠发酵液(P<0.01)。菊糖组和SBOS组发酵液中吲哚浓度和L-Trp降解率极显著低于对照组(P<0.01)、粪臭素浓度显著低于对照组(P<0.05)。菊糖组吲哚浓度极显著低于大豆寡糖组(P<0.01),菊糖组和大豆寡糖组粪臭素浓度和L-Trp降解率差异不显著(P>0.05)。(2)不同菌源及添加不同寡糖的DGGE图谱有一定程度的差异,盲肠菌源DGGE条带数极显著高于直肠菌源(P<0.01)、菊糖组和SBOS组DGGE条带数极显著低于对照组(P<0.01)；添加菊糖和SBOS出现了4条特异条带,与其最相似的菌分别属于拟杆菌属、厚壁菌门和双歧杆菌属,说明添加寡糖能够通过促进以上细菌的增殖而降低吲哚、粪臭素的产生；对照组DGGE图谱上出现6条特异条带,与其最相似的细菌分别属于理研科Alistipes属、毛螺科罗氏菌属、大肠杆菌属、拟杆菌属、吉氏第杆菌属和肠杆菌属。说明添加寡糖能够通过抑制以上细菌的生长而降低吲哚和粪臭素的产生。(3)盲肠菌源发酵液中双歧杆菌和总菌数量极显著高于直肠菌源发酵液(P<0.01),盲肠菌源发酵液中乳酸菌数量显著高于直肠菌源发酵液(P<0.05)；菊糖组乳酸菌数量极显著高于对照组和SBOS组(P<0.01),菊糖组和SBOS组双歧杆菌数量极显著高于对照组(P<0.01),菊糖组总菌数量极显著高于对照组(P<0.01),SBOS组总菌数量显著高于对照组(P<0.05)。结合吲哚、粪臭素产生量可以说明添加菊糖和SBOS能够通过增加发酵体系中乳酸菌和双歧杆菌的数量降低吲哚和粪臭素的产生。(4)添加菊糖和SBOS对发酵液中菌群蛋白质的表达有一定的影响,对表达量变化较大的蛋白质点进行生物质谱检测,与数据库成功匹配的蛋白质点分别为脆弱拟杆菌和拟杆菌体内的假定蛋白质、拟杆菌体内的50S核糖体蛋白L10、卟啉单胞菌体内的溶血素、单形拟杆菌体内的热休克-α晶状体蛋白家族蛋白、拟杆菌体内的甘油醛-3-磷酸脱氢酶,并且都是上调表达蛋白,说明这些蛋白质和产生该蛋白质的细菌在寡糖降低粪臭素产生的过程中起到重要的作用。综上,发酵体系中添加菊糖和SBOS能够影响体外发酵参数,并且通过增加有益菌的增殖和抑制有害菌的生长,同时调节一些蛋白质的表达量达到抑制吲哚、粪臭素产生的作用。并且添加菊糖对肠道菌群发酵L-Trp过程中臭味物质产生量的降低作用优于SBOS。