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1.
目的 探讨太原地区健康成年人的肠道菌群结构及多样性。方法 采集太原地区20份健康成年人的粪便样本,提取DNA、构建菌群16S rRNA基因克隆文库、高通量测序并进行生物信息学分析。结果 测序获得优质序列1 383 680条,平均序列为69 184条±551条,归类于455个OTUs;所有样本共含有10个菌门,101个菌属,141种菌;其中核心菌门3个,依次为拟杆菌门(63.13%)、厚壁菌门(31.14%)和变形菌门(5.10%),占所有样本微生物总量的99.37%;丰度最高的前10个菌属依次为拟杆菌属(43.34%)、普氏菌属(15.51%)、栖粪杆菌属(4.92%)、罗氏菌属(4.73%)、毛螺菌属(3.27%)、萨特菌属(2.50%)、粪球菌属(2.38%)、布劳特菌属(2.31%)、瘤胃球菌属(2.18%)和副杆状菌属(1.61%),占样本微生物总量的82.75%,未分类的菌属占6.84%。结论 健康成年人肠道微生物群落复杂,但主要菌群相对稳定,为进一步研究人体肠道菌群结构与功能提供了参考依据。 相似文献
2.
目的 探讨不同浓度抗生素对小鼠肠道菌群多样性和结构的影响,并预测相关功能变化。方法 15只SPF级ICR小鼠随机分为正常组、低浓度抗生素组和高浓度抗生素组,连续灌胃5 d后,采集小鼠新鲜粪便样本。利用Illumina MiSeq测序平台,对细菌的16S rRNA V3‒V4区进行高通量测序,并对测序结果进行生物信息学分析。结果 高、低浓度抗生素组小鼠肠道菌群组成与正常组存在明显差异。与正常组相比,高剂量组小鼠肠道肠球菌属、志贺埃希菌属相对丰度显著升高(t=‒2.71,P=0.026;t=‒2.30,P<0.05);分节丝状菌属、拟普雷沃菌属相对丰度显著降低(t=2.88,P=0.020;t=2.49,P=0.037),理研菌属极显著降低(t=3.79,P=0.005)。低剂量组小鼠肠道菌群变形菌纲成为优势菌,芽胞杆菌属、粪球菌_2、苏黎世杆菌属、普雷沃菌属_2、普雷沃菌属_7、志贺埃希菌属、沙雷菌属和放线菌属等相对丰度显著升高(均P<0.05);梭杆菌属、泛菌属极显著升高(t=‒3.19,P=0.013;t=‒3.50,P=0.008);分节丝状菌属、理研菌属相对丰度显著降低(t=2.69,P=0.028;t=2.33,P=0.048)。PICRUSt功能预测分析显示,抗生素组显著增加人类疾病、细胞过程和环境信息处理功能层的基因拷贝数,显著降低有机系统、遗传信息处理和代谢功能层的基因拷贝数。结论 广谱抗生素能破坏小鼠肠道的微生态平衡,有必要深入研究抗生素对心血管、免疫性、感染性及神经退行性疾病发展的潜在作用。 相似文献
3.
目的 研究色胺酮对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导溃疡性结肠炎(UC)模型小鼠肠道菌群的影响。 方法 用3% DSS自由饮用7 d诱导昆明种小鼠UC模型,灌胃125 mg/kg柳氮磺胺吡啶作为阳性对照,色胺酮组以78 mg/kg水溶液灌胃给药,观察小鼠给药前后的体征,进行疾病活动指数(DAI)评分,观察结肠组织形态变化;ELISA法检测小鼠血清中IL 6、IL 8、IL 10、IL 1β和TNF α水平变化;每组收集5个粪便样本,利用Illumina MiSeq测序平台采用细菌的16S rRNA进行V4-V5区高通量测序,对测序结果进行生物信息学分析。 结果 色胺酮和阳性药干预后,DAI评分表明小鼠体征有所改善,HE染色显示UC小鼠结肠组织损伤有一定程度修复,炎性细胞减少;ELISA检测显示小鼠血清中促炎性细胞因子IL 6、IL 8、IL 1β和TNF α水平下调,抑炎性细胞因子IL 10水平上升;测序后菌群物种注释及生物多样性分析显示色胺酮干预后UC小鼠失调的厚壁菌门/拟杆菌门比例得到一定程度恢复,菌群多样性有一定程度回调,菌群结构向正常状态恢复;肠道菌群LEfSe组间差异显著性分析结果表明4个菌属Erysipelotrichaceae_UCG_003、Sellimonas、Rikenellaceae_RC9_gut_group和Tyzzerella丰度可能与色胺酮对UC治疗作用相关。 结论 色胺酮治疗UC小鼠后,小鼠体征、结肠组织病理结构、细胞因子水平及肠道菌群变化等结果均表明色胺酮对UC小鼠肠道微生态具有调节作用,为色胺酮抗UC作用机制研究提供了新思路。 相似文献
4.
淡水螺是水生态系统中重要的生物类群,也是多种寄生虫的中间宿主。肠道菌群在动物能量代谢和抵抗病原体方面起着重要作用。本文分析了耳萝卜螺Radix auricularia和三旋卷丽螺Planorbella trivolvis肠道菌群的多样性。结果表明:在门水平上,耳萝卜螺有23个菌门,以变形菌门(Proteobacteria,33.63%)、蓝细菌门(Cyanobateria,15.33%)、绿弯菌门(Chloroflexi,13.95%)和放线菌门(Actinobacteria,12.99%)为主;三旋卷丽螺有13个菌门,以变形菌门(54.88%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,28.49%)和放线菌门(7.65%)为主。属水平上,耳萝卜螺有厚皮藻属Pleurocapsa、硫网菌属Thiodictyon、纤毛菌属Leptotrichia及类诺卡氏菌属Nocardioides等445个属;三旋卷丽螺有Cloacibacterium、OM60NOR5clade、假单胞菌属Pseudomonas及红杆菌属Rhodobacter等238个属。有93个菌属为两种螺的共... 相似文献
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目的 通过高通量测序技术探究妊娠期糖尿病对早产儿肠道菌群的影响,并对相关功能及代谢通路进行预测。 方法 选取符合入组条件的早产儿40例,依据孕母是否患有妊娠期糖尿病分为妊娠期糖尿病组(GDM组)和对照组,各20例,于出生后24 h内收集早产儿胎便进行16S rRNA基因测序,对测序结果进行物种分类学分析及生物信息学分析。 结果 GDM组显示出更低的物种丰富度及多样性(P=0.048)。两组物种组成存在显著差异(P=0.048),GDM组厚壁菌门与拟杆菌门比值明显升高,机会致病菌相对丰度增加,同时革兰阴性杆菌比例上升。PICRUSt功能预测分析表明,GDM组在碳水化合物转运及代谢、细胞外结构、环境信息处理代谢通路和免疫性疾病代谢通路的功能丰度增高。 结论 妊娠期糖尿病可导致早产儿肠道微生态平衡被破坏,肠道菌群失调或为母亲患有GDM的早产儿多种疾病发病率增高的原因之一。 相似文献
6.
目的探讨克罗恩病(CD)患者肠道菌群多样性变化。方法收集8例确诊CD患者的粪便标本(CD组),以同期8例健康人群粪便作为对照组(CN组)。收集新鲜粪便样本提取DNA,并将样本进行PCR扩增,最终进行16SrRNA数据分析。结果测序共获得990 890条高质量序列,CD组和CN组多样性指数Shannon和Simpson比较差异有统计学意义(t=-3.802和t=-2.886,P0.05)。OTUs(可操作分类学单位)比较韦恩图显示CD组共有7 437株菌种,而CN组共有7 744株菌种,其中3 438株菌种重叠。LDA差异贡献分析图提示CD患者肠道菌群以芽胞杆菌、变形菌、乳杆菌目、放线菌目、异常球菌纲、栖热菌目、假单胞菌目和交替单胞菌目等为主要特征差异细菌菌类,而CN组则以双歧杆菌目及双歧杆菌科,Odoribacteraceae、Christensenellaceae、弧菌目及弧菌科等为主要特征差异细菌菌类。据物种进化树的样本菌落分布图显示:两组样本厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门、变形菌门、疣微菌门、酸杆菌门和螺旋菌门占主要门类分布。CD组及CN组细菌科类分析结果:毛螺菌科、韦荣球菌科、瘤胃菌科、丹毒丝菌科、红蝽菌科、紫单胞菌科、双歧杆菌科、普雷沃菌科、拟杆菌科、产碱菌科和链球菌科在两组样本中共同存在。同时从该进化树可发现,CD组中红蝽菌科、产碱菌科、丹毒丝菌科和链球菌科相对于CN组优势丰度分布,而普雷沃菌科、拟杆菌科和双歧杆菌科比CN组丰度明显减少。此外,Dethiosulfovibrionaceae、丙酸杆菌科、盐单胞菌科、希万菌科等为CD组特有菌种。结论 CD组的菌群多样性明显少于CN组,CD组有其特有优势菌群。 相似文献
7.
带鱼(Trichiurus spp.)是我国东海区重要的经济鱼类,通过研究分析我国东海带鱼肠道内容物的菌群结构,了解其所携带的自身特有的病原微生物情况。采集我国东海海域捕获的带鱼,提取肠道内容物DNA,采用Ion S5TM XL高通量测序平台和生物信息学分析方法,构建10个样本的16S rRNA V3-V4区基因测序文库。结果显示,10个样本共得到 1 221 个OTU(operational taxonomic unit),分属28个菌门345个菌属。从门水平上看,柔膜菌门(Tenericutes)和变形菌门(Proteobacteria)丰度较高,分别为51.30%和29.58%;从属水平上看,支原体属(Mycoplasma)和弧菌属(Vibrio)占比较高,相对丰度分别为50.95%和13.79%。研究结果提示我国东海带鱼肠道内容物微生物菌群中支原体属含量可能较高,在食品加工过程中存在交叉污染的可能,相关生产过程需提高警惕并采取一定控制措施,同时为新病原的发现和防控提供了参考。 相似文献
8.
[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。 相似文献
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目的通过16S rRNA高通量基因测序方法对IgA肾病患者与健康人的肠道菌群进行比较。方法纳入生活于同一地区的40例IgA肾病患者与10例健康人,收集研究对象的新鲜粪便样本,提取粪便细菌总DNA,通过PCR扩增后上机测序,然后进行可操作分类单元聚类、物种分类分析及Alpha多样性分析、Beta多样性分析,最后比较两组之间的肠道菌群差异。结果与健康人相比,IgA肾病患者肠道菌群丰富度指数(Ace、Chao1)下降(u=2.308,P=0.033;u=2.259,P=0.039),多样性指数(Shannon、Simpson)升高(u=5.370,P0.001;u=4.601,P=0.007);相对丰度方面,IgA肾病患者的厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门细菌数量增加(t=2.301,P=0.037;t=6.729,P=0.005;t=5.285,P=0.006),而变形菌门细菌数量减少(t=4.138,P=0.009);拟杆菌属、链球菌属细菌数量增加(t=9.037,P=0.003;t=6.001,P=0.008),而unidentified_Enterobacteriaceae数量减少(t=2.198,P=0.033)。PCoA图提示两组肠道菌群有显著差异。LDA差异贡献分析发现两组之间共有15个物种存在显著差异,其中造成显著差异影响力最大的5个物种依次是γ-变形菌纲、unidentified_Enterobacteriaceae、肠杆菌科、肠杆菌目、变形菌门(t=9.930,P=0.002;t=2.198,P=0.033;t=2.604,P=0.015;t=2.393,P=0.021;t=4.138,P=0.009),它们刚好落在同一个进化树上,在IgA肾病组的相对丰度显著降低。结论 IgA肾病患者存在肠道菌群失调,显著减少的肠杆菌科的未知属可能是IgA肾病的特征菌,其对机体免疫的影响及在IgA肾病发生发展中的作用尚不清楚,进一步研究可能为IgA肾病的防治提供新的靶点。 相似文献
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肠道菌群是维持机体健康的重要组成部分,了解动物肠道菌群多样性有助于认识和理解动物的生态学适应。已有报道表明荒漠沙鼠肠道微生物有助于其对荒漠环境的适应,但对于广泛分布于荒漠环境的跳鼠的肠道微生物群落结构、多样性的研究尚不明确。本研究以栖息于新疆荒漠地区的跳鼠科(Dipodidae)为对象,采用16S rRNA高通量测序技术对荒漠跳鼠4个亚科的代表物种三趾跳鼠(Dipus sagitta)、五趾跳鼠(Orientallactage sibirica)、长耳跳鼠(Euchoreutes naso)和三趾心颅跳鼠(Salpingotus kozlovi)的肠道微生物进行分析。共获得1557065条有效序列,发现2708个ASV,归属于20个门、50个纲、71个目、142个科和336个属。Alpha多样性指数中,长耳跳鼠和三趾心颅跳鼠组的ACE指数和Chao1指数显著低于其他两组,而Shannon指数和Simpson指数在4组样品中无显著差异。主坐标分析(PCoA)结果表明,4种跳鼠的肠道菌群结构具有显著差异。LEfSe分析表明,4种跳鼠肠道菌群共有10个显著差异的细菌菌属,其中大部分归属拟杆菌... 相似文献
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【目的】塑料废物处理是世界环境难题,近期有研究报道黄粉虫可啮食聚苯乙烯泡沫塑料,肠道细菌可能在黄粉虫生物降解塑料的过程中起重要作用。本文以啮食聚苯乙烯泡沫塑料的黄粉虫幼虫(Tenebrio molitor)为材料,探究其肠道细菌的多样性和细菌群落组成。【方法】分别以聚苯乙烯泡沫塑料(聚苯乙烯组)和纸片(对照组)为唯一食物来源喂养黄粉虫幼虫,在90 d后采集粪便样品,对16S r RNA基因V3-V4区进行PCR扩增和高通量测序,并以PICRUSt进行肠道菌群的功能预测。【结果】饲喂期间,两组黄粉虫均正常存活,部分幼虫完成变态发育。泡沫塑料有明显的减重。样本测序共得到144 258条有效序列,179个OTU,共涉及10个门111个属。其中,聚苯乙烯组黄粉虫的肠道细菌在属水平高丰度的是Alcaligenes(35.9%)、Brevundimonas(12.3%)、Myroides(10.3%)。基于16S r RNA基因序列的功能预测表明,在聚苯乙烯组中,芳香类化合物的降解基因被明显富集。【结论】高通量测序揭示了啮食聚苯乙烯泡沫塑料的黄粉虫肠道菌群的多样性,这对从黄粉虫肠道中分离高效降解聚苯乙烯的细菌具有指导意义。 相似文献
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肠道疾病是养殖林麝(Moschus berezovskii)常见疾病。动物肠道微生物伴随宿主进化并与胃肠道构成了复杂的微生态系统。为探究不同饲养环境对圈养林麝肠道微生物组成和功能的影响,本研究对采自国内5个不同养殖场的215份粪便样品进行了16S rRNA基因高通量测序,对比分析不同养殖场林麝肠道微生物组成、多样性和功能的差异。结果显示,厚壁菌门和拟杆菌门是未喂食复合益生菌的祁连县养殖场林麝肠道菌群的绝对优势菌门,而喂食复合益生菌的甘肃两当县和陕西凤县的4家养殖场林麝肠道菌群的绝对优势菌门为厚壁菌门和变形菌门。不同养殖场林麝肠道菌群组成、优势菌门、优势菌属、潜在致病菌、代谢及疾病相关功能均有显著差异。祁连县养殖场林麝肠道微生物的α多样性和疾病相关功能表达量显著低于其他养殖场,并以肠型2为主,其主导菌为厚壁菌门、UCG-005和拟杆菌属;两当县和凤县的4家养殖场林麝肠道菌群潜在致病菌相对丰度较低。本研究推测食物组成差异可能是导致不同养殖场林麝肠道微生物差异的主要因素,复合益生菌的使用可能是导致α多样性和潜在致病菌下降的重要因素。该结果可为林麝的人工养殖和有效管理提供科学依据,也对人工饲养... 相似文献
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运用16S rRNA高通量测序技术分析福州地区慢传输型便秘(STC)患者肠道菌群变化的特征。
纳入60例STC患者和健康志愿者20例, 留取新鲜粪便样本, 冰块运送至实验室并存放于-80度冰箱, 应用16S rRNA高通量测序技术, 分析各组肠道菌群的生物多样性与结构组成。
测序后共得到1 702 004 524条有效序列, 样本序列平均有效长度为414.1 bp, 总样本平均序列条数为2 127 505.7条。与对照组比较, STC患者肠道菌群丰度指数Ace指数、Chao指数和肠道菌群多样性指数Shannon指数下降(
STC患者肠道菌群发生紊乱, 表现为丰度及多样性下降, 菌群结构发生改变, 可能与慢传输型便秘的发生发展有关。
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《基因组蛋白质组与生物信息学报(英文版)》2022,20(2):394-404
Quarantine insects are economically important pests that frequently invade new habitats. A rapid and accurate monitoring method to trace the geographical sources of invaders is required for their prevention, detection, and eradication. Current methods based on genetics are typically time-consuming. Here, we developed a novel tracing method based on insect gut microbiota. The source location of the insect gut microbiota can be used to rapidly determine the geographical origin of the insect. We analyzed 179 gut microbiota samples from 591 individuals of 22 quarantine insect species collected from 36 regions in China. The gut microbiota of these insects primarily included Actinobacteria, Bacteroidetes, Cyanobacteria, Firmicutes, Proteobacteria, and Tenericutes. The diversity of the insect gut microbiota was closely associated with geographical and environmental factors. Different insect species could be distinguished based on the composition of gut microbiota at the phylum level. Populations of individual insect species from different regions could be distinguished based on the composition of gut microbiota at the phylum, class, and order levels. A method for determining the geographical origins of invasive insect species has been established; however, its practical application requires further investigations before implementation. 相似文献
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目的 探索过敏性鼻炎患者鼻前庭微生物组成与过敏性鼻炎的关系,为过敏性鼻炎的诊疗提供新思路。方法 提取细菌基因组DNA,通过16S rRNA高通量测序法分析(Illumina测序),将测序结果与greengenes database进行比对,通过生物信息学、医学统计学分析过敏性鼻炎患者鼻前庭微生物组成与正常人的差异。结果 在门水平的相对丰度上,试验组与对照组放线菌和梭杆菌差异显著。在菌群属的研究水平上,试验组与对照组之间有明显差异的菌属有13种,包括黄单胞菌科中的一个未注释的菌属、棒状杆菌属、嗜胨菌属、厌氧球菌属、大芬戈尔德菌属、丙酸杆菌属、短杆菌属、希瓦菌属、微小单胞菌属、考克菌属、鞘脂单胞菌科中的一个未注释的菌属、嗜盐单胞菌属和叶瘤菌属。结论 过敏性鼻炎患者与健康正常人鼻前庭微生物组成存在明显的差异,进一步可深入研究鼻腔内微生物组成影响鼻炎发病的机制。 相似文献
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16S rRNA测序技术在肠道微生物中的应用研究进展 总被引:3,自引:0,他引:3
16S rRNA测序是高通量测序依赖的肠道微生物研究方法之一,该方法可以对肠道微生物中的所有菌种进行精确定量,因此正逐渐成为研究肠道微生物菌种丰度变化的主流。肠道微生物16S rRNA测序的应用过程中有两个问题至关重要,一是如何根据需要选择测序方案;二是面对高通量测序得到的海量数据,如何进行生物信息学分析,以得到具有生物学意义的结果。从测序平台、测序片段、测序数据量的选择3个方面讨论了如何选择测序方案,并从序列聚类与注释、群落结构分析、关键分类单位的筛选与功能分析等方面对目前常用的生物信息学分析手段进行综述。 相似文献
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The analysis of amplified and sequenced 16S rRNA genes has become the most important single approach for microbial diversity studies. The new sequencing technologies allow for sequencing thousands of reads in a single run and a cost-effective option is split into a single run across many samples. However for this type of investigation the key question that needs to be answered is how many samples can be sequenced without biasing the results due to lack of sequence representativeness? In this work we demonstrated that the level of sequencing effort used for analyzing soil microbial communities biases the results and determines the most effective type of analysis for small and large datasets. Many simulations were performed with four independent pyrosequencing-generated 16S rRNA gene libraries from different environments. The analysis performed here illustrates the lack of resolution of OTU-based approaches for datasets with low sequence coverage. This analysis should be performed with at least 90% of sequence coverage. Diversity index values increase with sample size making normalization of the number of sequences in all samples crucial. An important finding of this study was the advantage of phylogenetic approaches for examining microbial communities with low sequence coverage. However, if the environments being compared were closely related, a deeper sequencing would be necessary to detect the variation in the microbial composition. 相似文献
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Diane Sunira Daniel Yau Kit Ng Ee Ley Chua Yogis Arumugam Wey Lim Wong Jayaraj Vijaya Kumaran 《Microbiological research》2013,168(8):485-496
Studies on the microbial ecology of gut microbiota in bats are limited and such information is necessary in determining the ecological significance of these hosts. Short-nosed fruit bats (Cynopterus brachyotis brachyotis) are good candidates for microbiota studies given their close association with humans in urban areas. Thus, this study explores the gut microbiota of this species from Peninsular Malaysia by means of biochemical tests and 16S rRNA gene sequences analysis. The estimation of viable bacteria present in the stomach and intestine of C. b. brachyotis ranged from 3.06 × 1010 to 1.36 × 1015 CFU/ml for stomach fluid and 1.92 × 1010 to 6.10 × 1015 CFU/ml for intestinal fluid. A total of 34 isolates from the stomach and intestine of seven C. b. brachyotis were retrieved. A total of 16 species of bacteria from eight genera (Bacillus, Enterobacter, Enterococcus, Escherichia, Klebsiella, Pantoea, Pseudomonas and Serratia) were identified, Enterobacteriaceae being the most prevalent, contributing 12 out of 16 species isolated. Most isolates from the Family Enterobacteriaceae have been reported as pathogens to humans and wildlife. With the possibility of human wildlife transmission, the findings of this study focus on the importance of bats as reservoirs of potential bacterial pathogens. 相似文献