瘤胃降解粗纤维产甲烷的厌氧真菌与甲烷菌共培养物的分离鉴定

【目的】本试验从瘤胃中分离鉴定降解粗纤维产甲烷的厌氧真菌与甲烷菌共培养物,为深入探究甲烷菌对厌氧真菌代谢途径的影响及相关调节机制奠定基础。【方法】利用厌氧滚管技术从荷斯坦奶牛瘤胃内容物中分离厌氧真菌与甲烷菌共培养物,通过形态学观察和DAPI染色以及甲烷菌16S rRNA基因序列分析方法分别对厌氧真菌及甲烷菌进行鉴定。【结果】从荷斯坦奶牛瘤胃中共分离到28株厌氧真菌与甲烷菌共培养物。共培养物中的厌氧真菌均为单中心菌株,分别属于Piromyces,Neocallimastix和Caeomyces属,所占百分比为53.57%,42.86%及3.57%。甲烷菌16S rRNA基因序列分析结果表明,共培养物中的甲烷菌均为甲烷短杆菌。本研究共获得四种不同的厌氧真菌与甲烷菌组合,分别为Piromyces/类Methanobrevibacter olleyae菌株,Neocallimastix/类Methanobrevibacter olleyae菌株,Neocallimastix/类Methanobrevibacter thaueri菌株及Caecomyces/类Methanobrevibacter olleyae菌株,分别占总数的53.57%,39.29%,3.57%及3.57%。【结论】分离得到的28株厌氧真菌和甲烷菌共培养物中,占优势的为具有丰富丝状假根的厌氧真菌Piromyces和Neocallimastix以及类Methanobrevibacter olleyae属的甲烷短杆菌。本研究为进一步研究瘤胃内厌氧真菌与甲烷菌相互代谢关系奠定基础。     

变性梯度凝胶电泳法研究断奶仔猪粪样细菌区系变化

利用PCR和DGGE技术分析了12头仔猪在断奶后其粪样细菌区系的变化。粪样细菌16S rDNA的V6～V8可变区经PCR扩增,扩增产物经DGGE电泳后再进行相似性分析。结果表明,仔猪断奶当天粪样 DGGE谱带少,同窝仔猪间图谱相似。断奶后,随着断奶时间的推移,每头仔猪的DGGE图谱带逐渐增多,变得复杂和多样,仔猪个体间DGGE图谱差异逐渐增大。仔猪是否同窝以及所采食日粮类型对DGGE图谱没有明显影响。相似性分析还表明,日粮中添加寡果糖的仔猪在断奶后第1周,其粪样微生物区系变化迅速,而后缓慢。     

肠道微生物与线粒体之间的互作

肠道微生物与肠道细胞线粒体功能之间的关系十分密切。一方面,肠道微生物可直接或通过短链脂肪酸、硫化氢和一氧化氮等代谢产物间接影响与线粒体相关的能量代谢过程,调节线粒体活性氧的产生,调控线粒体甚至整个机体的免疫反应。另一方面,肠道细胞线粒体功能紊乱和基因组的遗传变异也会影响肠道微生物的组成和功能。本文主要介绍了肠道微生物和线粒体之间的互作关系的最新研究进展,为靶向作用于肠道菌群和线粒体以调节肠道健康提供理论依据。     

乳酸链球菌素对瘤胃体外发酵、甲烷生成及功能菌群数量的影响北大核心CSCD

【目的】旨在通过体外静态模拟瘤胃发酵法研究乳酸链球菌素(NI)对瘤胃发酵、甲烷生成及功能菌群数量的影响。【方法】以不添加任何添加剂处理做阴性对照(NC),以莫能菌素(MON,5μmol/L)做阳性对照,试验组NI添加水平分别为3(NI-3)、9(NI-9)和27 mg/100 m L(NI-27),每个处理4个重复,分别于培养后的0、3、6、9、12、24 h测定产气量和甲烷产量。培养24 h后,采集发酵液样品,用于发酵参数和菌群数量的测定。【结果】与NC组相比,添加NI和MON均能显著降低产气量和甲烷产量(P<0.05);添加NI对pH值、干物质消失率(DMD)和有机物消失率(OMD)无显著影响(P>0.05);NI-9处理组与NC组相比氨态氮浓度显著降低(P<0.05),而NI-3和NI-27组氨氮浓度没有显著变化(P>0.05);相比而言,MON处理组DMD、OMD和氨氮浓度与NC组相比均显著降低(P<0.05),而pH值与其他各处理组相比没有差异(P>0.05);与NC组相比,NI各处理组和MON组乙酸浓度及乙丙比均显著降低(P<0.05),丙酸浓度显著提高(P<0.05)。功能菌方面,qPCR结果显示添加NI和MON对总菌和拟杆菌门数量均无显著影响(P>0.05);与NC相比,添加NI对原虫、甲烷菌、真菌和厚壁菌门数量均无显著影响(P>0.05),而MON组原虫、甲烷菌、真菌和厚壁菌门数量显著降低(P<0.05);NI和MON处理均显著提高了硫还原菌和C.aminophilum数量(P<0.05),但C.sticklandii数量不受影响(P>0.05)。【结论】添加适宜浓度的NI可降低瘤胃甲烷与氨的生成,但并不影响饲料消化,这种发酵模式的改变可能与瘤胃功能菌群数量与多样性的变化密切相关。     

厌氧真菌纤维降解酶及其应用潜力的研究进展

反刍动物的瘤胃是已知的纤维降解能力最强的天然发酵罐,其发酵粗纤维的能力很大程度上依赖于其中栖息的各类微生物的功能。厌氧真菌作为瘤胃内的一类低丰度菌群,最先定殖到宿主动物摄入的纤维质饲料上,并通过分泌大量高效的碳水化合物活性酶降解粗纤维。然而,由于缺乏足够的基因组信息和有效的厌氧真菌遗传操作系统,目前国内外对厌氧真菌分泌的纤维降解酶及其降解机制的研究进展有限。本文对厌氧真菌的分类及已发表的基因组信息进行概述,介绍了各类纤维降解酶及纤维小体的组成结构和催化机制特点,并对纤维降解酶在生物质能、饲料处理、纺织造纸及食品加工等方面的应用进行总结。研究厌氧真菌纤维降解酶的作用特性,将有助于完善其在瘤胃环境中有效竞争资源并降解粗纤维的知识体系,也将进一步了解其生物技术应用潜力,为工业生产中应用酶制剂提供新思路。     

产木聚糖酶厌氧真菌菌株筛选及产酶培养条件研究*

从12株分离自反刍动物瘤胃及粪样的厌氧真菌中筛选到一株木聚糖酶高产菌,编号为A4,初步鉴定为Neocallimastix属菌。以稻草秸、玉米秸、花生秸、滤纸片段为发酵底物,经39℃厌氧培养,A4菌产生的木聚糖酶活分别为14.31U/mL、11.39U/mL、6.99U/mL和13.38U/mL。对A4菌产生木聚糖酶的条件进行优化,结果发现,培养基中无细胞瘤胃液浓度对A4菌产生的木聚糖酶活无显著影响;但酵母膏浓度从1.0g/L降至0.5g/L后,A4菌产生的木聚糖酶活显著下降(P<0.05)。     

机体胆汁酸肠-肝轴的研究进展

机体肠道与肝脏间的交互作用形成肠-肝轴,后者的紊乱是肝脏疾病发生的重要原因,而良好的肠道稳态和肝脏的保护对维持机体内环境的稳定起着重要作用。胆汁酸(胆盐)作为肠-肝轴循环中的重要组成成分,不仅参与了机体营养物质的消化代谢,还作为一种信号分子和代谢调节因子,能够激活核受体和G蛋白偶联受体(GPCR)信号通路参与调节肝脏脂质、葡萄糖和能量平衡,维持机体代谢平衡。本文将结合近年来有关胆汁酸的研究进展,从胆汁酸的来源、在肠-肝轴中的循环以及胆汁酸在机体中的作用等方面进行综述,以加深对肠-肝轴重要性的理解。     

母体与外界环境影响新生儿肠道微生物区系建立的研究进展

肠道微生物在宿主营养吸收、器官发育、抵抗病原菌入侵以及调节免疫应答等方面是不可或缺的。新生儿早期建立的微生物区系与成年人的微生物区系有很大的不同,容易受到母体和外界环境因素的影响,经历由少到多,从简单到复杂和从不稳定到稳定的过程。本文对影响新生儿早期肠道微生物区系建立的因素进行综述,系统阐述分娩时间、分娩方式、喂养方式以及抗生素这几种重要因素对微生物区系变化所产生的作用。     

健康与腹泻仔猪粪样中挥发性脂肪酸和菌群区系的比较

[目的]本试验通过对比健康与腹泻仔猪粪样挥发性脂肪酸( Volatile fatty acid,VFA)以及菌群的差异,初步探讨腹泻对仔猪后肠环境的影响.[方法]采集腹泻和健康仔猪粪样,气相色谱测定挥发性脂肪酸浓度;提取粪样总细菌核酸,利用变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)和Real-time PCR技术定性、定量分析总细菌和梭菌Ⅳ菌群.[结果]与健康仔猪相比,腹泻仔猪粪样中乙酸含量有升高的趋势,支链脂肪酸(Branched chain fatty acid,BCFA)含量显著降低(p＜0.05),总VFA、丙酸和丁酸含量有降低的趋势,但差异均不显著;乙酸占总挥发酸比例显著升高(p＜0.05),而丙酸及BCFA占总挥发酸比例则显著降低(p＜0.05),丁酸占总挥发酸比例有降低趋势.PCR-DGGE指纹技术分析表明:腹泻发生后,仔猪粪样中总细菌和梭菌Ⅳ菌群在DGGE图谱上并没有特异性的条带消失或出现,但相似性分析显示,腹泻仔猪样品趋于归类于同一簇.Real-time PCR定量分析显示:仔猪腹泻后,粪样中的总细菌和梭菌Ⅳ菌群的数量显著下降(p＜0.05);而大肠杆菌和乳酸杆菌的数量变化不显著.[结论]与健康仔猪相比,腹泻仔猪粪样挥发性脂肪酸组成发生改变,并且微生物区系中的一些菌群也发生变化.