冬末春初圈养梅花鹿健康与腹泻个体粪便菌群的比较分析

腹泻是制约梅花鹿(Cervus nippon)养殖发展的主要因素之一，通常与肠道菌群失衡有关，而健康与腹泻梅花鹿个体菌群组成变化尚不清楚。为探究健康与腹泻梅花鹿肠道菌群差异，分析梅花鹿腹泻原因，以圈养雄性梅花鹿为实验对象，采集正常及腹泻梅花鹿粪便共18份，通过16S rRNA基因测序进行比较分析。研究结果表明，腹泻组菌群丰度及多样性较健康组均有所下降。在门至属水平，腹泻组理研菌科(Rikenellaceae)、克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)等有益菌丰度下降，Treponema＿2菌属等促炎菌丰度上升。此外，瘤胃球菌科UCG-014菌属(Ruminococcaceae＿UCG-014)和理研菌科RC9菌属(Rikenellaceae＿RC9＿gut＿group)在健康组中显著富集；疣微菌门(Verrucomicrobia)、拟普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、阿克曼氏菌属(Akkermansia)在腹泻组显著富集。腹泻梅花鹿与健康梅花鹿粪便菌群组成和多样性存在显著差异，疣微菌门丰度升高可能是导致梅花鹿腹泻的一个原因。     

基于16S rDNA测序技术分析功能性便秘患者粪便菌群

目的 运用16S rDNA测序技术分析功能性便秘（FC）患者粪便菌群特征,以期寻找FC特征菌,为FC诊治寻找新的治疗靶点。方法 收集福建中医药大学附属第二人民医院60例实验组（FC患者）和30例正常组的粪便,采用16S rDNA测序技术分析粪便菌群结构,并进行基因功能的预测。结果 两组在门水平上,主要由厚壁菌门和拟杆菌门组成;在属水平上,主要优势菌以粪杆菌属和拟杆菌属为主。实验组粪便菌群丰富度指数Chao1、Observed＿OTUs较正常组升高（P<0.05）,多样性指数Shannon指数和Simpson指数虽有上升趋势,但差异无统计学意义（P> 0.05）。布劳特菌属、罗氏菌属、 Ruminococcus＿gnavus＿group、Ruminococcus＿gauvreauii＿group、Eubacterium＿hallii＿group、Anaerostipes、Lachnospiraceae＿ND3007＿group、Dorea、乳球菌属在实验组中丰度均显著降低（P<0.01）。实验组特征菌为小杆菌属,正常组为布劳特菌属和埃希菌-志贺菌属。实验组蔗糖降解Ⅲ（P...     

冠突散囊菌发酵液对高脂饮食大鼠肥胖和肠道菌群的影响

本研究旨在探究突散囊菌发酵液对肥胖大鼠脂质代谢和肠道菌群紊乱的影响,为其开发利用提供科学依据。SD大鼠被随机分为正常组、模型组和冠突散囊菌发酵液干预的低、中、高剂量组,以及血脂康阳性对照组。通过高脂喂养建立食源性肥胖大鼠模型,正常组和模型组给予无菌水灌胃,各剂量组灌胃不同剂量冠突散囊菌发酵液。实验为期8周,末次给药后收集粪便和血清,用于肠道菌群分析和相关生化指标测定,并摘取肝脏进行病理学观察。结果显示,模型组大鼠体质量和Lee′s指数显著增加,血脂发生异常,肠道菌群多样性显著降低。冠突散囊菌发酵液显著降低了肥胖大鼠血清中总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇的含量,提高了高密度脂蛋白胆固醇的含量。测序结果亦显示,冠突散囊菌发酵液显著提高大鼠肠道菌群的多样性,上调瘤胃球菌NK4A214＿group、UCG-005、Christensenellaceae＿R-7＿group等菌群的丰度,下调拟杆菌属Bacteroides和Turicibacter的丰度。LefSe分析还显示,冠突散囊菌发酵液可显著增加大鼠肠道中乳酸菌Lactobacillus丰度,提高肠道的防御功能。综上所述,冠突散囊菌发...     

Akkermansia与高原牛肺水肿病相关性研究

【目的】本文通过对高原牛胃肠道菌群结构组成的分析,从微生物学角度探讨Akkermansia与高原牛肺水肿病的关系。【方法】本研究以沈阳地区健康娟姗牛为对照,以引进入拉萨半年的健康娟姗牛、拉萨本地健康黄牛以及引进入拉萨半年患肺水肿病的娟姗牛的粪便作为分析样本,采用Illumina MiSeq高通量测序技术测定样本中微生物16S rRNA基因V3–V4区序列,通过比较4种粪便样本菌群组成及丰度的差异,探讨Akkermansia与高原牛肺水肿病的相关性。【结果】Verrucomicrobia中Akkermansia在拉萨本地健康黄牛的胃肠道中的含量显著高于引进入拉萨半年的健康娟姗牛,在引进入拉萨半年患肺水肿病的娟姗牛胃肠道中的含量显著高于引进入拉萨半年的健康娟姗牛。在属水平上,沈阳地区健康娟姗牛胃肠道菌群中Akkermansia丰度占比为0.07%;引进入拉萨半年的健康娟姗牛胃肠道菌群中Akkermansia丰度占比为0.09%;拉萨本地黄牛胃肠道菌群中Akkermansia丰度占比为6.62%,是优势菌属;引进入拉萨半年的患肺水肿病的娟姗牛胃肠道菌群中Akkermansia丰度占比为11.85%,且是第一优势菌属。【结论】首次从微生物学角度探讨Akkermansia与高原牛肺水肿病的关系,为将Akkermansia丰度作为诊断肺水肿病的监测指标提供参考,但具体丰度值还有待进一步研究。     

象白蚁肠道中一个纤维素降解菌群的分离和特性研究

利用滤纸培养基从象白蚁(Nasutitermes sp.)肠道中分离出一个具有纤维素降解能力,能够降解滤纸的混合菌群。在起始pH 6.5,37℃培养条件下培养6d可得到最高的纤维素酶(CMCase和FPase)活性。在优化条件下,混合菌群的滤纸降解率在第15d达到最大值66.3%,显示出较高的滤纸降解效率。酶谱活性染色分析显示,混合菌群在以滤纸为唯一碳源的生长过程中至少表达了8种内切葡聚糖酶和4种木聚糖酶。扫描电镜观察到该混合菌群包含短杆状和球形两种形态的细菌。基于16SrRNA基因的系统发育分析表明,该混合菌群中至少存在两种细菌,分别属于沙雷氏菌属(Serratia)和类芽胞杆菌属(Paenibacillus)。这两种细菌协同降解纤维素的机制值得进一步深入研究。     

高效降解纤维素产甲烷菌群的富集及其性质研究

以获得1组高效降解纤维素的产甲烷菌群为目的,以蔬菜厌氧消化液、糖蜜厌氧消化液和池塘沉积物底泥为菌株来源,55℃条件下,以滤纸为碳源进行继代培养,检测其甲烷含量,最终获得1组有效分解纤维素的产甲烷菌群。该菌群能够有效分解滤纸,相对分解率可达67.3%,培养7 d甲烷累积产量可达46.5%(体积分数),培养第3天羧甲基纤维素酶(CMC)活性最高值为26.3 U/mL。有机酸中乙酸产量最高,7 d累积量为2.7 g/L。基于16S rRNA基因扩增子高通量测序分析结果表明,细菌的多样性高于古菌。细菌菌群主要由Lutispora、好氧芽胞杆菌属(Aeribacillus)、解硫胺素杆菌属(Aneurinibacillus)、共生小杆菌属(Symbiobacterium)、梭菌属(Clostridium)等组成,其中Lutispora为优势菌群,占细菌总丰度的11.04%。古菌菌群主要包括甲烷嗜热杆菌属(Methanothermobacter)、甲烷丝状菌属(Methanothrix)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)、甲烷螺菌(Methanospirillum)等,其中甲烷嗜热杆菌属为优势古菌菌群,占古菌总丰度的99.82%。这组高效降解纤维素的产甲烷菌群可通过多种微生物协同作用实现纤维素的降解和甲烷的产生。     

显微观察中国荷斯坦牛瘤胃纤毛虫的物种多样性北大核心CSCD

瘤胃纤毛虫是反刍动物瘤胃微生物的重要组成部分,在维持瘤胃微生态和对宿主动物供能等方面起重要作用。本研究采集5头中国荷斯坦牛(Bos taurus)瘤胃液样品固定染色,而后通过光学显微镜计数瘤胃纤毛虫的密度和属的组成及组成比,并对其中常见属进行观察和特征描述,旨在了解中国荷斯坦牛瘤胃纤毛虫的物种多样性,为反刍动物的瘤胃内纤毛虫生物多样性研究提供资料。结果发现,中国荷斯坦牛瘤胃纤毛虫在瘤胃液中的平均密度为(3.2±3.4)×10^(8)个/L,共检出13属瘤胃纤毛虫,其中检出率最高的3个属依次为内毛属(Entodinium)、单甲属(Eremoplastron)和双毛属(Diplodinium),检出率最低的3个属依次为鞘甲属(Elytroplastron)、后毛属(Metadinium)和多甲属(Polyplastron)。内毛属是中国荷斯坦牛瘤胃液中最主要的属,其平均组成比为84.0%±10.2%,而其他属的组成比都低于5%。本研究表明,中国荷斯坦牛瘤胃液中瘤胃纤毛虫具有丰富的物种多样性。     

长足大竹象消化道不同分段菌群异质性及竹木质纤维素降解能力

【目的】长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti消化道共生菌群参与了竹纤维素的降解。本研究旨在揭示长足大竹象幼虫消化道不同分段共生菌群异质性及木质纤维素的降解能力。【方法】通过对16S rRNA测序对长足大竹象幼虫消化道分段口器(YB)、前肠(YFG)、中肠(YMG)和后肠(YHG)进行菌群组成分析及功能预测;分析各消化道分段核心属细菌基因组中碳水化合物活性酶(carbohydrate active enzyme, CAZy)基因,预测木质纤维素降解能力;应用口器混合菌(MPJ)、前肠混合菌(FJ)、中肠混合菌(MJ)和后肠混合菌(HJ)悬液体外降解竹笋粉,检测共生菌群的木质纤维素的降解能力。【结果】长足大竹象幼虫消化道菌群多样性分析显示,YFG, YMG和YHG的菌群多样性大于YB,YFG的菌群物种多样性最高,而YB最低。YFG, YMG和YHG样本中厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)相对丰度最高,而YB中变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)相对丰度最高。核心属细菌基因组CAZy基因分析表明长足大竹象幼虫消化道中大多数细菌基因组中存在丰富的CAZy基因,且在拟杆菌属Bacteroides细菌基因组中尤为明显,预示其与木质纤维素的降解密切相关。体外降解竹笋粉实验结果表明,长足大竹象幼虫MPJ, FJ, MJ和HJ对竹笋粉纤维素的降解率分别为21.7%, 39.9%, 44.2%和21.0%,对半纤维素降解率分别为72.7%, 52.3%, 65.7%和61.5%,对木质素降解率分别为20.5%, 41.3%, 39.9%和37.9%。【结论】长足大竹象幼虫的消化道菌群的异质性可以影响木质纤维素降解能力,因而这些菌群可以作为分离高效木质纤维素降解菌的重要来源之一。本研究为竹生物质的工业转化利用提供部分参考信息。     

中温（37℃）纤维素分解菌的筛选及混合培养研究

目的:筛选纤维素分解菌,构建复合微生物菌系进行混合培养,获得降解纤维素能力强的复合菌系.方法:从高温阶段堆肥样品、腐熟肥料、牛粪和土壤中筛选出能较好降解纤维素的菌株,进行单独与混合发酵培养,测其酶活.结果:获得降解纤维素能力较强的细菌3株、霉菌4株、放线菌2株.按不同的接种比例构建了4组复合微生物菌系,4个组合的滤纸失重率分别达到41.52%、44.94%、41.82%、37.11%,液体发酵的平均CMC酶活分别为624U/g、988U/g、769U/g、1041U/g,固体发酵的平均CMC酶活分别为4240U/g、5289U/g、4807U/g、5344U/g.结论:综合分析复合菌系滤纸条降解能力、CMC酶活、FAP酶活表明,组合二分解纤维素能力明显强于其他几个组合.     

发酵床中纤维素降解菌的分离与鉴定

从发酵床垫料中初步分离出43株纤维素降解菌。采用刚果红鉴别培养基及滤纸条培养基初筛,得到5株透明圈较大且使滤纸条产生崩解的菌株,通过进一步液体发酵,测定其CMC酶活、FPA酶活和天然纤维素酶活,获得2株具有较高纤维素降解活性菌株,并分别命名为F7和F21。经16S rRNA基因序列分子生物学鉴定和系统发育分析表明,这2株纤维素降解菌分别归属为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和链霉菌(Streptomyces sp.)。     

兼性厌氧复合菌群H纤维素降解和产乙醇能力及生态组成初探

通过限制性培养条件和连续继代培养,筛选获得了一组具有高效稳定降解纤维素能力的复合菌群H。该菌群在传代30代以上仍能保持各项性状稳定,其工作pH为6～9,3 d可以完全降解置于100 mL PCS缓冲液培养基中的滤纸,发酵液中能够检出1.54 g/L乙醇。通过16S rDNA扩增和DGGE的方法,对菌群在不同阶段的微生物组成进行了研究,确定了琥珀酸嗜热梭菌Clostridium thermo succinogene、产气荚膜梭菌Clostridium straminisolvens和紫色板蓝根梭菌Clostridium isatidis等多种可直接实现纤维素到乙醇转化的菌株。菌群通过菌种之间的协同作用,共同维持了体系的稳定及降解能力的稳定。明确菌系的组成,对于进一步研究菌群降解机理、优化菌群和提高乙醇产率意义重大。     

奶牛HSP70基因3'-侧翼区多态性分析及其与生产性能的关系

以160头荷斯坦和娟姗奶牛作为研究对象,分别测定了其在不同温度条件下,直肠温度、呼吸频率、产奶量及乳成分,并进行了统计分析。同时设计引物扩增HSP70基因3’-侧翼区,通过PCR—SSCP技术分析hSPTO基因3’-侧翼区的多态性,并发现一个多态位点。结果表明：扩增片段为292bp,扩增产物有基因多态性,共发现4种基因型,分别为荷斯坦牛的AA（H）型、AB（H）型和娟姗牛的AA（J）刭、AB（J）型。其中B基因可能为抗热应激耩囚,这4种基囚型奶牛个体的生产性能差异不显著（P〉0．05）。     

木质纤维素的微生物降解

木质纤维素广泛存在于自然界中,因结构复杂,其高效降解需要多种微生物的协同互作,由于参与木质纤维素降解的微生物种类繁多,其协同降解机理尚不完全明确。随着微生物分子生物学和组学技术的快速发展,将为微生物协同降解木质纤维素机制的研究提供新的方法和思路。笔者前期研究发现,细菌复合菌系在50℃下表现出强大的木质纤维素降解能力,菌系由可分离培养和暂时不可分离培养细菌组成,但是可分离培养细菌没有降解能力。通过宏基因组和宏转录组研究表明,与木质纤维素降解相关的某些基因表达量发生显著变化,通过组学方法有可能更加深入解释微生物协同降解木质纤维素的微生物学和酶学机理。文中从酶、纯培养菌株和复合菌群三个方面综述了木质纤维素微生物降解研究进展,着重介绍了组学技术在解析复合菌群作用机理方面的现状和应用前景,以期为探索微生物群落协同降解木质纤维素的机理提供借鉴。     

对叶榕果实对苏卡达陆龟粪便微生物的影响

为了更好地了解人工饲养条件下,食物对苏卡达陆龟Centrochelys sulcata肠道菌群的影响,本研究采用高通量测序技术,分析比较了7只大小相近苏卡达陆龟在自主取食对叶榕Ficus hispida果实前后,粪便微生物菌群结构及其功能预测结果的变化。结果表明,Alpha多样性指数和优势菌门及其相对丰度在组间无显著差异,相对丰度>1%的菌属数量和相对丰度的组间差异显著。主坐标分析和层次聚类分析显示菌群存在明显的组间分离现象,LEfSe分析显示2组样本均有各自的标志物种。KEGG代谢通路分析结果显示,取食对叶榕果实期间,粪便菌群表现出抗生素类物质如四环素、聚酮类化合物及抗氧化活性物质甜菜素的合成显著高于非取食期间,而对环境污染物如乙基苯、双酚、阿特拉津和多环芳烃等的降解能力显著高于非取食期间。苏卡达陆龟肠道菌群对食物组分的变化具有积极的响应能力。     

不同养殖场林麝肠道微生物组成和功能的差异

肠道疾病是养殖林麝(Moschus berezovskii)常见疾病。动物肠道微生物伴随宿主进化并与胃肠道构成了复杂的微生态系统。为探究不同饲养环境对圈养林麝肠道微生物组成和功能的影响,本研究对采自国内5个不同养殖场的215份粪便样品进行了16S rRNA基因高通量测序,对比分析不同养殖场林麝肠道微生物组成、多样性和功能的差异。结果显示,厚壁菌门和拟杆菌门是未喂食复合益生菌的祁连县养殖场林麝肠道菌群的绝对优势菌门,而喂食复合益生菌的甘肃两当县和陕西凤县的4家养殖场林麝肠道菌群的绝对优势菌门为厚壁菌门和变形菌门。不同养殖场林麝肠道菌群组成、优势菌门、优势菌属、潜在致病菌、代谢及疾病相关功能均有显著差异。祁连县养殖场林麝肠道微生物的α多样性和疾病相关功能表达量显著低于其他养殖场,并以肠型2为主,其主导菌为厚壁菌门、UCG-005和拟杆菌属;两当县和凤县的4家养殖场林麝肠道菌群潜在致病菌相对丰度较低。本研究推测食物组成差异可能是导致不同养殖场林麝肠道微生物差异的主要因素,复合益生菌的使用可能是导致α多样性和潜在致病菌下降的重要因素。该结果可为林麝的人工养殖和有效管理提供科学依据,也对人工饲养...     

基于三种碳源筛选低温纤维素降解菌及其复合系的降解能力分析

分别以微晶纤维素、羧甲基纤维素(Carboxymethylcellulose,CMC)和D-水杨苷三种不同碳源在4℃下对呼伦贝尔森林土壤中的低温纤维素降解细菌进行筛选,将酶活性高的菌株分别混合构建低温降解复合系并测定其滤纸降解能力。结果共分离到172株低温纤维素降解细菌,以微晶纤维素、CMC为碳源分离到的细菌均分属于4个纲,以D-水杨苷为碳源分离到的细菌分属于6个纲,第一优势菌纲均为γ-Proteobacteria,比例分别为54%、48%和55%,其次为α-Proteobacteria,比例分别为28%、26%和34%;第一优势菌属均为Pseudomonas,比例分别为35%、26%和26%,以微晶纤维素为碳源分离到的细菌第二优势菌属为Rhizobium,比例为15%,以CMC为碳源筛到的细菌第二优势菌属为Rhizobium和Oerskovia,比例为12%,以D-水杨苷为碳源分离到的细菌第二优势菌属为Lelliottia比例为19%。构建的27个低温降解复合系中滤纸酶活性最高的降解复合系为组合D13'1"和D13'2",酶活性可达158.02 U/mL,是其复合系中单菌株的5-10倍,为低温降解复合系最优菌群组合,具有较高的应用潜力。     

不同地理纬度笼养狼肠道菌群多样性比较研究

动物肠道菌群关系其健康状态,而菌群组成受到生活环境等因素的影响,探究其中关系有利于更好地进行物种保护。本研究基于非损伤性取样,利用16S rDNA高通量测序技术,开展不同地理纬度笼养国家二级重点保护野生动物狼（Canis lupus）的肠道菌群结构比较和初步功能预测。针对取自天津市动物园（38°88′N）和南京市红山森林动物园（31°14′N）两地饲养的狼粪便样本（分别简称为天津样本和南京样本）进行高通量测序,利用生物信息学比较分析两组样本的微生物组成和多样性差异。结果表明：Student’s t和Welch’s t检验显示南京样本的α多样性显著高于天津样本。在门水平上,厚壁菌门（Firmicutes）和放线菌门（Actinobacteria）是两组样本中的优势菌门,天津样本中弯曲杆菌门（Campilobacterota）的丰度显著高于南京样本。在属水平上,两组样本的肠道菌群中优势菌属均包括艰难梭菌属（Peptoclostridium）、柯林斯菌属（Collinsella）和狭义梭菌属（Clostridium＿sensu＿stricto＿1）。基于Unweighted UniFrac距...     

一株纤维素降解真菌的筛选及鉴定

[目的]分离筛选高效降解纤维素的真菌菌株,并研究其产酶能力.[方法]利用刚果红染色法从甘蔗地土壤中分离纤维素降解真菌,再通过测定滤纸的降解率及发酵酶活复筛.[结果]综合考虑水解圈,水解圈和菌株直径的比值(HC值),滤纸的降解率和复筛酶活,对试验真菌降解纤维素的能力进行综合评价,筛选到具有较强纤维素降解能力的真菌菌株SJ1,经形态学观察及分子生物学鉴定,该菌属于草酸青霉.其滤纸酶活、内切葡聚糖酶酶活(CMC酶活)、β-葡聚糖苷酶酶活和外切葡聚糖酶酶活(CBH酶活)分别为25.15、740.42、58.03和2.442 U/mL.[结论]菌株SJ1是一株十分具有研究开发潜力的纤维素酶生产菌株.     

瘤胃纤维素降解细菌的研究进展

反刍动物瘤胃是自然界中最有效的纤维素降解系统，其纤维素降解能力主要源于寄居于其中的纤维素降解细菌、真菌和原虫。其中，瘤胃纤维素降解细菌因数量庞大、种类繁多以及代谢途径丰富，在木质纤维素降解及利用方面发挥着重要作用。本文综述了国内外瘤胃纤维素降解细菌的种类，分析了瘤胃纤维素降解细菌的特性；阐述了瘤胃纤维素降解细菌通过纤维小体对纤维素的降解过程，以及瘤胃微生物之间的相互作用和相互制约关系；简述宏组学技术在开发新纤维素降解菌和新纤维素酶方面的应用，旨在为进一步研究纤维素降解细菌的降解机理，开发新的纤维素菌种和酶资源提供新的思路。     

Clostridium thermocellum与Bacillus licheniformis共培养分解纤维素的性质

【目的】采取人工构建复合菌系的方法探索微生物协同降解纤维素的机理及菌间关系。【方法】从一组高温发酵木质纤维素原料产沼气的菌群中分离获得若干菌株,其中一株细菌经16S rRNA基因全序列测序比对后鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),将该菌株与厌氧纤维素分解菌Clostridium thermocellum CTL-6进行共培养,菌株组合表现出很强的滤纸纤维素分解能力。【结果】两菌共培养9 d,累计滤纸分解量为484.6 mg,滤纸相对分解率高达93.2%;pH变化呈先下降后逐步回升,培养3 d后pH由初始时的7.00降到最低值6.57,第9天升至7.73;菌株组合能同时产生纤维素酶和半纤维素酶,培养过程中两种酶活性大小均呈不断上升趋势,最大值分别为0.32 U/m L和0.57 U/m L。利用HPLC监测了乳酸、甲酸、乙酸、丙酸和丁酸5种有机酸含量的变化,其中丁酸、丙酸代谢量最高,分别为1 477.3 mg/L和1 068.8 mg/L;除丙酸外,其他4种有机酸含量变化趋势与滤纸降解的变化均无明显相关性。5种有机酸总含量的变化与p H的变化趋势一致,表明对pH变化起决定性作用的很可能是某种未检测的酸性较强的物质含量变化。【结论】Bacillus licheniformis能有效促进Clostridium thermocellum CTL-6的纤维素分解活性,且该菌株组合可作为后期进一步构建纤维素甲烷转化复合菌系的基础。