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。     

发酵饲料对生长育肥猪结肠微生物发酵及菌群组成的影响

【目的】研究复合菌发酵饲料对生长育肥猪结肠发酵、结肠黏膜与结肠内容物菌群组成的影响。【方法】采用气相色谱法检测育肥猪结肠内容物中挥发性脂肪酸浓度;采用MiSeq高通量测序方法检测育肥猪结肠黏膜与内容物中细菌菌群组成。【结果】饲喂发酵饲料对结肠黏膜及内容物中菌群多样性无显著影响(P0.05);显著提高了猪结肠黏膜中魏斯菌属和柔嫩梭菌属的相对丰度(P0.05),提高了结肠内容物中魏斯菌属、Subdoligranulum菌属相对丰度(P0.05);饲喂发酵饲料对结肠内容物中pH、乳酸、乙酸、丙酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和总挥发性脂肪酸浓度无显著影响(P0.05),但显著提高了结肠内容物中的丁酸水平(P0.05)。【结论】饲喂复合菌发酵饲料可在一定程度上影响育肥猪结肠中细菌菌群的组成,促进丁酸生成,对肠道健康具有改善作用。     

微生物介导反刍动物瘤胃氨生成及其对瘤胃功能的影响

反刍动物瘤胃中栖息着丰富多样的微生物,其在瘤胃内氨生成过程中发挥了重要的作用。微生物介导的氨基酸脱氨基作用和非蛋白氮水解作用是瘤胃内氨生成的主要途径。微生物介导了瘤胃内氨的生成,同时瘤胃内产生的氨也会反馈影响微生物菌群结构及瘤胃上皮功能,进而影响瘤胃发酵及宿主健康。本文主要综述了瘤胃微生物在介导氨生成中的作用和氨对瘤胃消化及瘤胃上皮功能的影响,以期对后续研究有所启发。     

人肠道产甲烷菌与肠道健康

摘要:肠道中甲烷菌可以在严格厌氧的条件下利用H2和碳源生成甲烷,约1/3的正常人体内都可以检测到甲烷。近年来,很多研究发现甲烷菌在维持肠道微生态稳定方面起积极作用,越来越多的研究关注甲烷菌发酵产物(甲烷)在肠道中的代谢,主要集中于甲烷菌与肠道功能失调之间的关系。IBS患者肠道甲烷菌数量常比正常人群少,并且肠道甲烷菌与肥胖症的发生有一定关系。本文对甲烷菌的产甲烷作用在肠道功能稳定方面的作用、甲烷与肠道疾病(肠易激综合症、结肠癌)以及甲烷菌和甲烷与肥胖症的关系进行概述,并从上述几个方面综述肠道产甲烷菌、甲烷与肠道健康的关系。     

仔猪结肠中产甲烷菌群多样性及其与环境因子的相关性

【目的】为评价仔猪结肠中产甲烷菌群多样性及其与环境因子(日粮类型、断奶应激及日龄)的相关性。【方法】分别采集了7、14、21、24和35日龄仔猪结肠内容物,进行基因组总DNA的提取,运用变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术分析各结肠样总DNA的产甲烷菌的PCR产物,同时研究了与甲烷生成相关的结肠内挥发性脂肪酸(Volatile fatty acid,VFA)的变化情况。【结果】结果表明,仔猪结肠内容物中乙酸、丙酸和总挥发性脂肪酸(Total volatile fatty acid,TVFA)浓度随日龄增加而显著升高(P<0.05),但丁酸浓度未有显著性变化(P>0.05);基于Dice模式的UPGMA聚类分析的DGGE指纹图谱结果显示,7-24日龄结肠样的产甲烷菌群落结构相似性较高,聚集到一个分支上;而35日龄的结肠样聚集到另一分支上;冗余分析(Redundancy analysis,RDA)结果表明,日龄和日粮类型与产甲烷菌群落结构的关联度较高;序列分析表明,仔猪结肠食糜中甲烷菌群主要以甲烷短杆菌为主,同时存在另一类未知甲烷菌。【结论】本研究表明,甲烷短杆菌是仔猪结肠中的优势产甲烷菌,日龄和日粮类型与仔猪结肠中产甲烷菌群落结构的相关性最强。     

猪源乳酸杆菌与益生元组合筛选及其体外发酵特性

【目的】对3株乳酸杆菌和4种寡糖类益生元进行组合筛选,并探究其对猪结肠微生物体外发酵特性的影响。【方法】将3株乳酸杆菌(罗伊氏乳杆菌L45、植物乳杆菌L47和罗伊氏乳杆菌L63)分别添加至以菊粉(inulin)、低聚果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)或乳果糖(lactulose)为唯一碳源的培养基中,结合菌株24 h的生长活性和产酸特性,筛选出最优组合;进一步利用体外发酵技术探究所筛选合生元组合对微生物和发酵特性的影响。【结果】L45和L63分别以FOS和Lactulose为碳源发酵时的生长曲线与葡萄糖相似,L47发酵Inulin和FOS的ΔOD600显著高于葡萄糖(P<0.05),且L47发酵Inulin产生的乳酸是葡萄糖的1.20倍,L47+FOS和L47+Inulin组合效应较好。体外发酵结果表明,与对照组相比,L47+FOS和L47+Inulin降低了发酵液中螺旋体门(Spirochaetes)的相对丰度,提高了乳杆菌属(Lactobacillus)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)的相对丰度;L47+Inulin和L47+FOS显著提高了总短链脂肪酸含量(P<0.05);与L47+Inulin组相比,L47+FOS组乙酸和丁酸含量更高(P<0.05)。【结论】L47+FOS与L47+Inulin具有较好的组合效应,且具有改善猪结肠体外发酵的能力,提示L47+FOS和L47+Inulin作为合生元的发展潜力,两种组合在体内情况的效果有待深入研究。     

益生菌--新型免疫调节剂

介绍益生菌与宿主消化道免疫系统的关系,益生菌免疫调节作用机理的研究进展,以及益生菌作为免疫调节剂的应用前景。     

猪源乳酸菌产乳酸及其抑菌特性研究

研究了5株(L1、12、L3、L5和L7)分离自仔猪肠道的乳酸菌的产乳酸能力及抑菌特性。结果表明：L5菌株产乳酸的速度最快,培养液中乳酸含量最高,L5菌株培养液pH值的下降速度最快,终末pH值最低,而L1菌株产乳酸的速度最慢,培养液乳酸含量最低。5株乳酸菌对大肠杆菌K88、K99、987P、O141和大肠杆菌E1及金黄色葡萄球菌均有不同程度的抑制作用;排除酸的影响后仍有22％～53％抑菌效果;经热处理后保持有92％以上的抑菌效果;蛋白酶处理后保持85％以上的抑菌效果。     

乳酸菌肽聚糖部分免疫增强作用的研究

以小鼠为实验材料研究了肽聚糖部分免疫学活性,结果表明:小鼠腹腔注射肽聚糖后,相比对照组而言, Z8、Z17肽聚糖组巨噬细胞(MΦ)吞噬率、吞噬指数都明显提高,血清溶菌酶活性显著增强,统计学分析差异极显著(P＜0．01)。肽聚糖对鸡新城疫疫苗免疫增强效果的观察表明,与对照组相比,Z8、Z17肽聚糖组能明显提高新城疫抗体水平,并使抗体高峰水平维持时间延长。同时动物实验也表明,两个肽聚糖组间活性差异不显著,没有特异性。     

鸡传染性支气管炎病毒的RNA干扰

为探讨短的双链RNA(siRNA)对鸡传染性支气管炎病毒(IBV)增殖的干扰作用,利用软件设计siRNA1280个,75%位于Pol基因内。通过同源比较和保守性分析,筛选到针对Pol、M、N基因的12个siRNA(每个基因3～4个)作为后选目的片段,分别在Vero细胞、9日龄SPF鸡胚上进行基因干扰试验。结果,来自Pol、N靶序列的2个siRNA在Vero细胞上及鸡胚上均对IBV增殖产生明显的干扰作用,并与siRNA剂量有一定相关性,依赖于与mRNA互补的负链siRNA存在。本研究首次证实IBV增殖过程中存在siRNA干扰现象,为利用RNA干扰(RNAi)技术控制IBV提供了新手段。