抗生素和高脂饮食对大鼠肠道乳杆菌多样性的影响

【目的】对正常、高脂、抗生素处理大鼠肠道内乳杆菌进行定性和定量分析,比较不同处理组大鼠肠道乳杆菌的多样性。【方法】应用纯培养和非培养技术(16S r RNA基因序列分析、变性梯度凝胶电泳、实时荧光定量PCR)对大鼠肠道乳杆菌进行分离鉴定和多样性分析。【结果】16S r RNA基因序列同源性分析结果显示,正常组大鼠肠道内分离出的乳杆菌包括约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)、鼠乳杆菌(Lactobacillus murinus)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、肠道乳杆菌(Lactobacillus intestinals)、动物乳杆菌(Lactobacillus animalis)和阴道乳杆菌(Lactobacillus vaginalis);但L.animalis在高脂处理组大鼠肠道内未分离到,L.intestinals和L.vaginalis在抗生素处理组大鼠中未分离到。DGGE结果显示3个组别大鼠肠道中乳杆菌构成差异明显,同一组内样品间相似性较高;相较于正常组和高脂组,抗生素组的丰度较差;且正常组大鼠肠道内乳杆菌的多样性高于高脂组和抗生素组。q-PCR结果显示正常组大鼠肠道乳杆菌的数量明显高于高脂组和抗生素组,高脂组的数量也明显高于抗生素组,且3个组别之间存在显著差异(P0.01)。【结论】高脂饮食及抗生素的使用会减少肠道内乳杆菌多样性。     

哈尔滨城市和乡村青年居民肠道菌群多样性研究

【目的】分析居住于哈尔滨城市和乡村的青年居民肠道菌群多样性的异同。【方法】采用PCR和DGGE技术相结合的方法对生活于哈尔滨城市和乡村的青年志愿者肠道菌群多样性进行研究。基于DGGE指纹图谱,分别使用聚类和PCA分析对志愿者肠道微生物相似性进行分析,使用Shannon-Weine多样性指数(H′)、丰度(S)和均匀度(EH)对志愿者肠道微生物多样性进行分析,对图谱中具有代表性的共性和特异性条带进行胶回收和克隆测序以分析志愿者肠道微生物组成。基于PCR技术在种水平上对城乡志愿者肠道内乳杆菌属和双歧杆菌属多样性进行定性分析。【结果】相似性分析显示,城乡青年居民间肠道微生物群落结构存在分开趋势,相似性小于城市或乡村青年居民内部;多样性分析显示,城乡青年居民肠道微生物多样性差异不显著;测序结果表明,城乡居民肠道微生物组成在门水平上相同,但是在种属水平上存在差异。PCR定性分析显示Lactobacillus plantarum、L.casei和L.salivarius在哈尔滨城乡青年居民肠道内检出率接近100%,Bifidobacterium longum和B.breve的检测率约90%,在哈尔滨城乡青年居民肠道内普遍存在;乳杆菌属和双歧杆菌属各细菌种在城乡居民肠道中的检出频率差异不显著。【结论】哈尔滨城市和乡村青年居民肠道微生物多样性差异不显著。     

DNA聚合酶对PacBio SMRT测序结果影响的评价

目的评估不同DNA聚合酶是否会对以16SrRNA全长为测序靶点的肠道微生物多样性研究结果产生影响。方法用美国太平洋公司的三代测序仪(PacBio single molecule real-time sequencing technology)对3份分别采用KAPA HiFi^TM HotStart DNA聚合酶和PCRBIO HotStart DNA聚合酶扩增的军犬粪便样品进行精确至"种"水平的测序分析。结果经配对Mann-Whitney U检验显示,不同DNA聚合酶扩增的同一样品在门、属和种水平上差异无统计学意义(P>0.05),然而在某些相对含量较少的操作分类单元(OTU)上,其扩增效率存在差异。经基于非加权UniFrac距离的非加权组平均法聚类分析和基于加权UniFrac距离的非参数多元方差分析发现不同DNA聚合酶扩增的同一样品其多样性差异无统计学意义(P>0.05)。结论 KAPA HiFi^TM HotStart DNA聚合酶和PCRBIO HotStart DNA聚合酶虽对模板DNA扩增存在一定的偏好性,但该偏好性不影响PacBio SMRT测序结果。     

益生菌Lactobacillus paracasei subsp.paracasei Zhang对海南地区部分青年人肠道菌群的影响

【目的】以海南地区征集的29名健康青年志愿者为研究对象,分析该地区青年人肠道菌群多样性,并探究益生菌Lactobacillus paracasei subsp. paracasei Zhang (LCZ)对其肠道菌群的影响。【方法】29名健康青年志愿者每日补充2 g益生菌LCZ (0.5×10~(10)CFU/g),为期14 d。采集摄入益生菌LCZ第0、14、28天的志愿者粪便样品,采用Pac Bio SMRT测序技术基于16S rRNA基因全长测序分析志愿者粪便微生物组成和结构,评估益生菌LCZ对其肠道菌群的影响。【结果】在门水平上,Firmicutes (54.46%)和Bacteroidetes (33.79%)在志愿者粪便微生物中含量最高;在属水平上,Bacteroides (23.13%)的相对含量最高;在种水平上,优势菌种为Faecalibacterium prausnitzii (9.72%)、Eubacterium rectale (7.00%)和Prevotella copri (6.07%)等。摄入益生菌LCZ 14 d后,肠道中的优势菌属变化不显著,低丰度菌属如Oscillospira和Parabacteroides等显著增加,Aeromonas和Fusicatenibacter等显著减少(P0.05)。此外根据志愿者粪便中Lactobacillus含量的变化情况,将所有志愿者分为两组。其中一组志愿者在摄入LCZ后粪便中Lactobacillus菌属相对含量显著增加,同时该组志愿者肠道中其他菌种如Butyricicoccus pullicaecorum、Lactococcus raffinolactis和Parabacteroides distasoni亦显著增加;而另一组志愿者,Lactobacillus及上述菌种均未发生显著变化。【结论】连续2周摄入益生菌LCZ对志愿者肠道菌群中优势菌属的相对丰度影响不显著,但对低丰度菌属的相对丰度影响显著。     

不同分离源粪肠球菌的毒力基因比较

【背景】粪肠球菌作为一种重要的乳酸菌在食品和医药领域应用广泛。由于很多粪肠球菌为条件致病菌,因此充分了解粪肠球菌基因组中毒力基因(Virulence genes)的携带情况对合理利用该菌种有重要的意义,但目前还没有研究专门报道不同分离源粪肠球菌基因组中毒力基因的携带情况。【目的】了解不同分离源粪肠球菌毒力基因的携带情况,评估分离自自然发酵乳制品中的粪肠球菌的安全性。【方法】利用比较基因组学方法确定107株分离自乳源、血液、尿液、粪便和水源中的粪肠球菌携带毒力基因情况,使用主成分分析比较不同分离源菌株毒力基因的差异,通过卡方检验筛查出环境特异性毒力基因。【结果】在107株粪肠球菌基因组共找到88种编码不同功能蛋白的毒力基因,其中与粘附相关的毒力基因最多。同时发现乳源分离株与其他环境分离株所携带的毒力基因没有显著差异。【结论】乳源分离株中携带的毒力基因与其他环境分离株无显著差异,表明分离自自然发酵乳制品中的粪肠球菌可能同样存在致病风险,因此在食品工业中使用粪肠球菌时一定要对菌株的安全性做全面的评估。     

健康蒙古族人肠道中乳酸菌和双歧杆菌多样性

【背景】越来越多的研究发现人类的诸多疾病与肠道菌群失衡有关。乳酸菌和双歧杆菌属于肠道中的有益菌,在不同人群肠道中的多样性不尽相同。【目的】在种水平上分析健康蒙古族人群肠道菌群中乳酸菌和双歧杆菌的多样性。【方法】以27名健康蒙古族志愿者为研究对象,其中14名来自中国内蒙古,13名来自蒙古国。首次采用乳酸菌和双歧杆菌的特异性引物扩增与PacBioSMRT三代测序技术相结合,在种水平上探讨志愿者肠道中乳酸菌和双歧杆菌的丰度和生物多样性,并进一步分析性别、BMI(Bodymassindex)值和地域对上述两者可能的影响,以及优势菌种之间的相关性。【结果】在种的水平上,27名志愿者肠道样品中共鉴定到68个乳酸菌和11个双歧杆菌,其中平均相对含量在1%以上的乳酸菌有8个,包括唾液链球菌(Streptococcus salivarius,36.41%)、瘤胃乳酸杆菌(Lactobacillus ruminis,17.94%)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii,3.11%)、罗氏乳杆菌(Lactobacillus rogosae,2.23%)、轻型链球菌(Streptococcus mitis,2.18%)、阴道乳杆菌(Lactobacillus vaginalis,2.02%)、魏斯氏乳杆菌(Weissella confusa,1.54%)和鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus,1.09%);双歧杆菌有5个,包括青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis,39.88%)、长双歧杆菌(Bifidobacterium longum,27.15%)、链状双歧杆菌(Bifidobacterium catenulatum,26.30%)、两歧双歧杆菌(B. bifidum,3.92%)和角双歧杆菌(Bifidobacterium angulatum,1.71%),聚类分析分为链状双歧杆菌和青春双歧杆菌2个主要的类群。分析结果显示:性别、BMI值和地域均未能显著影响志愿者肠道中乳酸菌和双歧杆菌的菌群结构(P0.05),但男性和女性之间、中国内蒙古地区和外蒙古国的志愿者之间的个别乳酸菌菌种相对含量存在显著差异(P0.05)。对样品中的优势乳酸菌和双歧杆菌进行Spearman相关性分析发现,乳酸菌和双歧杆菌彼此之间相关性较为密切,不同菌种间相关性不尽相同,与具体的菌种有关。【结论】首次采用PacBio SMRT测序技术在种的水平揭示了健康蒙古族人肠道中乳酸菌和双歧杆菌菌种多样性,为在种水平上解析肠道中乳酸菌和双歧杆菌多样性提供了新的研究思路和实施方案。