日粮添加复合饲用益生菌对肉牛生长性能及肠道微生物的影响

[目的] 为研究添加饲用益生菌对肉牛生长性能、血液生理生化指标及肠道微生物区系的影响。[方法] 在青海地区选取西门塔尔牛与荷斯坦牛的杂交1代18头,按每组平均体重相近的原则随机分为2组,每组9头,试验组饮食添加地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母的复合饲用益生菌。[结果] 试验结果表明：试验组显著地提高了胸围日增长量（P=0.029）;试验组皮质醇浓度显著（P<0.05）高于对照组,高密度胆固醇脂蛋白、低密度胆固醇脂蛋白与总胆固醇浓度显著（P<0.05）低于对照组;进一步分析肠道微生物发现,两组之间Alpha多样性没有显著差异（P>0.05）,Beta多样性差异显著（P<0.05）;Tenericutes、Alistipes和Ruminococcaceae的相对丰度在试验组显著高于对照组（P<0.05）,而Alloprevotella相对丰度显著低于对照组（P<0.05）;检测到的芽孢杆菌种没有显著的差异,有趣的是,试验组降低了肠道中的大肠杆菌丰度。[结论] 综上,饲喂复合饲用益生菌能够有效降低血清胆固醇的合成、抑制有害微生物的繁殖。该研究为益生菌干预肉牛健康养殖提供了理论依据。     

江山乌猪肠道黏膜菌群组成及其功能的性别差异

肠道黏膜微生物在调控宿主生理功能方面发挥重要作用,其结构组成受到多种因素影响。性别被认为是塑造肠道微生物的因素之一。然而,性别对肠道黏膜菌群的差异影响还不清楚。【目的】以江山乌猪为研究对象,探究性别差异对其肠道黏膜微生物组成及功能的影响。【方法】选取性成熟的雌性和雄性江山乌猪各8头,利用16S rRNA基因高通量测序技术分析回肠和结肠黏膜菌群。【结果】在回肠黏膜中,雄性江山乌猪菌群的Chao1指数和Shannon指数显著高于雌性(P<0.05),在结肠黏膜中,不同性别江山乌猪菌群Chao1指数和Shannon指数无显著差异(P>0.05)。菌群差异分析显示,回肠黏膜中,沙雷氏菌属(Serratia)和埃希氏志贺菌属(Escherichia_Shigella)在雌性组中的相对丰度显著高于雄性组(P<0.05),雄性组中Oscillospiraceae UCG-005、拟普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、布劳特氏菌属(Blautia)和Prevotellaceae_NK3B31_group相对丰度显著高于雌性组(P<0.05);结肠黏膜中,雌性组中unclassified_Muribaculaceae、Rikenellaceae_RC9_gut_group和Prevotellaceae UCG-003相对丰度显著高于雄性组(P<0.05),Oscillospiraceae UCG-005、Lachnospiraceae_NK4A136_group和unclassified_Lachnospiraceae在雄性组中相对丰度更高(P<0.05)。功能预测发现,雄性乌猪回肠黏膜菌群显著富集了氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢等功能途径(P<0.05);结肠黏膜菌群主要富集了膜转运相关的ABC转运蛋白和信号转导相关的双组分系统等功能途径(P<0.05)。【结论】不同性别江山乌猪肠黏膜菌群结构及功能具有明显差异。这些结果揭示了不同性别江山乌猪肠道黏膜菌群的差异特征,为了解和挖掘我国地方畜禽品种肠道微生物资源提供部分参考。     

圈养条件下新疆马鹿两个亚种的肠道菌群比较分析

肠道菌群组成复杂，与宿主肠道内环境动态平衡和健康息息相关。马鹿是鹿科动物中分布最广的种类，亚种分化众多，但现有马鹿肠道菌群研究较少。为丰富马鹿肠道菌群数据，以马鹿的两个亚种为阶元，运用高通量16S rRNA基因测序技术检测了7头雄性天山马鹿和7头雄性塔里木马鹿的肠道微生物，对其核心菌群、结构组成、多样性及肠道微生物的差异进行分析，旨在了解不同马鹿亚种肠道微生物组成差异，为两亚种间肠道菌群的差异提供参考。研究结果表明，塔里木马鹿菌群多样性及丰度低于天山马鹿。厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）及拟杆菌门（Bacteroidetes）为两组马鹿的优势菌门。此外，天山马鹿肠道中分解蛋白质、脂质的拟杆菌门和变形菌门相对丰度高于塔里木马鹿，而分解植物纤维的双歧杆菌（Bifidobacterium）、瘤胃球菌科UCG 014（Ruminococcaceae UCG 014）的相对丰度低于塔里木马鹿。本研究对天山马鹿及塔里木马鹿肠道菌群组成进行初步了解，可根据研究结果调整其饲料配比，为马鹿饲养管理的改善提供参考。     

生长猪结肠乳酸菌菌群的昼夜节律性变化

【目的】本文旨在研究生长猪在24 h内结肠乳酸菌的多样性变化、丰富度变化与节律性变化。【方法】选取6头装有结肠瘘管的“杜×长×大”三元杂交生长猪,于清晨6:00开始,每隔3 h连续采集一天内生长猪的结肠食糜,提取DNA,用乳酸菌特异性引物进行高通量测序,在属和种水平上分析结肠乳酸菌菌群丰度与节律性变化。【结果】生长猪结肠乳酸菌在24 h内Chao1和Simpson指数发生显著性变化(P<0.05);属水平上Lactobacillus相对丰度最高,一天内在6:00时相对丰度最低,为94.15%,18:00时相对丰度最高,为97.46%;种水平上Lactobacillus johnsonii相对丰度最高,一天内在3:00时相对丰度最低,为47.66%,18:00时相对丰度最高,为71.59%,Lactobacillus reuteri丰度次之。生长猪结肠乳酸菌中46个核心OTU具有节律性,均为Lactobacillus;而在种水平上Lactobacillus gasseri、Lactobacillus johnsonii、Lactobacillus sp. KC45a和Lactobacillus reuteri显现出节律性(P<0.05)。【结论】生长猪结肠乳酸菌在24 h内多样性发生显著性变化,在种水平上显现出节律性,丰富了我们对猪肠道微生物昼夜节律的了解。     

EM复合菌对新疆色素辣椒生长及根际细菌群落的影响

【背景】Effective microorganisms （EM）复合菌在我国农业种植上的应用越来越广泛,但对色素辣椒的促生作用与根际细菌群落结构的影响未见报道。【目的】评估EM复合菌对新疆色素辣椒的促生长作用,并分析其对色素辣椒根际细菌群落组成的影响。【方法】通过随水灌溉方式将EM复合菌接种到色素辣椒根部,在收获期测定辣椒生长指标、土壤养分和酶活活性,明确EM复合菌对辣椒生长和土壤质量的影响;利用16S rRNA基因高通量测序技术测定EM复合菌对辣椒根系细菌群落组成和结构的影响。【结果】与对照组相比,EM复合菌的施用使辣椒株高、鲜重、单个果重和单株结果数分别提高23.89%、85.41%、42.31%和46.04%;土壤中碱解氮和速效磷含量分别提高5.83%和13.39%,土壤中脲酶、蔗糖酶和过氧化物酶的活性分别提高11.47%、9.42%和21.43%;施用EM复合菌显著改变辣椒根际微生物群落的α多样性和β多样性,提高有益菌群变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度,其中变形菌门黄单胞菌科（Xanthomonadaceae）的相对丰度增加119.32%;在属的水平上,施用EM复合菌显著增加了藤黄色杆菌属（Luteitalea）、藤黄单胞菌属（Luteimonas）、鞘脂单胞菌属（Sphingobacterium）和盐单胞菌属（Halomonas）的相对丰度,尤其是藤黄单胞菌属的丰度提高244.17%,同时显著降低黄杆菌属（Flavobacterium）的相对丰度。此外,与土壤理化指标呈正相关的微生物菌群相对丰度也显著升高。【结论】EM复合菌能够通过提高土壤营养成分与酶活活性,调控根系微生物群落结构,富集大量在盐碱地生存能力较强的有益菌群,进而起到促进色素辣椒生长的功效。     

猪源乳杆菌Lactobacillus reuteri strain DSM和Lactobacillus taiwanensis strain BCRC对肠道炎症的影响

[目的] 旨在以葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导小鼠肠炎模型研究猪源乳杆菌Lactobacillus reuteri strain DSM（LR）和Lactobacillus taiwanensis strain BCRC（LT）对肠道炎症的影响。[方法] 选取24只8周龄体重相近的C57BL/6J雄性小鼠,随机分为4组（每组6个重复）：正常对照组、DSS组、LR菌处理组（DSS+LR）和LT菌处理组（DSS+LT）。适应期7 d,试验期16 d,随后处死小鼠并采样。[结果] 与正常对照组相比,DSS组小鼠体重、结肠长度显著降低,疾病活动指数（DAI）显著增加（P<0.05）;与DSS组相比,LR、LT菌处理组小鼠体重下降的程度并没有显著缓解,但是,其DAI评分显著降低;并且,LT菌处理组结肠长度显著增加（P<0.05）。正常对照组和LT菌处理组结肠组织病理学评分显著低于DSS组和LR菌处理组（P<0.05）。结肠髓过氧化物酶（MPO）活性在正常对照组和LT菌处理组也显著低于DSS组（P<0.05）,在LR菌处理组与DSS组无显著差异（P>0.05）。与正常对照组相比,DSS组结肠和血浆的促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平显著升高,而抗炎因子IL-10水平显著降低;相比于DSS组,LT菌处理组显著降低了结肠和血浆的TNF-α、IL-1β、IL-6水平,升高了IL-10水平;LR菌处理组显著降低了结肠TNF-α水平、血浆IL-1β水平,升高IL-10水平（P<0.05）。免疫组化和ELISA结果显示,相比于正常对照组,DSS组降低了结肠紧密连接蛋白Claudin-1、Occludin、ZO-1和黏蛋白Muc-2表达水平,而LR或LT菌的处理则上调了DSS影响下的屏障相关蛋白表达。16S rDNA测序技术检测结肠菌群组成,PCoA分析得出,正常对照组和DSS组显著分离,LT处理组菌群组成更接近于正常对照组。门水平上,变形菌门丰度在正常对照组显著低于DSS组（P<0.05）;与DSS组相比,LT菌处理组也能降低变形菌门丰度,但未达显著水平（P>0.05）。属水平上,Muribaculaceae_norank属在正常对照组显著高于其他3组,Bacteroides在正常对照组显著低于其他3组（P<0.05）;与DSS组相比,LR或LT菌的处理增加了Muribaculaceae_norank丰度,降低了Bacteroides菌丰度,但差异不显著（P>0.05）。[结论] 乳杆菌Lactobacillus reuteri和Lactobacillus taiwanensis能增强肠上皮屏障,对DSS引起的肠道炎症起到了一定的缓解作用;其中,Lactobacillus taiwanensis对肠上皮屏障的保护效果更为明显。     

锡林河流域不同植被带土壤绿菌门微生物群落的空间分布特征

[目的] 为了探究锡林河流域中游不同植被带土壤绿菌门（Chlorobi）成员的空间分布特征及驱动因子。[方法] 本文选择典型河滨带环境为研究对象,沿河流中心至河流阶地（陆向）方向,在无植被带（BC）、水莎草沼泽（BS）、灯芯草沼泽化草甸（LF）、鹅绒委陵菜草甸（HF）、河流阶地羊草草原（LT）、丘陵坡地大针茅典型草原（HT）中分别采集0-10 cm土壤样品。基于16S rRNA基因高通量测序分析土壤绿菌门微生物群落的组成、丰度及空间分布特征;结合土壤理化因子分析绿菌门微生物群落空间异质性的驱动因子。[结果] 在属水平上共检测到来自绿菌目（Chlorobiales）和Ignavibacteriales目的9个类群。Chlorobiales1、2、6及Ignavibacteriales7、9类群的最高相对丰度低于0.40%;Ignavibacteriales3、4、5、8类群的最高相对丰度介于0.54%-1.06%。Chlorobiales1、2类群在HF、LT和HT的相对丰度显著高于BS（P<0.05）,Chlorobiales1类群的相对丰度与pH和总有机碳含量呈极显著正相关（P<0.01）;Chlorobiales2类群的相对丰度与粉黏粒含量呈极显著正相关（P<0.01）;Ignavibacteriales3、5、7、9和Ignavibacterium4类群在LF的相对丰度显著高于BC（P<0.05）,与含水量呈极显著正相关（P<0.01）;Chlorobiales6和Ignavibacteriales8类群在BS的相对丰度显著高于其他植被带（P<0.05）,与氨态氮含量呈极显著正相关（P<0.01）。变异权重分析表明,土壤含水量解释了绿菌门微生物群落空间变异的65.7%。[结论] 锡林河流域不同植被带土壤绿菌门微生物群落存在明显的空间异质性;土壤含水量是不同植被带绿菌门微生物群落空间异质性的主要驱动因子。     

猎豹(Acinonyx jubatus)肠道微生物多样性及其性别差异研究

[目的]探讨猎豹（Acinonyx jubatus）肠道微生物多样性特征。[方法]通过采集新鲜粪便样品,对9只健康成年野生猎豹（4只雄性,5只雌性）的肠道微生物16S rRNA基因V3-V4区进行高通量测序,对猎豹肠道微生物多样性进行研究。[结果]测序共获得肠道微生物16S rRNA基因V3-V4区有效序列599349条,序列平均长度405 bp。通过以97%的序列相似性进行分类,共获得操作分类单元（OTU） 268个。经序列比对和分类鉴定,这些OTU都属于细菌域,包括10个门,21个纲,35个目,72个科,144个属。其中,丰度最高的5个细菌门是厚壁菌门（Firmicutes,平均占OTU总数的42.29%%）、放线菌门（Actinobacteria,31.54%）、梭杆菌门（Fusobacteroidetes,16.66%）、变形菌门（Proteobacteria,5.30%）和拟杆菌门（Bacteroidetes,4.19%）。拟杆菌门的丰度较低是猎豹肠道微生物的主要特征。丰度最高的5个科依次是红蝽杆菌科（Coriobacteriaceae,31.28%）、消化链球菌科（Peptostreptococcaceae,平均占17.66%）,梭杆菌科（Fusobacteriaceae,15.46%）、毛螺菌科（Lachnospiraceae,12.40%）、梭菌科I（Clostridiaceae_I,6.93%）等。丰度最高的5个属依次是柯林斯氏菌属（Collinsella,30.16%）、梭杆菌属（Fusobacterium,15.46%）、艰难梭菌属（Peptoclostridium,11.46%）、Blautia属（8.28%）和狭窄梭菌属1（Clostridium_sensu_stricto_1,6.39%）。约有2.32%的OTU没有归类到属。群落alpha多样性分析结果显示,猎豹肠道微生物群落Shannon指数为2.93-4.41,Simpson指数为0.72-0.91。通过依据性别进行分组,对雌雄两组之间的alpha多样性比较表明,雄性组的物种和Shannon指数略高于雌性组。Beta多样性分析表明,雌雄两组之间的差异高于各组内部不同个体之间的差异。然而,聚类分析显示,相同性别的猎豹的肠道微生物并没有聚在一起。[结论]本文通过高通量测序技术研究了猎豹肠道微生物多样性特征和性别差异,为猎豹的保护、救护饲养和消化生理学研究提供了基础数据。     

川崎病患儿肠道菌群构成及分布与其冠状动脉病变的相关性分析

摘要 目的：分析川崎病患儿肠道菌群构成及分布与其冠状动脉病变的相关性。方法：选择我院自2020年1月至2023年2月接诊的86例川崎病患儿作为研究对象,根据是否出现冠状动脉病变,分为冠状动脉病变组（35例）和非冠状动脉病变组（51例）。检测所有患儿的肠道菌群多样性[肠道菌群丰度（Ace指数）、肠道菌群多样性（Shannon指数）]、肠道菌群构成比例[门水平（变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门）、属水平（乳杆菌属、拟杆菌属、韦荣球菌属）],使用多因素Logistic回归分析肠道菌群构成及分布与冠状动脉病变的关系。结果：冠状动脉病变组Ace指数大于非冠状动脉病变组（P＜0.05）;冠状动脉病变组与非冠状动脉病变组的Shannon指数比较无差异（P＞0.05）;冠状动脉病变组肠道厚壁菌门占比低于非冠状动脉病变组,拟杆菌门占比高于非冠状动脉病变组（P＜0.05）;冠状动脉病变组与非冠状动脉病变组的肠道变形菌门占比比较无差异（P＞0.05）;冠状动脉病变组肠道乳杆菌属占比、韦荣球菌属占比均低于非冠状动脉病变组（P＜0.05）;冠状动脉病变组与非冠状动脉病变组的肠道拟杆菌属占比比较无差异（P＞0.05）;经多因素Logistic回归分析,肠道Ace指数、厚壁菌门、拟杆菌门、乳杆菌属、韦荣球菌属均是川崎病患儿发生冠状动脉病变的独立影响因素（P＜0.05）。结论：川崎病患儿肠道菌群构成及分布与其冠状动脉病变密切相关,为改善肠道菌群失调、增加患儿的临床获益提供依据,应引起临床重视。     

基于16S rRNA基因高通量测序研究狞猫肠道微生物多样性

[目的]研究狞猫肠道微生物多样性特征。[方法]对7只健康成年野生狞猫（2只雄性,5只雌性;2只来自济南野生动物园,5只来自威海野生动物园）粪便微生物16S rRNA基因V3-V4区进行高通量测序,对狞猫肠道微生物多样性进行研究。[结果] 7只狞猫共获得肠道微生物16S rRNA基因V3-V4区有效序列1458741条,平均208392条,序列平均长度433 bp。通过以97%的序列相似性进行分类,获得操作分类单元（OTU）平均 233个。经序列比对和分类鉴定,这些OTU都属于细菌域,包括13个门,26个纲,43个目,75个科,119个属。其中,丰度最高的细菌门是厚壁菌门（Firmicutes,平均占61.7%）、放线菌门（Actinobacteria,12.42%）、拟杆菌门（Bacteroidetes,7.79%）、梭杆菌门（Fusobacteroidetes,7.79%）和变形菌门（Proteobacteria,7.53%）。丰度最高的科依次是消化链球菌科（Peptostreptococcaceae,平均占16.15%）,梭菌科I（Clostridiaceae_I,14.78%）,毛螺菌科（Lachnospiraceae,13.13%）,红蝽杆菌科（Coriobacteriaceae,12.31%）等。丰度最高的属是柯林斯氏菌属（Collinsella,11.44%）,艰难梭菌属（Peptoclostridium,10.91%）,狭窄梭菌属1（Clostridium_sensu_stricto_1,10.3%）,拟杆菌属（Bacteroides,7.41%）,消化链球菌属（Peptostreptococcus,5.21%）等。7只狞猫的肠道微生物中有平均15.35%的OTU没有归类到属。样本间聚类分析结果表明,来自同一动物园的样本聚为一支。[结论]本文通过高通量测序技术研究了狞猫肠道微生物的组成和多样性特征,为狞猫的救护饲养和消化生理学研究提供基础数据。     

被动游泳运动对小鼠抑郁样行为及其肠道菌群组成的影响

被动游泳运动可诱发小鼠抑郁样行为,游泳环境的改变已成为抑郁样行为严重程度影响因素之一。观察不同水质、水温及持续时间对被动游泳小鼠抑郁样行为的影响,并初步探讨肠道菌群组成与抑郁样行为的关系。通过不同条件下的被动游泳运动建立抑郁样行为小鼠模型。采用糖水偏好实验及强迫游泳实验评价其行为学变化;采用16S rDNA高通量测序技术及实时荧光定量PCR技术对小鼠肠道菌群进行分子生态学分析。被动游泳16周后,各模型组小鼠体质量及糖水偏爱度均较正常对照组降低,而不动时间则有所延长。其中,室温海水游泳15 min小鼠体质量及糖水偏爱度降低程度最大,不动时间最长,与正常对照组比较,均具有显著性差异（P<0.05）。各模型组小鼠肠道菌群Chao指数、Shannon指数及PCoA分析均较正常对照组具有显著性差异（P<0.05）,其从门水平到属水平的丰度也发生不同程度改变。其中,室温海水游泳15 min小鼠肠道菌群组成变化程度最大,并发生拟杆菌属、普氏菌属等多个菌属的富集以及乳杆菌属丰度的减少,实时荧光定量PCR实验也得到了较为一致的结果（P<0.05）。以上结果表明,被动游泳运动可导致小鼠抑郁样行为的发生,其肠道菌群组成也发生明显改变;同时,菌群组成的改变会随着抑郁样行为的严重程度而有所变化。     

鲍鱼内脏酶解物可调节肠道菌群及短链脂肪酸缓解小鼠系统低度炎症

为探究鲍鱼内脏酶解物对辣椒素诱导的系统低度炎症模型小鼠炎性因子、肠道菌群及短链脂肪酸的影响,将30只雄性小鼠随机分为6组：空白对照组、辣椒素致炎模型组、鱼油对照组、鲍鱼内脏酶解物低、中、高剂量组（0.30、0.60、1.20 g /(kg·d)）,干预7 d后,ELISA法检测小鼠血清中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-10（IL-10）,鲎试剂法测定小鼠血清中细菌脂多糖（LPS）的含量,16S rRNA基因高通量测序和生物信息学方法考察小鼠肠道菌群的结构组成,GC-MS法测定小鼠粪便中短链脂肪酸的含量。结果显示,辣椒素模型组小鼠血清中TNF-α、IL-6和LPS含量显著升高,肠道菌群OTUs数显著降低,菌群各门、属水平比例存在显著变化,其中寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）和棒状杆菌属(Corynebactrium)等有害相对丰度显著增加,粪便中的乙酸、丙酸以及总短链脂肪酸含量显著降低,异戊酸含量显著升高,而经鲍鱼内脏酶解物干预后,小鼠血清中IL-1β、IL-6和LPS含量显著降低,肠道中乳杆菌属（Lacbobacillus）、阿洛巴氏菌属(Allobaculum)、拟杆菌属(Bacteroides)和瘤胃球菌属(Ruminococcus)等短链脂肪酸产生相关细菌的相对丰度显著增加,寡养单胞菌属和棒状杆菌属相对丰度显著降低,乙酸、丙酸和总短链脂肪酸的含量显著升高,异戊酸含量显著降低。鲍鱼内脏酶解物可以调节肠道菌群结构和肠道短链脂肪酸组成缓解机体系统低度炎症反应。     

叶酸调控对高尿酸血症大鼠肠道微生物的影响

探究叶酸对高尿酸血症大鼠肠道微生物的影响,为治疗高尿酸血症提供新思路。将SPF 级雄性大鼠分为空白对照组、模型组和叶酸组,采集大鼠的粪便样本,采用16S rRNA高通量测序技术分析肠道微生物的多样性、群落组成以及结构的变化。研究结果显示,Alpha多样性和Beta多样性分析表明,空白对照组、模型组和叶酸组大鼠粪便中微生物多样性和群落组成存在明显差异,其中模型组大鼠粪便微生物具有较高的物种丰度和种群差异性。对门分类水平上的物种丰度分析发现,微生物种群主要由厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）组成;对属分类水平上的物种丰度分析发现,微生物种群由乳杆菌属（Lactobacillus）、Muribaculaceae、拟杆菌属（Bacteroides）、柯林斯菌属（Collinsella）、梭菌属（Clostridium）、罗姆布茨菌（Romboutsia）、劳特氏菌属（Blautia）和毛螺菌科NK4A136群（Lachnospiraceae NK4A136_group）等菌属组成,与空白对照组相比,模型组中Muribaculaceae和柯林斯菌属的丰度显著升高,乳杆菌属、梭菌属、罗姆布茨菌和毛螺菌科的丰度显著下降;叶酸组中Muribaculaceae、拟杆菌属、柯林斯菌属和劳特氏菌属的丰度显著升高,梭菌属、罗姆布茨菌和毛螺菌科的丰度显著下降。研究探索了叶酸干预调控高尿酸血症大鼠肠道微生物的变化,为治疗高尿酸血症提供参考。     

规模化养殖条件下生猪肠道微生物资源分离和鉴定

肠道微生物作为机体的重要组成部分,与生猪健康密切相关。为了获取生猪肠道微生物资源,本研究同时采用有氧分离和厌氧分离技术,从12份新鲜猪粪便中分离获得174株细菌。通过16S rRNA基因比对分析对菌株进行初步鉴定后发现,有氧分离条件下获取的105株细菌隶属于8个科、13个属和19个种,其中以弗格森埃希氏杆菌（Escherichia fergusonii）居多;厌氧条件下获取的69株细菌隶属于7个科,13个属,20个种,大部分是福氏志贺氏菌（Shigella flexneri）和弗格森埃希氏杆菌（Escherichia fergusonii）;其中,潜在益生菌株28株,包括粪肠球菌（Enterococcus faecalis）、河流漫游球菌（Vagococcus fluvialis）和乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）。本研究有助于加深对生猪肠道可培养微生物资源和微生物生态的认识,为肠道微生态和动物益生菌的进一步研究和应用提供优良菌种资源。     

复合菌剂M5对红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)高密度养殖系统水质及其肠道微生物群落影响的初步研究

应用自制复合菌剂M5于红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)的高密度养殖系统中,通过分析肠道菌群并监测养殖水质,研究了复合菌剂作用的效果及潜在的机理。结果显示,复合菌剂M5的使用可显著降低养殖水环境的pH值,降低污染物NH⁺₄、NO^-₂和COD的浓度,抑制弧菌属（Vibrio）中某些条件致病菌的生长。基于PICRUSt与KEGG数据库的功能预测及肠道菌群的群落分析,复合菌剂既可作为额外的营养补充物,缓解肠道群落之间对营养源的竞争,又可提高虾的消化能力、免疫力。新型复合菌剂M5可显著改善养殖水质并影响肠道菌群的组成与功能,从而提高养殖存活率。     

天山北麓典型水库细菌多样性分析

为了探讨天山北麓中段水库细菌的多样性及其功能,选取蘑菇湖水库（MGW）、奎屯/车排子水库（KCW）、安集海水库（AJW）和八一水库（BYW）为典型水库进行宏基因组学分析。多点采集水库水样,收集水样中的微生物,CTAB法提取总DNA,用细菌16S rDNA通用引物扩增V3-V4区,扩增产物进行高通量测序,使用BLAST、USEARCH、QIIME等软件和在线工具分析水库细菌的多样性,使用PICRUSt软件和KEGG数据库预测细菌功能基因组成。结果表明,水库细菌分属18个门、38个纲和181个属,其中AJW的操作分类单元（Operational taxonomic units,OTUs）数量和多样性指数较高。4个水库菌群组成有一定的共性,在门分类阶元上优势菌为变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）;在纲分类阶元上优势菌为黄杆菌纲（Flavobacteriia）;在属分类阶元上优势菌为黄杆菌属（Flavobacterium）。然而各水库菌群组成也存在较大差异,在变形菌门中,γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）的相对丰度在MGW和BYW较高,α-变形菌纲（Alphaproteobacterial）和β-变形菌纲（Betaproteobacteria）分别于AJW和KCW具有较高丰度;芽孢杆菌纲（Bacilli）在AJW和MGW具有较高丰度;相对丰度较高的菌属还包括AJW的动性杆菌属（Planomicrobium）、KCW的马赛菌属（Massilia）、MGW的不动杆菌属（Acinetobacter）和动性杆菌属以及BYW的假单胞菌属（Pseudomonas）和嗜冷杆菌属（Psychrobacter）;另外,AJW特有多种丰度较高的菌纲和菌属,其中微小杆菌属（Exiguobacterium）和CL500-29_marine_group均有利于水质和菌群多样性的维持。PICRUSt功能预测分析表明,4个水库菌群的多种代谢以及遗传信息处理、信号传递和细胞生长相关功能基因丰度较高,并含有环境异生物降解代谢相关基因,其中苯甲酸、氨基苯甲酸酯、氯烷烃和氯烯烃以及萘降解相关基因的相对丰度较高。以上结果提示,天山北麓中段不同水库菌群组成存在差异,其与水源、周边环境和人类活动等因素相关。水库菌群含有芳香族和有机氯等化合物降解相关基因,其可在污染物的降解和生物修复中发挥作用。     

大水面网箱养殖俄罗斯鲟后备亲鱼的适宜投喂量与效益

为探讨大水面网箱养殖俄罗斯鲟后备亲鱼的适宜投喂量与养殖效益,将平均体质量为（6.15±0.23） kg的4龄俄罗斯鲟（Acipenser gueldenstaedtii）后备亲鱼（雌性）养殖在网箱中,以养殖基地日常投饵率（feeding rate, FR）计算的投喂量（feeding quantity, FQ）为基准,设置C-1（80%×FQ）、C-2（90%×FQ）、C-3（100%×FQ）、C-4（110%×FQ）四个投喂水平,研究不同投喂水平对俄罗斯鲟后备亲鱼生长性能和养殖效益的影响,并设置上游、实验点和下游三个水质监测点,评价养殖生产对湖区水环境的影响。结果表明,C-1组成活率显著低于其他组（P<0.05）,C-2、C-3、C-4组成活率均超过99%,且无显著性差异（P>0.05）;C-4组增重率显著高于C-1组（P<0.05）,其他各组之间增重率无显著性差异（P>0.05）;饵料系数C-3对照组和C-4组都显著高于C-1组（P<0.05）,而其他各组间无显著性差异（P>0.05）;成活率、增重率和饵料系数均随着投喂量的增加而逐渐提高,但C-3和C-4组较C-2组提高不显著（P>0.05）。C-2组所发生的养殖成本是（6.35±0.28）元/kg,且显著低于其他各组（P<0.05）;相应地,C-2组获得的养殖效益是（11.66±0.28）元/kg,且显著高于其他各组（P<0.05）。对实验区域及上下游水质监测结果表明,水环境指标在一定程度上受到养殖活动,尤其是投喂量的影响。随着时间推移,水温和pH值呈现季节性变化,各监测点总氮（total nitrogen, TN）、总磷（total phosphorus, TP）、氨氮（ammonia nitrogen, AN）和高锰酸盐指数（hypermanganate index, HI）的值总体变化趋势基本一致,监测值除TN外均低于地表水环境质量标准（GB 3838-2002）中的Ⅱ类水质标准。因此,建议将目前日常投喂量从100%×FQ降至90%×FQ,以达到降低养殖成本、提高经济和生态效益的目的。     

体外法探究猪空肠和回肠黏膜微生物对低聚半乳糖和低聚甘露糖的发酵特性

【背景】小肠黏膜微生物是肠道菌群的重要组成部分,大量研究表明日粮添加低聚半乳糖（galacto-oligosaccharides,GOS）和低聚甘露糖（manno-oligosaccharides,MOS）能够调控猪的大肠菌群结构,但关于其调控小肠黏膜微生物的研究较少。【目的】通过体外发酵法探究猪空肠黏膜和回肠黏膜微生物发酵GOS和MOS的规律。【方法】以生长猪的空肠黏膜微生物和回肠黏膜微生物作为接种物,以GOS和MOS作为底物进行厌氧发酵,在发酵0、6、12、24 h时采样测定总菌数量、pH、氨态氮（ammonia nitrogen,NH₃-N）、菌体蛋白（microbial crude protein,MCP）和有机酸,在24 h收集微生物提取DNA进行细菌定量分析。【结果】在24 h时,回肠黏膜组的NH₃-N浓度显著低于空肠黏膜组,而MCP浓度显著高于空肠黏膜组（P<0.05）。在发酵的前6 h各组pH无明显变化,有机酸积累较少。在12 h时,MOS组的乳酸、乙酸、丁酸和总短链脂肪酸产量显著高于GOS组（P<0.05）,此时只有回肠黏膜组有少量丙酸产生。在24 h时,MOS回肠黏膜组乳酸产量最高而pH值最低（P<0.05）。相较于MOS组,GOS组显著提高了丙酸的产量（P<0.05）。相较于GOS组,MOS组显著提高了乙酸的产量,在空肠黏膜组中显著提高了丁酸和总短链脂肪酸的产量（P<0.05）。定量结果表明,在24 h时,各处理组的厚壁菌门数量都接近总菌数量,属于优势菌门。相较于MOS组,GOS组显著提高了拟杆菌门、链球菌属、韦荣氏球菌属和普拉梭菌细菌的数量,提高了空肠黏膜组中Clostridium cluster IV和回肠黏膜组中Clostridium cluster XIVa的数量（P<0.05）。相较于GOS组,MOS组显著提高了大肠杆菌和乳酸杆菌属的数量,提高了回肠黏膜组中罗氏菌属的数量（P<0.05）。【结论】猪小肠黏膜微生物对GOS和MOS具有不同的发酵模式,主要表现在有机酸的产生和促进细菌的增殖方面。GOS具有产丙酸优势,提高了拟杆菌门和韦荣氏球菌属的数量;MOS促进了乙酸的产生,提高了大肠杆菌和乳酸杆菌的数量。     

基于PacBio SMRT测序技术评估妊娠期糖尿病人的肠道菌群

[目的]肠道菌群是位于人体肠道内的微生物菌群,其组成与人类多种疾病相关。例如,已有研究表明肠道菌群的变化与妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus,GDM）的发病密切相关。因此本研究基于PacBio SMRT测序技术评估及比较了不同民族（汉族和蒙古族）及是否患GDM的孕妇的肠道菌群。[方法]本研究利用PacBio SMRT测序技术对97例患有GDM及健康的汉族和蒙古族孕妇粪便样本进行了全长16S rRNA测序及分析。[结果]总体来说,处于相同孕期的4组孕妇肠道菌群的组成相似,不同核心菌群展现出不同强弱的相关性。本研究在种的水平上共鉴定到了44个种。在汉族人中,患有妊娠期糖尿病的孕妇肠道菌群中Akkermansia muciniphila菌的相对丰度要显著低于健康孕妇;而在蒙古族人中,健康孕妇与GDM孕妇间差异并不明显。在健康对照中发现汉族孕妇肠道菌群中Bacteroides uniformis菌的相对丰度显著高于蒙古族孕妇;但在患有GDM组中未找到不同民族分组间的差异。另外,功能预测结果发现四组样本菌群功能组成高度相似,大多数功能基因都与能量代谢有关。汉族GDM患者与健康对照组间没有发现显著差异,但在蒙古族GDM患者中发现无机离子运输等功能相对丰度显著高于与蒙古族正常孕妇。[结论]在相同的孕期,妊娠期孕妇的核心肠道菌群结构与功能是相对稳定的,而民族差异也不会对妊娠期菌群产生显著性影响。但在四组间可以检测到一些低丰度的差异菌群,如Akkermansia muciniphila,其丰度的变化可能导致了肠道中一些与肠道营养吸收等有关的代谢发生变化,而这些变化可能与妊娠期糖尿病的发生密切相关。本研究将有助于探究肠道菌群在GDM发病机制中的作用。     

复合菌系降解玉米秸秆过程中群落演替与秸秆降解的关系

[目的] 为了获得木质素降解复合菌系LDC降解玉米秸秆的适宜条件,明确秸秆降解过程中可能发挥重要作用的功能微生物类群。[方法] 以培养温度、pH、培养基装液量和接菌量等单因素试验结果为依据,采用响应面法优化复合菌系降解玉米秸秆的培养条件,利用Miseq高通量测序技术,分析不同降解时期复合菌系的群落结构变化规律。[结果] 复合菌系对秸秆最佳降解条件为：培养温度32℃、初始pH为8.2、装液量为40%,接菌量为10%。此条件下木质素最大降解率为44.5%,相比未优化处理提高13.3%。在门水平上,变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes）是复合菌系LDC的优势菌门。在玉米秸秆降解过程中,降解初期的优势菌属为Proteiniphilum（11.9%）、Sphaerochaeta（8.4%）、Ruminofilibacter（8.4%）、Pannonibacter（6.7%）、Pseudomonas（6.1%）和Rhizobium（5.7%）;在降解高峰期时,Anaerocolumna（24.0%）、Caenispirillum（9.2%）和Thauera（7.0%）的丰度显著上升,分别是其在降解初期的16.5倍、3.0倍和5.9倍,而Ruminofilibacter（10.9%）的丰度仍然很高且排在第二位。在降解末期的优势菌属为Ruminofilibacter（25.4%）、Pseudomonas（9.7%）、Sphaerochaeta（8.8%）、Caenispirillum（8.4%）、Pannonibacter（4.3%）、Thauera（4.0%）以及Desulfomicrobium（3.4%）。[结论] 明确了玉米秸秆降解复合菌系的最佳培养条件以及在不同降解时期微生物群落结构变化规律,在玉米秸秆降解过程中发挥重要作用的微生物类群为Pseudomonas、Pannonibacter、Thauera、Ruminofilibacter和Anaerocolumna。