腹泻犊牛粪便菌群及粪便代谢物的变化特征分析

【目的】揭示腹泻犊牛粪便菌群和粪便代谢物的变化特征。【方法】根据粪便评分和临床症状,本研究将30日龄内哺乳犊牛分为健康组(CK)和腹泻组(D),应用16S rRNA扩增子测序技术对CK和D组犊牛粪便菌群进行比较分析。应用液相色谱-质谱联用法,对犊牛粪便进行非靶向代谢组分析,筛选差异代谢物并对其进行KEGG通路富集分析,对粪便菌群和粪便差异代谢物进行Spearman相关性分析。【结果】与CK组相比,D组犊牛粪便菌群OTU数量和Chao1指数极显著升高(P<0.01),Shannon和Simpson指数极显著降低(P<0.01)。D组粪便中梭杆菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,以及埃希-志贺属、梭杆菌属、梭菌属等9个菌属相对丰度极显著或显著升高(P<0.01或P<0.05),而放线菌门、厚壁菌门和广古菌门,以及粪杆菌属、罕见小球菌属、厄氏菌属、双歧杆菌属等11个菌属极显著或显著降低(P<0.01;P<0.05)。梭杆菌门、变形菌门、梭杆菌属、埃希-志贺菌属、死亡梭杆菌、大肠埃希菌是腹泻犊牛粪便生物标志物。从CK和D组犊牛粪便中共筛选到54个差异代谢物,其中PC(16∶1(9Z)/16∶1(9Z))富集到甘油磷脂代谢途径,与梭杆菌属极显著正相关(P<0.01),与柯林斯菌属、巨型球菌属、厄氏菌属显著或极显著负相关(P<0.05;P<0.01)。脱硫生物素富集到生物素代谢途径,与梭杆菌属显著负相关(P<0.05),与罕见小球菌属、巨型球菌属、罗尔斯通菌属显著正相关(P<0.05)。二氢生物蝶呤和二氢新蝶呤三磷酸富集到叶酸生物合成途径,与梭杆菌属、消化链球菌属极显著或显著负相关(P<0.01;P<0.05),与罕见小球菌属、巨型球菌属、厄氏菌属、双歧杆菌属、普雷沃菌属、柯林斯菌属、粪杆菌属、副拟杆菌属极显著或显著正相关(P<0.01;P<0.05)。【结论】腹泻犊牛粪便菌群丰富度、多样性、物种组成及粪便代谢物组成均发生了显著变化,犊牛肠道甘油磷脂代谢、生物素和叶酸生物合成受到影响,肠道菌群的紊乱和粪便代谢物的显著变化紧密相关。

牛诺如病毒感染相关腹泻犊牛粪便菌群的特征分析

[目的]比较哺乳期健康犊牛和感染牛诺如病毒(Bovine norovirus,BNoV)的腹泻犊牛粪便菌群多样性和物种组成,初步揭示BNoV感染的腹泻犊牛粪便菌群特征。[方法]首先应用PCR和RT-PCR法对健康和腹泻犊牛粪便中的腹泻相关病原进行检测,然后采用16S rRNA扩增子测序技术对病原检测阴性的健康犊牛粪便(H组)和仅BNoV检测阳性的腹泻犊牛粪便(BNoV组)的微生物多样性、菌群组成和功能进行比较分析。[结果]与H组相比,BNoV组粪便菌群操作分类单元(OTUs)数量和Chao1指数显著升高(P<0.05),Shannon和Simpson指数极显著降低(P<0.01)。与H组相比,BNoV组粪便变形菌门、埃希-志贺属、丁酸球菌属丰度极显著升高(P<0.01),放线菌门、柯林斯菌属、巨球型菌属、厄氏菌属、双歧杆菌属、粪杆菌属等丰度极显著或显著降低(P<0.01;P<0.05)。双歧杆菌属、柯林斯菌属、巨球型菌属、厄氏菌属、粪杆菌属等在H组显著富集,而丁酸球菌属、埃希-志贺属、脆弱拟杆菌、梭菌属等在BNoV组显著富集。与H组相比,BNoV组粪便菌群胞内过程和信号传导、脂质代谢、新陈代谢、异生物质生物降解与代谢、萜类和聚酮类化合物代谢等显著或极显著上调(P<0.05;P<0.01),而膜转运、复制与修复、翻译、核苷酸代谢、遗传信息处理等显著或极显著下调(P<0.05;P<0.01)。[结论]感染BNoV的腹泻犊牛粪便菌群丰富度、多样性、物种组成和功能与健康犊牛显著不同,提示BNoV感染犊牛处于肠道菌群紊乱状态。

基于三维场景交互的电力电缆在线监测系统研究

基于三维场景交互的电力电缆在线监测系统将为电缆运行状态提供有效助力,对此,本文将对该系统的开发与建设进行简要论述。