内蒙古自治区阿拉善盟放牧型阿拉善白绒山羊和蒙古羊不同部位羊肉的氨基酸指纹特征分析

[目的]分析内蒙古自治区阿拉善盟放牧型阿拉善白绒山羊和蒙古羊羊肉的氨基酸指纹特征。[方法]从阿拉善盟阿拉善左旗、阿拉善右旗、额济纳旗采集阿拉善白绒山羊和蒙古羊的股二头肌、背最长肌和肋间肌样品共137份,参照《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》(GB 5009.124—2016)中规定的方法测定羊肉样品中17种氨基酸的含量;采用化学计量学判别和描述性统计分析方法,比较不同品种、不同部位羊肉的氨基酸指纹特征。[结果]基于正交信号校正的偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)方法对不同品种、不同部位羊肉的氨基酸含量分离效果最好。2个品种羊肉样品中均检测到17种氨基酸,其中,人体必需氨基酸(EAA)7种。17种氨基酸含量在2个品种羊肉间差异均不显著(P>0.05),且2个品种羊肉的总氨基酸(TAA)、EAA和非必需氨基酸(NEAA)含量相近。3个部位羊肉的17种氨基酸含量普遍存在显著(P<0.05)差异,TAA、EAA和NEAA含量也存在显著(P<0.05)差异;肋间肌的特征氨基酸有Gly、Pro和Ala,而His、Tyr、Gly、Lys、Ala、Phe和Met 7种氨基酸在进行羊肉不同部位区分时可能是重要的标志性氨基酸。2个品种和3个部位羊肉的必需氨基酸/总氨基酸(EAA/TAA)均在40%左右,必需氨基酸/非必需氨基酸(EAA/NEAA)均高于60%,符合联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)发布的理想蛋白质EAA/TAA和EAA/NEAA的推荐值。[结论]初步建立了阿拉善盟放牧型阿拉善白绒山羊和蒙古羊不同部位羊肉的氨基酸指纹特征;2个品种羊肉的氨基酸组成及含量丰富,都具有较高的营养价值。

山羊精原干细胞的分离纯化及鉴定

旨在探究1种简便高效分离纯化山羊精原干细胞的方法。采用三步酶消化对4月龄的山羊睾丸进行处理,分离获得单细胞悬液。将细胞依次培养于明胶、大鼠鼠尾胶原和层粘连蛋白涂层的细胞培养皿中,根据各类细胞贴壁能力和贴壁速度不同进行精原干细胞的富集和纯化,并在各步纯化过程中用精原干细胞特异标记分子PLZF和CDH1进行免疫荧光标记染色鉴定,统计精原干细胞所占的比率,并对获得的细胞进行初步培养和鉴定。每克睾丸中分离出1.36×107个细胞。纯化后每克睾丸组织获得8.7×104个细胞,其中精原干细胞纯度达87.0%。将分离纯化后的细胞在体外培养可形成细胞簇,并表达精原干细胞标记分子CDH1和PLZF。结果表明,通过三步酶消化和差异贴壁方法已经建立起山羊精原干细胞的分离纯化技术。用此技术纯化的山羊精原干细胞(SSCs)能在体外培养增殖,形成细胞簇。

葡聚糖外切酶和葡聚糖内切酶基因密码子的优化及表达

[目的]合成经过密码子优化的葡聚糖外切酶和葡聚糖内切酶基因,并将2个基因在乳酸乳球菌(Lactococcus lactis,L.lactis)中进行分泌表达。[方法]对瘤胃真菌(Piromyces rhizinflatus,P.rhizinflatus)的外切葡聚糖酶cbhYW23-1基因(Gen Bank登录号:EU314937.1)和产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes,F.succinogenes)的内切葡聚糖酶end-1基因(Gen Bank登录号:X88561.1)进行L.lactis MG1363密码子偏爱性优化,并在2个基因的上游和下游分别引入ClaⅠ/XbaⅠ和Hind Ⅲ酶切位点,得到含有优化的cbhYW23-1基因和end-1基因的克隆载体p UC57-cbhYW23-1和p UC57-end-1;通过酶切后分别连接到构建的组成型分泌载体p MG36e+P32+SPusp45上,得到2个基因的表达载体,然后电转至L.lactis MG1363中,利用红霉素抗性筛选得到高拷贝转化重组子;以CMC-Na(羧甲基纤维素钠)为底物验证其活性及表达情况。[结果]成功地构建了cbhYW23-1基因和end-1基因的分泌型表达载体,2个基因均能够在L.lactis MG1363中高效稳定表达,2株重组菌株表达的外切葡聚糖酶酶活和内切葡聚糖酶酶活分别为118.80 U/mL和294.32 U/mL。[结论]密码子优化后的2个纤维素酶基因在L.lactis中获得理想稳定的表达,其高效基因工程菌的构建为将来实现这2种纤维素酶的工业化生产奠定了技术基础。

植物乳杆菌野生质粒分析及其提取方法的优化

乳酸菌质粒提取研究具有很长的历史。目前已有多个有效的乳酸菌质粒提取方法被报道,其中多数以乳酸球菌为研究对象,而植物乳杆菌质粒提取有效方法报道较少。该研究以植物乳杆菌为研究对象,通过对比分析并优化已报道的乳酸菌质粒提取方法,得到了高效且适于平台期植物乳杆菌野生质粒的提取方法。通过该方法进一步分析了植物乳杆菌野生质粒数和高拷贝质粒,为后续构建植物乳杆菌表达系统所需供体质粒和受体菌株提供了重要依据。

围产期母畜低血钙症的钙代谢机制及对相关代谢疾病的影响

围产期母畜由于体内蛋白质、矿物质和能量代谢的急剧变化,容易导致钙的流失和平衡失调,进而引发母畜围产期低血钙症。临床和亚临床低血钙症不仅能够影响母畜的生产性能,还会影响围产期机体的营养代谢,进一步诱发母畜在围产期出现其他生理变化和疾病,如酮病、皱胃移位、难产、乳腺炎及子宫疾病等。因此,全面深入地研究围产期母畜低血钙症的钙代谢机制及其对相关代谢疾病的影响,对于保障围产期母畜的健康和提高生产性能具有重要意义。文章详述了围产期母畜低血钙症的病因和现状、钙代谢机制、综合防治措施以及与其他疾病之间的关联,为降低围产期母畜低血钙症发病率以及改善饲养管理提供参考。

植物乳杆菌H18抑制4-NQO基因毒性功能的研究

旨在评价植物乳杆菌H18对4-硝基喹啉-1-氧化物(4-NQO)基因毒性的抑制作用。利用SOS显色反应对指示菌E.coli PQ37进行验证,确定其产生β-半乳糖苷酶和碱性磷酸酶的性能;通过测定植物乳杆菌H18与4-NQO共培养体系中β-半乳糖苷酶的活性,评价植物乳杆菌H18抑制4-NQO基因毒性的能力。结果显示,一定浓度的4-NQO能够诱导E.coli PQ37表达β-半乳糖苷酶和组成型碱性磷酸酶;当4-NQO的浓度范围在0~333.33 ng/m L时,E.coli PQ37的组成型碱性磷酸酶活性保持稳定状态(11.95~14.40 U),表明选取的4-NQO浓度范围合适,可以开展后续试验;植物乳杆菌H18与3个浓度的4-NQO共培养后,均降低了共培养体系中E.coli PQ37的β-半乳糖苷酶活性,其中植物乳杆菌H18对83.33 ng/m L的4-NQO基因毒性的抑制率在3个4-NQO设定浓度中最高,为42.87%,不属于高抗突变菌株。综上表明,植物乳杆菌H18能够降低4-NQO的基因毒性。

不同非纤维性碳水化合物/中性洗涤纤维日粮瘤胃体外发酵产气量模型的评估

试验旨在通过分析体外瘤胃发酵动力学的累积气体生成曲线,对比研究指数模型(Exponential)、冈珀茨模型(Gompertz)、逻辑模型(Logistic)、双池-逻辑模型(Dual-pool Logistic)的拟合效果及预测能力。配制3种不同非纤维性碳水化合物与中性洗涤纤维比例(NFC/NDF)(0.60、0.90、1.11)全混合日粮(TMR),以产气量观测值和预测值、均方误差(MSE)、确定系数(r^(2))、残差平均绝对偏差(RMAD)、平均百分比误差(MPE)以及相对效率(RE)等指标作为评判标准,筛选最佳TMR体外发酵产气量评估预测模型。结果表明:Dual-pool Logistic、Logistic、Gompertz、Exponential模型均可作为筛选不同NFC/NDF比例日粮的评估手段;Exponential模型和Dual-pool logistic模型的r^(2)最高,MSE和MPE最低;Dual-pool Logistic模型的RMAD最低,RE最大。综合来看,Dual-pool Logistic模型的效率最高,拟合度最好,评估瘤胃体外发酵产气量最为有效。

传统发酵乳源短乳杆菌HQ1-1基因组特征与糖代谢表型分析

该文探究传统发酵乳源短乳杆菌(Lactobacillus brevis)HQ1-1的基因组基本特征和糖代谢表型。经PacBio平台对短乳杆菌HQ1-1进行全基因组测序,并对基因组进行功能分类和注释。结果显示,短乳杆菌HQ1-1包含1条长度为2376708bp的环状染色体和7个大小不同的质粒DNA,编码2268个基因。通过KEGG数据库注释到参与代谢过程的基因有860个,其中,碳水化合物代谢相关基因的数量为142个,占比为16.51%。进一步用CAZy数据库注释到了糖苷水解酶类基因114个,占碳水化合物相关基因总数的45.24%。通过OmniLog微阵列表型芯片分析发现,短乳杆菌HQ1-1对L-阿拉伯糖、D-木糖、D-核糖、L-来苏糖等碳源的利用效率相对更高。因此,发酵乳源短乳杆菌HQ1-1基因组中包含碳水化合物代谢相关基因的数量较多,能够利用多种碳源。该文全面阐述了短乳杆菌HQ1-1基因组特征和代谢表型,为今后开发功能性发酵食品提供新型乳酸菌发酵剂。

基于文献计量学的有机废弃物堆肥过程中重金属钝化的研究趋势及热点分析

[目的]分析有机废弃物堆肥过程中重金属钝化的研究趋势及热点。[方法]以Web of Science(WoS)核心合集数据库收录的发表于2000—2022年的有机废弃物堆肥过程中重金属钝化研究领域的相关文献为数据来源,采用CiteSpace 6.2.R6和VOSviewer 1.6.18文献计量学可视化软件,对发文量、发文国家(地区)、发文作者、发文机构和关键词等进行分析,解析该领域的研究趋势及热点。[结果]2000—2022年有机废弃物堆肥过程中重金属钝化研究领域共发表相关文献1266篇,年度发文量整体呈上升趋势,2020—2022年发表文献345篇,占发文总量的27.25%。从国家(地区)发文量看,中国学者发文量居首位,发表文献301篇,占发文总量的23.78%。从作者发文量及合作关系看,KALAMDHAD Ajay S和ZHANG Zengqiang的发文数量最多,均为23篇,占发文总量的比例均为1.82%;以ZHANG Jiachao和ZENG Guanming团队的合作作者数量最多,而且合作关系密切。从机构发文量及合作关系看,西班牙国家研究委员会发文量位居第1,为96篇,占发文总量的7.58%;西班牙国家研究委员会和中国科学院的活跃度最高,与外界的合作关系也最为密切。该研究领域出现频次排名前6位的高频关键词为“heavy metals”“sewage sludge”“municipal solid waste”“organic matter”“soil”“compost”,出现频次分别为724、441、210、187、158、158次;在出现频次排名前10位的关键词中,中介中心性大于0.1的关键词包括“sewage sludge”“bioavailability”“growth”“heavy metals”“municipal solid waste”“soil”,中介中心性分别为0.78、0.52、0.42、0.30、0.25、0.18。该领域文献关键词共聚类出“sewage sludge”“organic amendments”“organic fraction of municipal solid waste”“greenhouse gas”“C/N ratio”“heavy metals”“organic waste”等10类。关键词“zinc”的突现强度最高,为16.57,在2004—2015年受到关注;“biochar”“food waste”“microbial community”“transformation”“organic amendments”是2017—2022年主要突现的关键词。[结论]明确了有机废弃物堆肥过程中重金属钝化的研究趋势及热点;不同有机废弃物对重金属钝化的影响、有机废弃物堆肥中重金属形态转化及其稳定性、重金属在堆肥产物中的富集和传递等,可能是未来研究的重点方向。

玉米青贮的加工处理评分方法的研究

试验验证了使用振筛仪快速评价玉米青贮加工处理评分这一方法的准确性。研究参考了美国农业部粗饲料研究中心的Dave Mertens博士提出的玉米青贮的加工处理评分方法,对8个不同牧场或牧户制作的玉米青贮样品进行了测定。结果表明,玉米青贮样品通过4.75 mm分级筛的比例范围为59.76%~75.26%,加工处理评分等级均为一般和优良。研究表明,此评分方法能够为评价玉米青贮的饲用价值提供了一种便捷、快速的分析方法。

内蒙古地区不同品种羊肉品质比较与分析

[目的]评价与比较内蒙古地区不同品种羊肉的品质。[方法]随机选择舍饲方式养殖的苏尼特羊(选自锡林郭勒盟苏尼特右旗)、乌珠穆沁羊(选自锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗)、察哈尔羊(选自锡林郭勒盟镶黄旗)、内蒙古细毛羊(选自锡林郭勒盟正蓝旗)、鄂尔多斯细毛羊(选自鄂尔多斯市乌审旗)各12只,共计60只;屠宰后每只羊取剔除筋膜和脂肪的背最长肌和股二头肌样品各200 g;分别测定并比较5个品种羊背最长肌和股二头肌的物理指标(色度、熟肉率、剪切力、失水率)、常规营养成分含量(水分、脂肪、蛋白质)和氨基酸组成与含量(7种EAA和10种NEAA)。[结果]鄂尔多斯细毛羊和苏尼特羊背最长肌和股二头肌色度较好;5个品种羊背最长肌熟肉率差异不显著(P>0.05),察哈尔羊股二头肌熟肉率最高;乌珠穆沁羊背最长肌和股二头肌失水率显著(P<0.05)低于其他4个品种;苏尼特羊背最长肌和股二头肌剪切力在5个品种中较低;察哈尔羊背最长肌和股二头肌水分含量最高,乌珠穆沁羊背最长肌和股二头肌脂肪含量最低,苏尼特羊背最长肌和股二头肌蛋白质含量最高;鄂尔多斯细毛羊背最长肌和股二头肌TAA含量最高,背最长肌7种EAA含量较高,股二头肌7种EAA含量显著(P<0.05)高于其他4个品种;5个品种羊的背最长肌和股二头肌EAA/TAA均在40%左右,EAA/NEAA均在60%以上,均符合FAO/WHO发布的优质蛋白质推荐值。[结论]内蒙古地区5个品种羊肉的主要品质指标存在一定差异,其EAA含量丰富、组成平衡,是优质的蛋白质来源;鄂尔多斯细毛羊肉在TAA和EAA含量方面表现更好,乌珠穆沁羊肉则具有高蛋白、低脂肪的特点。

产琥珀酸丝状杆菌内切葡聚糖酶end-1基因密码子偏好性分析

产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)end-1基因表达的内切葡聚糖酶是能够降解纤维素的纤维素复合酶中的一种。利用Codon W、CUSP和CHIPS等相关软件分析产琥珀酸丝状杆菌内切葡聚糖酶end-1基因的密码子使用情况,比较end-1基因与大肠杆菌、酿酒酵母菌、枯草芽胞杆菌以及乳酸乳球菌的密码子偏好性。结果表明,内切葡聚糖酶end-1基因偏好使用G/C结尾的密码子,其中有25种偏好密码子(RSCU值大于1),偏好性较强的有GCT、TGC、GAA、GGT、CAC、ATC、CTC、CCG、CGT、TCC和TAC(RSCU值均大于或等于2);end-1基因的密码子偏好性与4个宿主的基因组密码子偏好性差异较大,其中与乳酸乳球菌的密码子偏好性差异最大。若使该基因在上述几种表达系统中得到较高水平的表达,则需要对其密码子进行优化。

微生物青贮添加剂研究进展

青贮制备技术的发展与人类农牧历史紧密相关。青贮作为家畜尤其是反刍动物的重要饲料来源,如何充分发挥其营养价值、提升家畜生产性能,一直是动物饲料科学方面的研究热点。青贮添加剂的出现为实现这一目标提供了机遇。目前,许多种类的微生物青贮添加剂已实现商品化,并且制备开发的新型添加剂也在不断涌现。围绕现有青贮微生物添加剂的发展历史、主要类型、发展现状与发展前景等方面进行了综述,以期为进一步开发新型优良微生物添加剂提供参考。

绒山羊4个多胎性状候选基因多态性及其与产羔数的关联分析

【目的】通过对内蒙古白绒山羊4个多胎性状相关基因进行测序和生物信息学分析,深入挖掘与产羔数显著相关的单核苷酸多态位点(single nucleotide polymorphisms,SNP)位点,为提升绒山羊高效繁育提供理论依据。【方法】选取阿拉善型、阿尔巴斯型绒山羊母羊244只,利用MultipSeq多重PCR结合二代高通量技术检测生长分化因子9(growth differentiation factor 9,GDF9)、骨形态发生蛋白15(bone morphogenetic protein 15,BMP15)、骨形态发生蛋白受体1B(bone morphogenetic protein receptor 1B,BMPR1B)和β-1,4-N-乙酰氨基半乳糖转移酶2(beta-1,4-N-acetyl-galactosaminyl transferase 2,B4GALNT2)基因多态性,并对不同SNP位点与绒山羊产羔数进行关联分析。【结果】通过GATK分析共预测得到172个SNPs位点,其中BMPR 1 B、B 4 GALNT 2、BMP 15、GDF 9基因相关SNPs位点分别为95、33、26和18个。GLM模型关联分析发现,10个SNPs位点与白绒山羊产羔数显著相关(P<0.05),进一步进行卡方检验发现,其中7个SNPs位点基因型与产羔数显著相关(P<0.05)。BMPR 1 B基因g.29893723 C>G、g.29897064 G>A、g.29897722 G>A、g.29897734 C>A和g.29938673 C>G位点的CC、GG、GA、CA和CC基因型个体产羔数分别显著高于CG、GA、GG、CC和GG基因型(P<0.05);B 4 GALNT 2基因g.37072289 G>A位点的GG和GA基因型个体产羔数均显著高于AA基因型(P<0.05);GDF 9基因g.66027842 A>C位点的CC和AC基因型个体产羔数均显著高于AA基因型(P<0.05)。【结论】试验获得了内蒙古白绒山羊多胎性状相关基因GDF 9、BMP 15、BMPR 1 B和B 4 GALNT 2的SNPs位点序列特征,发现了与白绒山羊产羔数显著相关的10个SNPs位点,并揭示了不同基因型产羔数间的差异,从而为内蒙古白绒山羊分子辅助育种提供了有力的SNP参考位点。

利用绿色荧光蛋白报告基因筛选植物乳杆菌强启动子

[目的]结合已知植物乳杆菌启动子和绿色荧光蛋白报告基因,筛选能够进行稳定强表达的启动子,为构建植物乳杆菌高效特异表达载体提供基因元件。[方法]分别合成已知植物乳杆菌启动子P11、Pefp、Ptuf33和Ptuf34及其下游绿色荧光蛋白报告基因,并使用上述合成序列分别替代pMG36e乳酸菌表达载体原有多克隆位点及其上游启动子部分,形成启动子筛选载体。利用电转方法将成功构建的启动子筛选载体转化至植物乳杆菌,通过检测重组子绿色荧光信号强弱对比分析启动子强弱特性。[结果]4个启动子中转录延伸因子TU基因启动子Ptuf33和Ptuf34在受体植物乳杆菌中表达目的基因水平显著(P<0.05)高于其他启动子。[结论]结合该研究结果及相关报道可知,启动子Ptuf33和Ptuf34在植物乳杆菌中普遍高表达,可以为后续高表达植物乳杆菌载体构建提供元件。

微生物拮抗检测方法的优化及其在秸秆发酵用菌株的应用

在利用复合菌添加剂提高青贮品质和营养价值的研究中,首先需要确定菌株间的拮抗特性,以便获得最佳组合效果。利用传统的1/2组合菌饼法和牛津杯法检测了6种微生物间的拮抗特性。结果显示,仅产朊假丝酵母菌和黑曲霉菌之间存在弱拮抗现象。在后续全组合液滴法检测中不仅观察到了以上拮抗现象,还检测到了枯草芽孢杆菌与产朊假丝酵母菌,以及绿色木霉菌与黑曲霉菌之间的拮抗现象。通过显微镜观察绿色木霉菌与黑曲霉菌之间的接触区域,进一步证实了拮抗现象的存在。在所用的6种微生物中,乳酸菌与其他受试菌无明显拮抗,能够与其他微生物进行复配。产朊假丝酵母菌与枯草芽孢杆菌和黑曲霉菌存在拮抗,因此,可与乳酸菌和绿色木霉菌进行组合发酵。同样,枯草芽孢杆菌和黑曲霉菌可单独与乳酸菌进行组合使用。综上表明,与传统的1/2组合菌饼法和牛津杯法相比,全组合液滴法具有操作简便、接触充分、不易污染和结果全面等优点。

生物技术在农牧业中的应用

本文从生物技术发展历程入手,阐述了其在农牧业中的应用、发展优势与存在的问题,旨在探讨生物技术推动农牧业发展的新趋势,同时加强公众对生物技术相关知识的了解,为公众科学理性地看待生物技术和产品提供指导性建议。

漆酶基因的克隆及其在产朊假丝酵母中的表达

为实现漆酶基因稳定高效的异源表达,利用基因工程技术构建同源整合表达载体pGQLR,删除其来自原核的DNA序列后电转化至产朊假丝酵母菌(Candida utilis,C.utilis),构建一株表达漆酶的产朊假丝酵母工程菌ZHQX1,并对其遗传稳定性和酶活进行评价。ZHQX1在连续传代100代时外源基因仍稳定存在,保持了良好的遗传稳定性,培养96 h时其漆酶酶活是同时期原始菌—云芝栓孔菌酶活的4.8倍,达到1078.9 U/L。

表达木质素降解酶的基因工程产朊假丝酵母菌部分生物学特性研究

木质素是农作物秸秆饲用化利用的主要限制因素,现仅有少数微生物产生木质素降解酶,且产量少、酶活低,不适合工业化生产,酶蛋白的高效异源表达是提高木质素降解酶产量的有效途径。工程菌ZHMX4和ZHQX1是分别从黄孢原毛平革菌和云芝栓孔菌中扩增出木质素过氧化物酶基因(lip)和漆酶基因(lac),利用同源整合重组技术构建所得的工程菌。对前期构建的表达木质素降解酶工程菌ZHMX4和ZHQX1进行了部分生物学特性研究,包括木质素降解酶适宜反应条件、木质素降解酶基因拷贝数和工程菌降解天然木质素能力的测定及工程菌营养需要分析,了解2株工程菌特性的同时为后续研究工作奠定基础。结果显示:工程菌ZHMX4和ZHQX1产木质素降解酶最适反应温度和pH分别为30℃、3.0和30℃、4.5;2株工程菌各2 mL(添加量为109 cfu/g)混合对100 g玉米秸秆进行发酵时,木质素的降解率达到50.12%;根据Biolog YT微孔板试验结果,可优化2株工程菌的培养基,在培养基中添加一些营养物质,可促进工程菌的生长。

植物精油微胶囊的制备方法及其在畜禽养殖业中的应用

植物精油具有良好的抑菌、抗炎、抗氧化特性,在畜禽饲料中添加使用具有安全、高效、毒副作用小、残留量低等优点,在成为饲用抗生素替代品方面有较高的开发潜力和研究价值。介绍了植物精油的理化特性,综述了植物精油微胶囊化工艺和制备方法及植物精油在畜禽养殖业中的应用研究进展,以期为畜禽用植物精油微胶囊制剂的研究与开发及植物精油在畜禽生产中的科学应用提供参考。