溶菌酶对瘤胃体外发酵、甲烷生成及微生物菌群结构的影响

【目的】通过体外静态模拟瘤胃发酵法研究溶菌酶对瘤胃发酵、甲烷生成及微生物菌群结构的影响。【方法】采用单因素多水平试验设计,溶菌酶添加水平分别为0(L-0,对照组)、0.1 mg/100 m L(L-0.1)、1 mg/100 m L(L-1)、10 mg/100 m L(L-10)和100 mg/100 m L(L-100),定时测定产气量和甲烷产量,培养24 h后,发酵液用于发酵参数和微生物菌群数量的q PCR测定,其中L-0、L-1和L-100三个组发酵液同时进行16S r RNA基因Illumina高通量测序。【结果】与对照组相比,低剂量溶菌酶添加(L-0.1组)不影响甲烷产量、氨氮浓度、干物质消失率、有机物消失率和总挥发性脂肪酸等瘤胃发酵参数(P0.05);随着剂量提高,L-1处理组甲烷产量、氨氮浓度显著降低(P0.05),丙酸浓度显著增加(P0.05),并且干物质消失率、有机物消失率和总挥发性脂肪酸不受影响(P0.05);而较高剂量组(L-10和L-100组)虽然甲烷产量显著降低,丙酸浓度显著增加(P0.05),但干物质消失率和有机物消失率也显著降低(P0.05)。q PCR结果显示高剂量组(L-100组)总菌、原虫、甲烷菌数量与对照组相比显著降低(P0.05),而L-0.1、L-1和L-10组总菌、真菌和原虫数量与对照组相比均无显著变化(P0.05)。高通量测序主成分分析(PCA)显示对照组与溶菌酶添加组间瘤胃细菌组成的明显区分,说明添加溶菌酶显著改变了瘤胃细菌菌群结构。溶菌酶通过增加月形单胞菌和琥珀酸弧菌等丙酸生成菌的相对丰度,使更多的氢被用于生成丙酸,导致甲烷产量降低;溶菌酶可抑制普雷沃氏菌和拟杆菌属等蛋白降解菌的生长,进而减少蛋白质过度降解,降低氨氮浓度。【结论】添加适宜浓度(1 mg/100 m L)的溶菌酶可通过调控瘤胃微生态改变瘤胃发酵模式,降低瘤胃甲烷和氨的生成,短期内并不影响饲料消化。     

乳酸链球菌肽发酵动力学的研究

提出了在恒定不同pH的发酵条件下,乳酸链球菌SM526的菌体生长、底物消耗、乳酸及Nisin产生的动力学模型。菌体生长、乳酸及Nisin产生用逻辑方程描述,而底物消耗是菌体生长和乳酸产生速率的函数。模型表明,乳酸链球菌SM526菌体生长和乳酸产生的最佳pH为7．0,而Nisin产生的最佳pH却为6．5。     

乳酸链球菌素的研究和应用

综述了一种新型天然食品防腐、保鲜剂-乳酸链球菌素的研究开发进展,主要从乳酸链球菌素的性质、作用机理、使用的安全性、活力单位的测定、作为食品添加剂的优缺点、在食品方面的用途及工业化秤现状等方面进行了探讨,以便我国更好地研究开发和利用这一生物工程产品造福食品加工业。     

乳酸链球菌肽发酵动力学的研究*

提出了在恒定不同pH的发酵条件下,乳酸链球菌SM526的菌体生长、底物消耗、乳酸及N isin产生的动力学模型。菌体生长、乳酸及N isin产生用逻辑方程描述,而底物消耗是菌体生长和乳酸产生速率的函数。模型表明,乳酸链球菌SM526菌体生长和乳酸产生的最佳pH为7.0,而N isin产生的最佳pH却为6.5。     

体外添加不同水平的亚麻籽油对气体产量、瘤胃发酵及脂肪酸组分的影响

利用瘤胃体外产气法研究在羊草底物条件下添加不同水平的亚麻籽油(LSO)对气体产量、瘤胃发酵和脂肪酸组分的影响。LSO添加水平分别为底物干物质的5%和10%,体外培养持续48 h。在12、24和48 h时测量总气体产量、甲烷及氢气产量,培养结束后测定发酵指标和发酵液中脂肪酸成分。结果表明,LSO显著降低了产气量和甲烷产量,提高了氢气产量;添加LSO显著提高了总挥发性脂肪酸含量、丙酸和丁酸的比例,还显著降低了发酵液pH和氨氮浓度;同时,添加LSO提高了发酵液中对人体健康有益的共轭亚油酸以及其他不饱和脂肪酸的比例。这些结果表明,富含十八碳不饱和脂肪酸的LSO可以在粗饲料条件下抑制甲烷生成,改善瘤胃发酵,增加了多不饱和脂肪酸的含量,而且抑制甲烷生成及改善瘤胃发酵的效果与添加剂量有关。     

接种固定化粪菌和培养基种类对体外结肠菌群发酵的影响

目的 研究三种模拟结肠发酵培养基和粪菌固定化对体外结肠发酵体系菌群构成的影响,为建立高度模拟结肠体外结肠发酵提供参考。方法 采集健康女性成人粪便,粪便制备悬液或用结冷胶‒黄原胶固定化粪菌接种于模拟结肠发酵反应器,分别用三种培养基按0.07 mL/h稀释率进行连续发酵10 d,用末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）与高通量测序技术分析菌群多样性,并分析发酵液短链脂肪酸含量。结果 T-RFLP分析显示,培养基类型主要影响粪菌固定体系菌群α多样性达到稳定的时间和多样性。β多样性分析显示,第10天时培养基III悬液培养和培养基I固定化培养系统的菌群构成与粪便菌群最相近。而培养基III在第10天达到较高而稳定的丁酸浓度。     

硫酸锌对人体肠道菌群的体外影响

研究硫酸锌对人体肠道菌群结构及代谢产物的体外影响,为锌盐的临床应用提供肠道菌群方面的理论依据。借助体外发酵、宏基因组测序及气相色谱技术研究硫酸锌对肠道菌群及短链脂肪酸的影响。结果发现,硫酸锌显著提高克雷伯氏菌属（Klebsiella）、欧文氏菌属（Erwinia）、慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、丙酸杆菌属（Propionibacterium）、担子菌门（Basidiomycota）和拉恩氏菌属（Rahnella）等的相对丰度,显著降低巨单胞菌属（Megamonas）、新月形单胞菌科（Selenomonadaceae）和厚壁菌纲（Negativicutes）等的相对丰度。种水平上硫酸锌显著提高肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella pneumonia）、长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）、Scandinavium goeteborgense、类肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella quasipneumoniae）、产气克雷伯菌（Klebsiella aerogenes）、马氏棒杆菌（Corynebacterium matruchotii）、人葡萄球菌...     

多糖类益生元的筛选及凝结芽孢杆菌体外发酵特性北大核心

【目的】探究9种多糖对凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)的增殖、产酶特性的影响。【方法】将凝结芽孢杆菌分别添加至菊粉多糖(inulin polysaccharide)、刺五加多糖(Eleutherococcus senticosus polysaccharide)、壳寡糖(chitosan oligosaccharide)、防风多糖(Saposhnikovia divaricata polysaccharide)、低聚木糖(xylo-oligosaccharide)、黄芪多糖(Astragalus polysaccharide)、甘露糖(D-mannose)、白术多糖(Atractylodes macrocephala Koidz polysaccharide)和玉屏风多糖(Yu Ping Feng polysaccharide)为唯一碳源的培养基中,通过菌株生长、酶活性及其体外厌氧发酵等作为指标,筛选出最优益生元。【结果】凝结芽孢杆菌能很好地利用防风多糖、黄芪多糖、白术多糖和玉屏风多糖;添加量为4%的防风多糖和白术多糖,pH差值差异最大,蛋白酶活性差异显著(P<0.05)。体外发酵乳酸活性和总蛋白酶活性均提高,4%白术多糖的乳酸和总蛋白酶活性差异显著(P<0.05);肠道内容物发酵液16S rRNA基因高通量测序结果表明,与对照组比较,添加黄芪多糖、防风多糖、甘露糖3种益生元发酵凝结芽孢杆菌显著降低了气单胞菌(Aeromonas)、α-变形菌(α-Proteobacteria)、链球菌(Streptococcus)、志贺氏杆菌属(Shigella)等致病菌的相对丰度,提高了乳杆菌(Lactobacillus)、厚壁菌门(Firmicutes)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、产酸杆菌(Acidobacteria)的相对丰度。【结论】凝结芽孢杆菌发酵4%白术多糖具有较好的产酶性能与益生特性,二者协同发酵添加至饲料中具有较好的发展潜力。     

乳酸链球菌素联用美罗培南对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑菌作用初探CSCD

为研究乳酸链球菌素(nisin,NIS)与美罗培南(meropenem,MEM)联用对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin resistant Staphylococcus aureus,MRSA)的抑菌作用,本研究通过棋盘法联合抑菌试验计算部分抑菌浓度指数(FICI)来评价联用抑菌效果,使用结晶紫染色法半定量检测药物联用对MRSA菌株生物膜生成的影响,最后通过大蜡螟模型观察药物联用对MRSA感染的大蜡螟存活率的影响。结果显示,在乳酸链球菌素组(NIS)、美罗培南组(MEM)和联用组(MEM+NIS)中,MEM+NIS组对三株MRSA分离株均表现为协同抑菌作用,其FICI值分别为0.375、0.5和0.375;作用6 h时,MEM+NIS组与NIS组均可抑制生物膜生成,但组间无统计学差异(P>0.05);大蜡螟生存模型显示,五天后,三株MRSA菌株感染的大蜡螟幼虫的MEM+NIS组生存率分别为30%、80%、30%,其中Yn2020051和Yn2020078,MEM+NIS组的大蜡螟幼虫存活率均高于NIS组、MEM组和阳性对照组(PC),差异均有统计学意义(P<0.05)。     

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...     

载锌凹凸棒石黏土对瘤胃体外发酵细菌多样性的影响

【目的】研究载锌凹凸棒石黏土对瘤胃体外发酵细菌多样性的影响。【方法】本试验采用离子交换法制备载锌凹凸棒石黏土,利用16S rDNA测序技术分析了载锌凹凸棒石黏土对奶牛瘤胃体外发酵细菌菌群和多样性的影响。【结果】研究共获得1490959个有效序列和87662个OTUs。测序结果表明,与对照组相比,试验Ⅳ组中的细菌多样性在体外发酵24 h时提高,试验Ⅳ组中的细菌丰度在体外发酵48 h时提高。细菌菌群组成分析表明,60个样本中的优势菌门主要是厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和黏胶球形菌门。与对照组相比,各试验组的厚壁菌门在体外发酵24 h和48 h时均显著增加(P0.05),试验Ⅳ组中拟杆菌门在发酵48 h时显著降低(P0.05);60个样本中共获得124个细菌菌属,其中对照组与试验组中普氏菌属含量均没有显著变化(P0.05)。在体外发酵48 h时,试验Ⅳ组中密螺旋体属含量与对照组相比显著增加(P0.05),而食物谷菌属和假丁酸弧菌属含量与对照组相比均显著降低(P0.05)。【结论】载锌凹凸棒石黏土对奶牛瘤胃体外发酵中细菌多样性产生一定影响,其影响随发酵时间和添加剂量而不同。     

Physiological characteristics of several rumen protozoa grown in vitro with observations on within and among species variation

When fed equal amounts of substrate, two Epidinium caudatum clone cultures of markedly different size produced similar volumes of microbial protoplasm. Addition of up to 50% volume of 72 h culture medium had no inhibitory effects on growth of Epidinium. Two clone cultures of Epidinium caudatum from Australia had longer generation times and showed less substrate attachment when compared to Ohio clones of this same species. Substitution of alfalfa for orchardgrass in the normal substrate increased Epidinium concentrations, while feeding only ground orchardgrass or alfalfa resulted in a marked decrease or disappearance of the protozoa. Eudiplodinium impalae, isolated from rumen contents of a steer in Australia, was successfully cultured, with generation times for this species averaging 11.3 h. Reducing particle size of the substrates by ball-milling was detrimental for growth of Entodinium and Epidinium; however, Eudiplodinium increased in concentration. Significant concentration differences were observed among six clone cultures of Epidinium obtained from Europe. A generation time of 18.7 h was measured for Enoploplastron triloricatum when the culture was transferred every 12 h. Lowering the incubation temperature to 34 °C completely inhibited protozoal growth of Epidinium and Entodinium exiguum after 12 days, but not for Entodinium caudatum.     

猪不同肠段微生物体外培养对蛋氨酸的代谢特性

【目的】旨在通过微生物体外发酵技术,以回肠微生物为参照,研究猪盲肠及结肠微生物对在小肠微生物中代谢率较低的蛋氨酸的代谢特性。【方法】采集4头健康100 kg左右杜×长×大杂交猪的盲肠、结肠与回肠食糜作为接种物,分别接种于10 mmol/L蛋氨酸的培养基中,37°C体外培养24 h。分别设含蛋基酸溶液和含各肠段食糜接种物的空白对照组。【结果】(1)不同肠段微生物以蛋氨酸为底物体外发酵,盲肠组蛋氨酸消失率(21.9%)显著高于结肠组(16.7%)与回肠组(16.3%)(P0.05)。盲肠组总SCFA量显著高于结肠与回肠组(P0.05),伴随着p H值下降程度最高;盲肠组MCP产量也显著高于结肠与回肠组(P0.05);在产气量与NH3-N浓度上,盲肠组与结肠组均显著低于回肠组(P0.05)。(2)以蛋氨酸为底物体外发酵,门水平上,总菌、厚壁菌门含量在各肠段组间无显著差异(P0.05),拟杆菌门含量在盲肠组最高;与不加蛋氨酸底物的对照组比较,三个肠段试验组总菌、厚壁菌门含量均显著高于对照组(P0.05),而拟杆菌门含量在试验组与对照组间差异不显著(P0.05)。属水平上,盲肠组和结肠组大肠杆菌属数量显著低于回肠组(P0.05),而柔嫩梭菌属和梭菌XIV属数量在盲肠组和结肠组均高于回肠组;各肠段组间双歧杆菌数量无显著差异(P0.05)。【结论】以蛋氨酸为底物,体外培养猪盲肠微生物对蛋氨酸代谢率高于回肠微生物,伴随着其他发酵参数的变化,并且发酵产生更多的菌体蛋白。相比于回肠微生物发酵,大肠微生物发酵后,柔嫩梭菌属和梭菌XIV属数量较高,而大肠杆菌属数量较低。     

六角果鸢尾离体快繁技术体系的构建

为构建六角果鸢尾(Iris hexagona)的离体快繁体系,以其幼嫩根状茎为外植体,研究了培养基和植物生长调节剂对不定芽诱导、增殖和植株生根的影响。结果表明,根状茎用0.1%Hg Cl2消毒13 min的效果较佳;不定芽诱导最适培养基为MS+6-BA 1.5 mg L–1+NAA 0.5 mg L–1+蔗糖30 g L–1+琼脂7.5 g L–1,不定芽增殖的适宜培养基为MS+6-BA 0.5 mg L–1+NAA0.2 mg L–1+KT 0.3 mg L–1+蔗糖30 g L–1+琼脂7.5 g L–1;在MS+IBA 1.5 mg L–1+蔗糖30 g L–1+琼脂7.5 g L–1培养基上不定芽生根率可达100%;腐殖土和珍珠岩+泥炭土+蛭石(1∶2∶1)均可作为组培苗移栽的适宜基质,移栽成活率可达100%。     

体外法研究猪后肠道对芳香族氨基酸的发酵特性

【目的】采用体外发酵技术探究芳香族氨基酸在猪后肠的发酵特性。【方法】以杜×长×大育肥猪回肠、盲肠和结肠食糜为接种物,接种于10 mmol/L单一氨基酸的培养基中,37 o C培养24 h,测定4、8、12、16和24 h的产气量(GP),采集0 h和24 h样品,测定样品中的氨氮(NH3-N)和微生物蛋白(MCP)浓度,利用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)和Real-time PCR定量技术分析体外培养中参与代谢特定氨基酸的细菌组成及数量。【结果】不同芳香族氨基酸的发酵液中NH3-N和MCP浓度存在极显著差异(P0.01),肠段对GP、NH3-N和MCP影响极显著(P0.01),且芳香族氨基酸与肠段对GP、NH3-N和MCP浓度均存在交互作用(P0.01)。定量PCR表明,芳香族氨基酸和肠段均显著影响发酵液中总菌数量(P0.05)。DGGE分析显示,同一肠段不同芳香族氨基酸组的细菌群落结构具有高度的相似性,其中回肠Phe组和Tyr组、结肠Tyr组和Trp组的相似性分别高达87.9%和80.5%,盲肠和结肠微生物香农指数变化显著(P0.05)。【结论】不同芳香族氨基酸的肠道代谢菌具有差异性,与Trp和Phe相比,Tyr的盲肠和结肠代谢菌多样性较低,与Trp和Tyr相比,Phe更多地合成菌体;特定芳香族氨基酸的不同肠道发酵去向不同,与回肠和盲肠比,结肠中芳香族氨基酸更多地合成菌体。     

A new in vitro system to study the effect of liquid phase turnover and pH on microbial fermentation of concentrate diets for ruminants

A simple and inexpensive in vitro feed evaluation system which estimates microbial fermentation by measuring gas production and allows for adjustment of liquid dilution rate has been design. Working conditions, in terms of substrate and inoculum proportions (experiment 1, EXP 1) and the liquid replacement schedule (experiment 2, EXP 2) were initially set. In EXP 1, three substrate concentrations (10, 20 and 30 mg/ml: S1, S2 and S3) and three inoculum proportions (0.10, 0.20 and 0.30; I10, I20 and I30) were assayed in a 3 × 3 factorial design, in three incubations of 24 h. Gas production (ml/g organic matter) with S1 was the highest, avoiding to be in excess for microbial colonisation and activity and inoculum I20 limited inoculum contribution by self-fermentation; they were hence considered for further trials. In EXP 2, two liquid replacement schedules (every hour from 0 to 12 h and every 3 h from 12 to 24 h, HF, and every 2 h from 0 to 12 h and every 4 h from 12 to 24 h, LF) were compared with a non-replacement (NR) treatment, using three bottles per treatment. No differences among treatments were detected, and thus the LF schedule was chosen because it was easier to carry out. Once these working conditions were adjusted in EXP 1 and 2, the effect of fluid turnover and incubation pH on the extent of microbial fermentation in a mixed diet (experiment 3, EXP 3) was studied in two incubations. Two liquid turnover rates (0.06 and 0.10 h⁻¹) were compared with a non-replacement treatment at two different pH (6.8 and 6.1) in a 3 × 2 factorial design. Liquid outflow increased gas production, dry matter disappearance (DMd) and total volatile fatty acid (VFA) concentration at both pH (P>0.01), but protozoal numbers were unaffected. Liquid replacement at pH 6.8 did not affect the VFA profile, but the acetate proportion diminished (P=0.04) and the propionate increased (P<0.001), with replacement at pH 6.1. Increasing the fluid turnover rate from 0.06 to 0.10 h⁻¹ reduced gas production from 8 to 20 h of incubation (P<0.05) but it did not alter the VFA profile. The volume of gas produced decreased (P<0.05) with incubation pH, as did DMd (P=0.04) and protozoal (P=0.03) and total VFA (P=0.002) concentration. The acetate proportion was lower (P<0.001) and that of propionate and butyrate was higher (P<0.001) at pH 6.1 than at pH 6.8. Both liquid turnover and pH must be taken into consideration for in vitro evaluation of mixed and concentrate diets for ruminants and this system provides a simple and inexpensive method for doing this.     

肉苁蓉人工控制离体寄生关键技术研究

以梭梭无菌苗和肉苁蓉萌发种子为材料,对肉苁蓉离体寄生培养基质、离体寄生方式和离体寄生环境条件等进行了研究,以明确肉苁蓉的寄生特性,为肉苁蓉人工繁殖技术体系的建立与优化奠定基础。结果表明:玻璃纤维滤纸是肉苁蓉离体寄生适宜的培养基质;在黑暗、相对湿度80%、温度18℃～30℃的环境中,萌发的肉苁蓉种子与寄主梭梭寄生培养8d后开始建立寄生关系,寄生率达82%;而光照条件下,萌发的肉苁蓉种子与梭梭不能建立寄生关系。