基于肠道菌群结构特征及5-HT探究枳术汤改善功能性便秘大鼠肠道传输功能的作用机制

目的 探讨枳术汤调节肠道菌群及5-羟色胺(HT)对功能性便秘大鼠肠道传输功能的影响。方法 取12只大鼠分为模型组、莫沙比利组和枳术汤组,每组4只,建立功能性便秘模型,另取4只为对照组。建模成功后,莫沙比利组和枳术汤组分别灌服莫沙比利剂和枳术汤,模型组和对照组灌服等体积生理盐水。观察大鼠排便情况,计算胃肠排空时间及粪便含水率。采用生物电记录仪检测大鼠结肠肌电振幅和频率。计算肠道各类菌门相对丰度,分析肠道菌群结构特征。酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清5-HT含量,Western印迹法检测结肠组织5-HT3R、5-HT4R蛋白表达。结果 与对照组比较,建模各组胃肠排空时间明显延长,粪便含水率明显降低,结肠肌电振幅明显增高,频率明显降低,血清5-HT含量明显升高,结肠组织5-HT3R、5-HT4R蛋白相对表达量明显降低。与模型组比较,莫沙必利组和枳术汤组胃肠排空时间明显缩短,粪便含水率明显增高,结肠肌电振幅明显降低,频率明显升高,血清5-HT含量明显降低,结肠组织5-HT3R、5-HT4R蛋白相对表达量明显升高(均P<0.05)。与模型组比较,对照组、莫沙必利组和枳术汤组变形菌门相对丰度明显降低(P<0.05)。结论 枳术汤促进肠道菌群平衡,抑制5-HT表达,改善大鼠功能性便秘症状。

甘露醇对放牧绵羊瘤胃、粪便菌群结构以及血清抗氧化和免疫指标的影响

【目的】探讨甘露醇对放牧绵羊瘤胃、粪便微生物菌群及血清抗氧化、免疫指标的影响。【方法】选择7~8月龄、初始体重相近(27.10 kg±3.55 kg)的健康绵羊10只,采用单因素完全随机试验设计分为两组,每组5只。对照组绵羊补饲不添加甘露醇的玉米面100 g/d,试验组补饲添加1 g甘露醇的玉米面100 g/d。在自然放牧条件下饲喂35 d,其中预试期5 d,正试期30 d。在正试期开始和结束日放牧前称体重,计算平均日增重(ADG);在试验结束日放牧前分别采集瘤胃液、粪便及颈静脉血液,采用16S rRNA测序方法分析瘤胃及粪便微生物区系;采用相关试剂盒测定血清抗氧化和免疫指标。【结果】与对照组相比,(1)试验组绵羊ADG、瘤胃液pH和氨态氮(NH_(3)-N)含量均无显著差异(P>0.05);瘤胃液的总短链脂肪酸(SCFAs)、乙酸和丙酸浓度均显著提高(P<0.05)。(2)试验组绵羊瘤胃及粪便微生物OTU数目、Alpha多样性指数均无显著差异(P>0.05);瘤胃及粪便微生物基于abund_jaccard近似距离的PCoA均显著分离(P<0.05)。(3)在门水平上,试验组绵羊瘤胃微生物无显著差异(P>0.05),粪便中厚壁菌门相对丰度显著降低(P<0.05),拟杆菌门相对丰度显著提高(P<0.05);在属水平上,试验组绵羊瘤胃中瘤胃球菌科NK4A214相对丰度显著高于对照组(P<0.05),粪便中未分类的毛螺菌科相对丰度显著降低(P<0.05)。(4)试验组绵羊血清免疫相关指标均无显著差异(P>0.05),血清谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05)。【结论】在放牧条件下补饲甘露醇可提高绵羊瘤胃液乙酸、丙酸和总SCFAs浓度和瘤胃中瘤胃球菌科NK4A214相对丰度;使粪便中厚壁菌门和未分类的毛螺菌科相对丰度降低,拟杆菌门相对丰度提高;提高机体抗氧化能力。

高通量测序技术对杀菌型益生菌含乳饮料菌群结构分析

目的分析杀菌型益生菌含乳饮料中菌群组成结构,并探究宣称添加益生菌的真实性和合规性。方法本研究以高通量测序技术为基础,从市售11批次杀菌型益生菌含乳饮料中全基因组提取,进行V3/V4变异区序列的聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增后,整理及统计样品测序序列数目,操作分类单元(operational taxonomic unit,OUT)归类,生成稀释曲线、Alpha多样性、聚类、丰度分布曲线与分析菌群结构和菌种标示合规性。结果共得到39231条优质序列,分布在210~518 bp范围内;共注解到16个门、37个纲、71个目、129个科、265个属;从门分类水平主要为厚壁菌门(Firmicutes 91.66%),从纲的分类水平主要为芽孢杆菌纲(Bacill 90.43%),从目的分类水平主要为乳杆菌目(Lactobacillales 82.74%);优势菌种为德氏乳杆菌保加利亚亚种、嗜热链球菌;同时产品有检出携带致病性非益生菌菌群。11种产品标签标示与实际检测到菌株完全一致的仅有1批次。结论本研究建立的高通量测序技术能准确、快速地探究杀菌型益生菌含乳饮料中微生物菌群多样性和潜在的致病性,市售产品益生菌种类丰富,但同质化程度较高,产品间菌群分布均匀度差异大。

内蒙古自治区传统发酵酸马奶不同发酵时期真菌菌群结构分析

[目的]探究内蒙古自治区传统发酵酸马奶在不同发酵时期的真菌菌群结构演替变化特征。[方法]以采集自内蒙古自治区锡林郭勒盟镶黄旗的新鲜马奶为原料,采用传统发酵方法制备酸马奶;分别采集发酵0、12、24、36、48、96 h的传统发酵酸马奶样品,测定pH值,然后基于真菌rDNA内源转录间隔区(ribosomal DNA internal transcribed spacer,rDNA-ITS)序列,利用高通量测序及分析技术表征不同发酵时期真菌菌群结构变化。[结果]Chao1指数和香农-维纳多样性指数(Shannon-Wiener′s diversity index)分析表明,传统酸马奶发酵初期(0~12 h)真菌菌群丰度下降、菌群多样性变化不大;发酵12~24 h真菌菌群丰度和菌群多样性同时增加,24~72 h同时减小,72~96 h同时增加,在96 h时二者基本达到发酵初期水平。发酵12 h内,酸马奶发酵体系的pH值急剧下降,发酵12~48 h的pH值下降速度变慢,48~96 h的pH值下降速度继续变慢并趋于平缓。基于真菌rDNA-ITS序列高通量测序及分析,在传统酸马奶中共鉴定出子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)2个真菌门,相对丰度分别为99.77%和0.02%;在发酵过程中,子囊菌门一直处于绝对优势地位。属水平上鉴定出9个真菌属,其中,哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)和克鲁维酵母属(Kluyveromyces)为优势真菌属,二者的相对丰度分别为95.76%和3.75%;克鲁维酵母属的相对丰度在发酵12~96 h的变化趋势与哈萨克斯坦酵母属呈现出此消彼长的关系,二者在发酵96 h内始终存在。种水平上鉴定出9种真菌,其中,单孢哈萨克斯坦酵母菌(Kazachstania unispora)、乳酸克鲁维酵母菌(Kluyveromyces lactis)和马克斯克鲁维酵母菌(Kluyveromyces marxianus)为优势真菌种,相对丰度分别为95.76%、2.10%和1.63%;不同发酵时期3种优势真菌的相对丰度变化趋势不同。[结论]明确了内蒙古自治区传统发酵酸马奶发酵过程中的优势真菌种类以及真菌菌群多样性和群落结构的演替变化特征。研究结果为丰富酸马奶发酵机制研究,优化酸马奶发酵工艺、提高酸马奶发酵品质提供了参考。

不同pH对瘤胃细菌数量和菌群结构的影响

【目的】试验旨在研究瘤胃不同pH下瘤胃酸中毒相关细菌数量和瘤胃细菌菌群结构的变化。【方法】选取5头干奶期荷斯坦奶牛作为瘤胃液供体,调节瘤胃液pH分别为6.5、5.8、5.5、5.2和5.0。培养3 h后,采用qPCR技术测定瘤胃酸中毒相关细菌数量,采用16S rDNA高通量测序技术研究瘤胃细菌菌群结构的变化。【结果】(1)瘤胃pH对白色瘤胃球菌(Ruminococcus ablus)的相对数量没有影响(P>0.05),但显著影响了乳酸产生菌和乳酸利用菌的相对数量(P<0.05)。其中牛链球菌(Streptococcus bovis)相对数量随着pH的下降而升高,在pH 5.0处极显著高于其余各组(P<0.05);埃氏巨型球菌(Megasphaeraelsdenii)、反刍兽新月单胞菌(Selenomonas ruminantium)及乳酸杆菌(Lactobacillus species)随pH下降呈现先升高后下降的趋势,pH分别在pH 5.5或pH 5.2处达到最大值(P<0.05);(2)α多样性结果显示,瘤胃细菌数量和菌群的丰富度及多样性呈现随瘤胃pH下降先升高后下降的趋势,其中Chao1指数在pH 5.5处,Observed species和Shannon指数在pH 5.2处最高(P<0.05)。β多样性结果显示pH 6.5、pH 5.8处理组与pH 5.2、pH 5.0处理组的菌群构成有明显差异,pH 5.5处理组样本与其他4组样本距离较远,其菌群构成与其他4组具有差异;(3)在菌群组成上,瘤胃内主要菌门和属的菌群丰度随pH的降低也多有改变。pH 5.2、pH 5.0处理组和pH 6.5、pH 5.8处理组菌群结构有显著差异(P<0.05)。pH 6.5组与pH 5.8组的菌群组成差异不大(P>0.05),仅普雷沃氏菌科UGG-003菌属(Prevotellaceae UCG-003)和琥珀酸弧菌科UGG 002菌属(Succinivibrionaceae UCG 002)有差异;pH 5.0处理组与pH 5.2处理组的菌群组成较一致(P>0.05),仅在螺旋体门(Spirochaetota)、放线菌门(Actinobacteriota)、瘤胃菌属(Ruminococcus)和解琥珀菌属(Succiniclasticum)有差异(P<0.05);而pH 5.5处理组的菌群构成与其他4组有显著差异(P<0.05)。【结论】环境pH改变是瘤胃细菌遭受的一种严重干扰,会引起瘤胃内乳酸产生菌和乳酸利用菌的相对数量显著改变。瘤胃细菌数量、菌群丰富度和多样性也随瘤胃pH的下降表现出先升高后降低的趋势,其变化规律符合生态学中的“中度干扰假说”。

嗜酸乳杆菌对3种弧菌的拮抗效果及对凡纳滨对虾肠道菌群结构的影响

使用益生菌是预防和控制水产养殖细菌感染的非抗生素方法之一。嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)可在机体内分泌抗菌物质,具有抑制有害菌生长、调节肠道微生态平衡和增强抗毒抗病能力等功能。研究了不同氧环境和不同培养基条件下嗜酸乳杆菌、副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、哈维氏弧菌(V.harveyi)、溶珊瑚弧菌(V.coral-liilyticus)的生长情况,并通过牛津杯法和液体培养法结合PCR荧光定量技术、高通量测序技术,系统评价了嗜酸乳杆菌对上述弧菌的拮抗效果及对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肠道菌群的组成和变化的影响。结果显示,在厌氧条件下,哈维氏弧菌的菌量显著高于在好氧环境培养后的菌量(P<0.05)。不同培养基配比对4种细菌的生长均具有显著性影响(P<0.05)。嗜酸乳杆菌对3种弧菌的生长均有良好的抑制效果。在对虾肠道菌群背景下,嗜酸乳杆菌对副溶血弧菌的生长有显著抑制作用(P<0.05)。处理组的弧菌属比例较对照组显著减少,高菌量组的有益菌属均显著增加。研究表明,嗜酸乳杆菌对上述3种弧菌的生长有良好的抑制效果,在对虾肠道菌群背景下对副溶血弧菌的生长也有良好的抑制效果,且能够优化菌群结构。

不同比例发酵饲料桑替代基础饲粮对肉牛瘤胃发酵、瘤胃细菌与真菌菌群结构的影响

本研究旨在探究不同比例发酵饲料桑替代基础饲粮对肉牛瘤胃发酵、瘤胃细菌与真菌菌群结构的影响。选取体重为(287.45±22.63)kg、日龄相近的西门塔尔杂交公牛30头,随机分为3组,分别为对照组、NT1和NT2组,每组10个重复。对照组给予基础饲粮,NT1和NT2组分别以10%和20%发酵饲料桑等量替代基础饲粮。试验预试期14 d,正试期116 d。结果表明:1)与对照组相比,NT1组和NT2组瘤胃液戊酸的含量显著提高(P<0.05)。2)与对照组相比,在门水平上,NT2组厚壁菌门与拟杆菌门比值(F/B)显著增加(P<0.05);在属水平上,NT2组普氏菌属(Prevotella)细菌相对丰度显著降低(P<0.05),未分类颤螺旋菌科(unclassified_Oscillospiraceae)和毛螺旋菌科UCG-008(Lachnospiraceae_UCG-008)细菌相对丰度显著提高(P<0.05)。此外,与对照组相比,NT2组中瘤胃细菌富集于环境信息处理途径、信号转导途径、双组分系统和耐药性:抗菌途径的相对丰度显著上升(P<0.05),而富集于其他次级代谢产物生物合成途径和抗生素生物合成途径的相对丰度显著降低(P<0.05)。3)NT1组真菌样本测序鉴定的物种数、ACE、Chao1及香农指数均显著高于对照组(P<0.05);此外,在属水平上,与对照组相比,NT1组中青霉菌属(Penicillium)、葡萄孢盘菌属(Botryotinia)、丝衣霉菌属(Byssochlamys)、木霉菌属(Trichoderma)真菌相对丰度均显著或极显著上调(P<0.05或P<0.01),而红酵母属(Rhodotorula)、锥盖伞属(Conocybe)、未分类角担菌科(unclassified_Ceratobasidiaceae)真菌相对丰度均显著或极显著下调(P<0.05或P<0.01);同时NT2组中红酵母属、锥盖伞属真菌相对丰度相较于对照组也显著下降(P<0.05),未分类角担菌科真菌相对丰度极显著下降(P<0.01)。综上所述,使用不同比例发酵饲料桑替代基础饲粮可提高瘤胃液中戊酸的含量,增加瘤胃真菌菌群的多样性,改变瘤胃细菌和真菌组成结构,从而调节改善瘤胃内环境。

高通量测序解析契达奶酪在加工过程中菌群结构多样性变化

为明确契达奶酪加工过程中的菌群结构,本研究采用高通量测序技术分析契达奶酪在加工过程中(巴氏杀菌后、凝乳和成熟0、30、60和90 d)三个阶段的菌群结构。结果表明,契达奶酪加工过程中各阶段微生物群落结构差异较大。巴氏杀菌后,微生物群落多样性和丰度均为最高(Chao1和Shannon指数平均值分别为6.09和1415.78);在属水平上,巴氏杀菌后的优势菌群为寡养单胞菌属(Stenotrophomonas,21.04%),在凝乳和成熟阶段菌群结构比较相似,乳球菌属(Lactococcus)为两阶段的绝对优势菌群,丰度平均值达85%以上;在成熟期内,乳球菌属的相对丰度呈先上升后下降的趋势;巴氏杀菌后的奶酪体系中菌群结构与其他组相比差异较大,并且随着成熟期的延长,各组菌群结构变化较小。该研究为明确契达奶酪菌群结构提供依据,对契达奶酪的微生物组信息扩充具有参考价值。

糯玉米粉浸泡发酵改性过程中细菌菌群结构及多样性的变化分析

利用自来水对糯玉米粉进行浸泡发酵改性,采用高通量测序技术,并利用多样性指数分析、细菌门水平和属水平丰度结构分析、主成分分析和聚类分析,对糯玉米粉浸泡发酵改性过程中细菌菌群结构和多样性变化进行了检测和分析。分析结果显示,糯玉米粉浸泡发酵过程中细菌菌群结构和多样性随着浸泡时间的变化而变化。从发酵开始到发酵中期,菌群结构和多样性变化较大;而从发酵中期到发酵结束,细菌菌群结构和多样性变化较小,细菌菌群趋于稳定。发酵开始时,细菌菌群种类丰富,随着发酵时间增加,细菌菌群多样性变小,优势度增大。

沙葱醇提物对奶牛生产性能、瘤胃发酵参数和瘤胃菌群结构的影响

本试验旨在研究沙葱醇提物对奶牛生产性能、瘤胃发酵参数和瘤胃菌群结构的影响。选取体况、胎次、泌乳期和泌乳量相近的荷斯坦奶牛12头,随机分为对照组(CON组)和沙葱醇提物组(AEE组),每组6个重复,每个重复1头。对照组奶牛饲喂基础饲粮,试验组奶牛饲喂在基础饲粮中添加3 g/kg沙葱醇提物的试验饲粮。预试期14 d,正试期35 d。结果表明:1)与CON组相比,饲粮中添加沙葱醇提物显著提高了奶牛第21天的乳脂率(P<0.05),对产奶量和其他乳成分无显著影响(P>0.05)。2)与CON组相比,饲粮中添加沙葱醇提物显著提高了奶牛瘤胃pH(P<0.05),显著降低了瘤胃总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸和戊酸含量(P<0.05),有降低瘤胃氨态氮含量的趋势(P=0.061)。3)与CON组相比,AEE组奶牛瘤胃厚壁菌门(Firmicutes)和解琥珀酸菌属(Succiniclasticum)相对丰度有所提高,瘤胃琥珀酸弧菌科UCG-001(Succinivibrionaceae_UCG-001)相对丰度有所降低,但差异均不显著(P>0.05);饲粮中添加沙葱醇提物显著降低了瘤胃毛螺菌属(Lachnospira)相对丰度(P<0.05)。相关性分析表明,瘤胃琥珀酸弧菌科UCG-001和广泛乳杆菌(Latilactobacillus)相对丰度与乳脂率呈正相关。综上所述,饲粮中添加沙葱醇提物可提高奶牛乳脂率,提高瘤胃pH,并改善瘤胃菌群结构。

盐胁迫下氮素对花生种子萌发和种子际细菌菌群结构的调控

【目的】盐胁迫影响花生种子萌发和植株生长,阐明盐胁迫下适量施肥提高种子萌发率和花生产量的内在调控机制,并解析该过程与种子际土壤细菌菌群结构的关系,为通过改良种子际土壤微生物环境,提高花生出苗健苗率、耐盐抗逆性和花生生产能力提供理论和技术依据。【方法】以耐盐花生品种(花育25号,HY25)为试验材料,设置3个氮素水平0、90和180 kg/hm^(2),采用盆栽试验和高通量测序技术,阐明氮肥施用对盐胁迫下花生种子际微生物菌群结构、花生发芽出苗和产量的影响。【结果】施加氮肥可有效提高花生种子在盐胁迫下的发芽率和最终产量,并以施氮量90 kg/hm^(2)最适。16S rRNA测序分析显示,种子际的土壤细菌以变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)及芽孢杆菌门(Gemmatimonadetes)等为优势菌门。在属水平上,盐胁迫虽然提高了有益菌属拟杆菌属(Bacteroides)的相对丰度,但同时导致有害的链球菌属(Streptococcus)增多,最终降低了有益菌属芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)和溶杆菌属(Lysobacter)的相对丰度。盐胁迫下施氮可以显著改善种子际的土壤微环境,提高有益菌属拟杆菌属、芽孢杆菌属、鞘脂单胞菌属的相对丰度,对土壤修复和地力提升有一定的帮助,同时还能增强花生抗逆性。【结论】盐胁迫下适量施氮可提高种子际有益菌属的相对丰度,从而提高花生种子的发芽率和耐盐性,最终促进盐胁迫下的花生增产。

生物素对产蛋期种鹅血清生化指标、肠道黏膜上皮形态及肠道菌群结构的影响

本试验旨在研究生物素对产蛋期种鹅血清生化指标、肠道黏膜上皮形态及肠道菌群结构的影响。试验选用150只体型相近的34周龄五龙鹅(豁眼鹅)种鹅,随机分为6组,每组5个重复,每个重复5只鹅(1公4母)。各组饲粮中生物素添加水平分别为0(对照)、0.1、0.2、0.3、0.4和0.5 mg/kg。预试期1周,正试期17周。结果表明:1)饲粮生物素添加水平对血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯含量没有显著影响(P>0.05)。0.2、0.3、0.4 mg/kg生物素组的血清总蛋白含量显著高于对照组(P<0.05),0.1、0.2、0.3、0.5 mg/kg生物素组的血清白蛋白含量显著高于对照组(P<0.05),0.2、0.3、0.4、0.5 mg/kg生物素组的血清高密度脂蛋白胆固醇含量显著高于对照组(P<0.05)。2)0.2、0.3、0.4、0.5 mg/kg生物素组的十二指肠绒毛高度显著高于对照组(P<0.05),且0.2 mg/kg生物素组的十二指肠绒毛高度显著高于其他各组(P<0.05)。0.3 mg/kg生物素组的十二指肠绒毛高度/隐窝深度显著高于除0.2 mg/kg生物素组外的其他各组(P<0.05)。饲粮生物素添加水平对十二指肠隐窝深度没有显著影响(P>0.05)。3)与对照组相比,0.2 mg/kg生物素组的盲肠福西亚马赛菌属和侏儒杆菌属的相对丰度显著升高(P<0.05),盲肠罗姆布茨菌属、苏黎世杆菌属、黄酮菌属的相对丰度显著降低(P<0.05)。由此可见,饲粮中添加适宜水平生物素可以促进产蛋期种鹅肠道黏膜上皮形态发育,调节肠道菌群结构。在本试验条件下,产蛋期种鹅饲粮生物素适宜添加水平为0.26~0.34 mg/kg。

热应激对山羊粪便菌群结构及代谢产物的影响

[目的]研究热应激对山羊粪便菌群结构及代谢产物的影响。[方法]选择6只12月龄、体重(28.4±3.2)kg的大足黑山羊成年阉公羊,采用单因子自身对照试验设计,先后接受重度热应激(H组,温湿度指数(THI)=91)、中度热应激(M组,THI=84)和无热应激(L组,THI=71)3个阶段的处理,各阶段处理15 d,过渡期7 d。于各阶段的最后1 d 14:00采集直肠粪便用于微生物16S rRNA测序分析和代谢组学分析。[结果]3个处理组山羊粪便菌群多样性无显著差异(P>0.05)。与L组相比,H和M组山羊粪便拟杆菌门相对丰度显著降低(P<0.05),变形菌门相对丰度显著升高(P<0.05);克里斯滕森菌科R-7属、狭窄梭状芽孢杆菌1属、梭菌家族XⅢAD3011属等相对丰度显著升高(P<0.05),拟杆菌属、未编码_f_毛螺菌属等相对丰度显著降低(P<0.05);粪便中的莠去津、胆酸、牛磺胆酸盐、油酸、贯叶金丝桃素、牛磺胆酸等物质的含量显著增加(P<0.05),脯氨酸-丙氨酸、精氨酸-苏氨酸、高藜芦酸等物质的含量显著降低(P<0.05);热应激条件下粪便中的差异代谢物显著富集在牛磺酸和亚牛磺酸代谢、ABC转运蛋白、谷胱甘肽代谢及紧密连接等通路(P<0.05)。[结论]热应激导致山羊粪便菌群结构改变,不利于山羊肠道健康;还使精氨酸和初级胆汁酸的生物合成代谢通路上调,有助于山羊适应高湿热环境;导致山羊代谢物中有毒物质含量提高,可能对肠道屏障和神经系统造成损伤。

福建东吾洋海域海水和沉积物菌群结构及其与环境因子相关性

福建东吾洋海域是我国刺参(Apostichopus japonicus)吊笼养殖的核心产区,但目前该地区的水域环境现状和环境菌群结构相关研究匮乏。本研究以东吾洋海域东安、马坑、雷江和沙湾4个主要养殖区域为对象,完成了海参养殖高峰期1月的水质环境因子调查和评价分析,采用高通量测序方法完成了水体和沉积物菌群多样性和差异特征菌群分析,解析了环境因子与菌群结构相关性。结果表明,马坑海域的富营养化指数为21.60,属于严重富营养化;东安和雷江海域属于重度富营养,只有沙湾海域处于中度富营养的水平。东安和沙湾海域水质属于轻度有机污染,而马坑和雷江海域属于中度有机污染。高通量测序共获得1 520个操作分类单元(operational taxonomic units, OTUs),归属于28门、57纲、163目、322科、581属。菌群结构多样性分析表明,各区域沉积物的菌群多样性水平均显著高于相应海域水体菌群多样性,且具有较强的空间异质性。沙湾海域环境菌群多样性与丰度最高。PCo A分析表明,沉积物和水体中细菌群落结构差异极显著,水体交换和海域位置对其水体和沉积物菌群结构的影响较大。具有潜在致病性的弧菌科(Vibrionaceae)在所有水体和沉积物样本中均为优势种类之一。对水体样品和沉积物样品的LEFSe(line discriminant analysis effect size)分析筛选到处于不同分类水平的74个特异菌群。基因功能的预测和COG分类统计表明,水体与沉积物样品在12个代谢途径上存在显著差异(P<0.05)。对4个海区的水体菌群LEFSe分析筛选到处于不同分类水平的30个特异菌群。水体的菌群与环境因子的RDA分析揭示,温度、溶氧、叶绿素a浓度是影响不同海域水体菌群结构的主要环境因子,相关研究将为福建刺参养殖管理提供基础数据和科学参考。

3种贵州地方鸡盲肠菌群结构特征的比较

【目的】基于微生物16S rRNA测序技术探究3种贵州地方鸡的盲肠菌群结构特征,鉴别不同品种鸡盲肠富集的特定菌群,从肠道菌群角度解析地方鸡遗传资源特性,进而加深对贵州地方鸡肠道菌群特征的认识。【方法】选取3种贵州地方鸡(乌蒙乌骨鸡11羽、黔东南小香鸡12羽及瑶山鸡12羽),采集盲肠内容物样品检测16SrRNA序列V3~V4可变区,通过QIIME计算鸡盲肠菌群Alpha多样性,以主坐标分析(PCoA)评估鸡盲肠菌群Beta多样性;采用SparCC算法构建盲肠菌群互作网络,使用马修斯相关系数(MCC)算法进行枢纽菌群识别,并以LEfse分析鉴别组间差异的菌群类别及功能通路。【结果】从35羽贵州地方鸡盲肠内容物共测序获得2625245条Clean reads,按序列相似度97%的阈值进行聚类分析共获得727个OTUs。在门分类水平上,3种贵州地方鸡盲肠菌群的优势菌包括拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门、互养菌门和螺旋菌门;在属分类水平上,相对丰度排名前5的属为拟杆菌属、理研菌科_RC9_菌群、考拉杆菌属、普拉梭菌属和脱硫弧菌属。从乌蒙乌骨鸡、黔东南小香鸡和瑶山鸡盲肠菌群中分别获得160、144和149个OTUs用于菌群互作网络研究,对盲肠菌群互作网络结构分析发现网络稳定性排序为瑶山鸡(稳定性指数44.22%)>黔东南小香鸡(稳定性指数41.76%)>是乌蒙乌骨鸡(稳定性指数37.56%),而网络复杂性排序为黔东南小香鸡>乌蒙乌骨鸡>瑶山鸡。颤螺菌属是黔东南小香鸡和瑶山鸡盲肠菌群互作网络中重要性评分最高的枢纽菌群,乳酸杆菌属是黔东南小香鸡盲肠的枢纽菌群,理研菌科_RC9_菌群是乌蒙乌骨鸡盲肠的枢纽菌群。LEfSe分析结果表明,乌蒙乌骨鸡盲肠富集到15个特征OTUs,其功能通路涉及氨基酸生物合成、2-氧羧酸代谢、精氨酸生物合成等;黔东南小香鸡盲肠富集到2个特征OTUs,其功能通路涉及光合作用和链霉素生物合成;瑶山鸡盲肠富集到6个特征OTUs,仅涉及脂多糖生物合成功能通路。【结论】品种是影响贵州地方鸡盲肠菌群组成和结构的重要因素,一些特定微生物存在于不同品种鸡盲肠中。其中,理研菌科_RC9_菌群、瘤胃球菌属、紫单胞菌属等在乌蒙乌骨鸡盲肠中富集;巨单胞菌属、理研菌科_RC9_菌群、考拉杆菌属等在瑶山鸡盲肠中富集;脱硫弧菌属和普拉梭菌属在黔东南小香鸡盲肠中富集。

不同产蛋水平五龙鹅肠道形态、肠道菌群结构及养分利用率比较分析

本试验通过研究不同产蛋水平五龙鹅在肠道形态、肠道菌群结构及养分利用率的差异,旨在为五龙鹅高产性状的筛选及探究其调控机制提供理论依据。试验选择300只体况相近的34周龄五龙鹅种鹅饲喂相同饲粮,采用单笼饲养连续记录产蛋高峰期70 d产蛋量,根据产蛋水平不同选取高、中、低产蛋量五龙鹅共150只,每组各50只。结果表明:1)在肠道形态方面,高产组肠道重量、空肠绒毛高度及绒毛高度/隐窝深度、回肠绒毛高度/隐窝深度显著高于低产组(P<0.05),十二指肠隐窝深度显著低于低产组(P<0.05)。2)在肠道菌群结构方面,高产组肠道中脱硫弧菌属相对丰度较低产组富集,低产组盲肠中未分类丹毒丝菌科、未分类毛螺菌科、艾诺玛菌属和史雷克氏菌属相对丰度较高产组富集。3)在养分利用率方面,高产组钙利用率显著高于低产组(P<0.05)。由此可见,不同产蛋水平五龙鹅在肠道发育、肠道菌群结构及养分利用率上存在明显差异,上述研究结果为鹅高产性状调控机制探究及高产性状精准选育提供了理论依据。

大蒜汁对东北酸菜发酵中细菌菌群结构的影响

为研究大蒜汁对酸菜发酵中细菌菌群结构的影响,首先对不同浓度蒜汁的抑菌性及对L.pentosus DY2-7生长的影响进行研究,确定酸菜发酵的蒜汁添加量,然后以自然发酵酸菜为对照添加蒜汁发酵,对发酵过程中的理化指标(pH、总酸、亚硝酸盐)进行监测;利用16S rRNA高通量测序技术对发酵后期酸菜样品中细菌菌群结构进行分析。结果表明:蒜汁的抑菌性随蒜汁浓度增大而增强,0.3%左右蒜汁可能对L.pentosus DY2-7的生长有益,0.6%有显著抑制作用;添加0.3%蒜汁发酵能抑制高“亚硝峰”出现,提高微生物物种丰富度和多样性,显著增加Lactiplantibacillus、Leuconostoc的丰度,显著降低Lactococcus、Pseudomonas的丰度,不会对发酵酸菜中微生物的功能造成显著影响。

老面传代发酵过程中细菌菌群结构及其功能预测

该研究以老面为研究对象,采用高通量测序技术解析了老面传代1代(SD1)、2代(SD2)和4代(SD3)发酵过程中的细菌菌群多样性,对高通量测序结果进行α多样性及β多样性分析,并对其细菌菌群进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。结果表明,老面样品共获得538981条优化序列,得到495个操作分类单元(OTU);从SD1到SD3代的优势菌门依次为厚壁菌门(Firmicutes)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)和变形菌门(Proteobacteria);优势菌属均为乳杆菌属(Lactobacillus);优势菌种均为旧金山乳杆菌(Lactobacillus sanfranciscensis)、干酪乳杆菌(L.sakei)、短乳杆菌(L.brevis)和加氏乳杆菌(L.gasseri);优势菌门、属和种的平均相对含量变化不显著(P>0.05)。β多样性分析表明,老面传代发酵过程中细菌群落结构较为相似,丰度变化不显著(P>0.05)。从SD1到SD3老面样品中细菌菌群主要功能为碳水化合物代谢,其次为维生素及辅酶因子代谢、分子排序、结构折叠与降解、氨基酸代谢,磷酸戊糖途径是最主要的三级代谢功能。

裸藻β-1,3-葡聚糖对断奶仔猪生长性能、血清炎症细胞因子含量及肠道菌群结构的影响

本试验旨在研究裸藻β-1,3-葡聚糖对仔猪生长性能、血清炎症细胞因子含量及肠道菌群结构的影响,为裸藻β-1,3-葡聚糖的开发和应用提供依据。选取150头40日龄左右、体重[(13.06±0.26)kg]相近的“杜洛克×长白×大白猪”三元杂断奶仔猪,随机分为5个组,每组5个重复,每个重复6头猪。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加50、100、150 mg/kg的裸藻β-1,3-葡聚糖及100 mg/kg的酵母β-1,3-葡聚糖。预试期3 d,正试期28 d。结果表明:1)与对照组相比,饲粮中添加100 mg/kg的裸藻β-1,3-葡聚糖显著提高了断奶仔猪平均日采食量和平均日增重(P<0.05),显著降低了料重比(P<0.05)。2)与对照组相比,饲粮中添加50、100、150 mg/kg的裸藻β-1,3-葡聚糖及100 mg/kg的酵母β-1,3-葡聚糖显著提高了血清白细胞介素-1、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α含量(P<0.05)。3)与对照组相比,饲粮中添加50 mg/kg的裸藻β-1,3-葡聚糖显著提高了软壁菌门(Tenericutes)相对丰度(P<0.05),饲粮中添加50和100 mg/kg的裸藻β-1,3-葡聚糖显著提高了乳杆菌科(Lactoba⁃cillaceae)相对丰度(P<0.05),饲粮中添加50和150 mg/kg的裸藻β-1,3-葡聚糖显著降低了瘤胃球菌属(Ruminococcus)相对丰度(P<0.05)。4)与对照组相比,饲粮中添加100 mg/kg的裸藻β-1,3-葡聚糖显著提高了Chao1指数(P<0.05),饲粮中添加150 mg/kg的裸藻β-1,3-葡聚糖显著降低了Simpson指数(P<0.05)。Beta多样性分析发现,饲粮中添加100 mg/kg裸藻β-1,3-葡聚糖组与对照组物种相似性最高。由此可见,饲粮中添加适量裸藻β-1,3-葡聚糖能提高断奶仔猪生长性能,降低炎症反应,改善肠道菌群多样性和结构。本试验条件下,饲粮中添加100 mg/kg裸藻β-1,3-葡聚糖效果最好。

刻点血蜱成蜱中肠菌群结构的分析

旨在探明雌、雄刻点血蜱中肠菌群结构特征及其差异。从新疆沙湾市绵羊体表采集刻点血蜱雌、雄蜱,无菌条件下收集雌、雄蜱中肠内容物,提取各样本细菌总DNA,PCR扩增细菌16S rDNA V3-V4区,运用Illiumina NovaSeq高通量双末端测序,对数据进行拼接和过滤,扩增子序列变异(ASVs)降噪与物种注释后,对比分析雌、雄蜱中肠菌群结构的组成及差异。结果:雌蜱中肠菌群多样性高于雄蜱;在门水平上,变形菌门、厚壁菌门、异常球菌门、拟杆菌门、放线菌门在雌、雄蜱中肠内相对丰度较高,其中变形菌门相对丰度最高,为2个样本的优势菌门,且变形菌门在雄蜱中肠内的含量大于雌蜱;在属水平上,Schlegelella、不动杆菌属、拟杆菌属、乳杆菌属、短波单胞菌属、罗姆布茨菌属等在雌、雄蜱中肠内的相对丰度较高,其中Schlegelella的丰度最高,且在雌蜱(41.7%)中的含量高于雄蜱(0.8%);注释到种水平且2个样本共有的菌种包括:西尔瓦诺斯亚栖热菌、鲍曼不动杆菌、柯克斯氏体共生菌、肠乳杆菌、长双歧杆菌、巴氏杆菌拟杆菌等。本研究表明,刻点血蜱雌、雄蜱中肠菌群结构较为相似,但各细菌在不同分类级别上的相对丰度差异较大,这可能与雌、雄蜱吸血及生理特性不同有关。