反刍动物瘤胃优势产甲烷菌菌群结构及多样性研究进展

甲烷是反刍动物瘤胃产甲烷菌分解饲粮有机物的最终产物,它不仅是一种造成极端气候变化的重要温室气体,而且也难以被动物利用,造成能量损失和养殖效率降低。瘤胃产甲烷菌还原二氧化碳生成甲烷的过程受到动物品种、遗传背景、生理阶段以及地理背景等诸多因素的影响。本文重点总结了国内外典型反刍动物瘤胃内产甲烷菌菌群的组成和多样性特征,以期明确瘤胃甲烷排放机理,为进一步研究产甲烷菌的基因功能和代谢途径以及探索反刍动物瘤胃甲烷减排和调控机制提供参考。

红三叶草提取物对奶牛体外瘤胃发酵中微生物多样性及尿素分解的影响

旨在通过体外发酵研究红三叶草提取物对瘤胃微生物组成和尿素代谢的影响。试验分为空白对照组(不添加红三叶草提取物)和添加红三叶草提取物处理组,采集3头健康奶牛瘤胃液混合均匀,进行体外发酵培养。分别在培养0、0.5、1、2、4、6、24 h收集发酵液样品,测定尿素、氨氮(NH_(3)-N)、微生物蛋白、总游离氨基酸的含量。利用16S rRNA基因测序揭示瘤胃微生物多样性、群落组成及功能的变化。本研究发现,红三叶草提取物处理组在发酵4 h内显著降低尿素分解速率,在发酵至2 h后显著降低氨氮含量,在发酵6 h后显著提高瘤胃微生物蛋白的含量,对总游离氨基酸含量无显著影响。16S rRNA基因测序结果显示,添加红三叶草提取物显著增加了体外发酵中微生物α多样性的Chao 1和Shannon指标,改变了体外发酵中瘤胃微生物群落结构。添加红三叶草提取物改变了瘤胃蛋白分解菌瘤胃杆菌属(Ruminobacter)、普雷沃氏菌属(Prevotella)中ASV 35和s_unidentified_rumen_bacterium_RF18的丰度,降低了致病菌嗜胆菌属(Bilophila)的丰度。综上所述,添加红三叶草提取物可降低瘤胃微生物分解尿素的速率,提高瘤胃微生物利用氨氮转化为自身蛋白的能力。

饲养方式对大通牦牛瘤胃组织结构和瘤胃菌群多样性和组成的影响

本研究旨在探讨放牧与舍饲2种饲养方式对大通牦牛瘤胃组织结构及瘤胃菌群多样性和组成的影响,以期为大通牦牛的生长发育和科学化养殖提供理论依据。选取30头体重[(213.50±13.12) kg]相近的2岁大通公牦牛,随机分为放牧组与舍饲组,每组15头牦牛,放牧组牦牛只进行自然放牧,舍饲组牦牛饲喂全混合日粮。试验预试期15 d,正试期190 d。试验结束后屠宰2组牦牛,采用瘤胃组织切片和16S rDNA扩增子高通量测序技术分别进行瘤胃组织结构和瘤胃菌群多样性测定。结果显示:1)舍饲组牦牛瘤胃乳头长度、乳头宽度、上皮厚度极显著高于放牧组牦牛(P<0.01),角质层厚度显著高于放牧组牦牛(P<0.05),肌层厚度极显著低于放牧组牦牛(P<0.01)。2)放牧组牦牛瘤胃菌群Chao1指数、ACE指数和Shannon指数极显著高于舍饲组牦牛(P<0.01),Simpson指数显著低于舍饲组牦牛(P<0.05);主坐标分析(PCA)显示,2种饲养方式之间瘤胃菌群Beta多样性存在极显著差异(P<0.01)。3)在门水平上,2种饲养方式的牦牛瘤胃菌群均以厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)为优势菌群,且舍饲组牦牛瘤胃菌群中Firmicutes和Proteobacteria的相对丰度显著高于放牧组牦牛(P<0.05),Bacteroidetes和Actinobacteria的相对丰度显著或极显著低于放牧组牦牛(P<0.05或P<0.01)。4)在属水平上,2种饲养方式的牦牛瘤胃菌群均以克里斯滕森菌科_R-7群(Christensenellaceae_R-7_group)、瘤胃球菌科_NK4A214群(Ruminococcaceae_NK4A214_group)、瘤胃球菌属_2(Ruminococcus_2)和理研菌科_RC9肠道群(Rikenellaceae_RC9_gut_group)为优势菌群,且舍饲组牦牛瘤胃菌群中Christensenellaceae_R-7_group和Ruminococcus_2的相对丰度极显著高于放牧组牦牛(P <0.01), Ruminococcaceae_NK4A214_group和Rikenellaceae_RC9_gut_group的相对丰度显著或极显著低于放牧组牦牛(P<0.05或P<0.01)。5)Christensenellaceae_R-7_group、Ruminococcus_2、毛螺菌科_NK3A20群(Lachnospiraceae_NK3A20_group)、普雷沃氏菌科_UCG-003 (Prevotellaceae_UCG-003)和Rikenellaceae_RC9_gut_group的相对丰度与瘤胃组织结构存在相关性。综上所述,饲养方式显著影响了大通牦牛的瘤胃组织结构及瘤胃菌群多样性和组成,且瘤胃组织结构的变化与瘤胃菌群相关。

不同万寿菊粕水平对绵羊瘤胃细菌多样性的影响

本试验为了探索不同万寿菊粕水平对绵羊瘤胃细菌多样性的影响,采用单因素完全随机试验设计,选取体重为(28.30±3.95)kg的杜泊羊×湖羊杂交F1代公羊50只,随机分为5个组,每组10只。各组饲喂不同饲粮,对照组(CK组)饲粮不添加万寿菊粕,A组、B组、C组、D组饲粮中分别添加5%、15%、25%和35%万寿菊粕。试验期40 d,其中预试期10 d,正试期30 d。在第31天,从各组中随机选取4只公羊,经口腔采集瘤胃液,利用高通量测序技术进行瘤胃细菌多样性分析。结果表明:5组样品共获得1068个操作分类单元(OTU),其中共有OTU 296个;D组ACE指数极显著低于CK组(P<0.01),C组显著低于CK组(P<0.05)。D组Chao1指数极显著低于CK组(P<0.01),C组显著低于CK组(P<0.05)。D组Shannon指数极显著低于CK组(P<0.01)。各组在门水平的优势菌群为拟杆菌门和厚壁菌门。D组拟杆菌门相对丰度极显著高于CK组(P<0.01),C组显著高于CK组(P<0.05);C组和D组变形菌门相对丰度极显著低于CK组(P<0.01);B组、C组和D组疣微菌门相对丰度极显著低于CK组(P<0.01),D组显著低于A组(P<0.05);C组和D组蓝藻菌门的相对丰度极显著低于CK组(P<0.01),D组显著低于A组(P<0.05);C组和D组浮霉菌门的相对丰度极显著高于CK组(P<0.01),C组显著高于A组和B组(P<0.05),B组显著高于CK组(P<0.05)。属水平上的优势菌为普雷沃氏菌属、拟杆菌属、解琥珀酸菌属和奎因氏菌属。D组普雷沃氏菌属相对丰度极显著高于CK组(P<0.01);D组解琥珀杆菌属相对丰度极显著低于CK组(P<0.01),A组显著高于CK组(P<0.05),B组和C组极显著低于A组(P<0.01),显著低于CK组(P<0.05);C组和D组琥珀酸弧菌属相对丰度显著低于CK组(P<0.05)。D组厌氧弧菌属相对丰度极显著低于CK组(P<0.01)。综上所述,在绵羊饲粮中添加万寿菊粕水平为5%~15%时,不会影响绵羊瘤胃菌群丰富度和多样性;当添加万寿菊粕水平在25%~35%时,会降低绵羊瘤胃菌群丰富度和多样性,改变绵羊的菌群结构,增加拟杆菌门和普雷沃氏菌属的相对丰度,且普雷沃氏菌属和密螺旋体属相对丰度与万寿菊粕水平有较强的正相关性。

基于高通量测序技术的蓝莓果实中细菌和真菌菌群多样性分析研究

目的分析蓝莓中细菌和真菌菌群的组成及其多样性,探究不同蓝莓样品中微生物的暴露水平。方法构建了蓝莓中微生物菌群的基因组文库,利用高通量测序技术分析5种蓝莓中细菌和真菌菌群的组成及其多样性,借助微生物属水平和种水平分析比较蓝莓中细菌和真菌菌群组成及丰度信息。结果5种蓝莓中微生物菌群的多样性较高,但其细菌和真菌菌群组成仍存在共有特征,细菌和真菌中共有的操作分类单元数量分别为76和42。蓝莓中优势细菌主要归属于放线菌门、拟杆菌门、蓝藻菌门、厚壁菌门和变形菌门,优势真菌主要归属于子囊菌门、担子菌门和被孢霉门。结论不同蓝莓样品中微生物菌群的组成变化较大,真菌菌群的多样性比细菌更丰富,这对蓝莓的腐烂变质、贮藏保鲜和生物防控研究具有重要意义。

单宁对断奶前犊牛瘤胃发酵参数与菌群结构的影响

本试验旨在研究开食料中添加单宁对断奶前犊牛瘤胃发酵参数与菌群结构的影响。选取60头健康且初生重[(39.9±1.9)kg]相近的1日龄中国荷斯坦母犊牛,随机分为4组,每组15头,每头单栏饲养。对照组(CON组)饲喂开食料,试验组在对照组开食料基础上添加由白坚木单宁提取物(缩合单宁)和栗木单宁提取物(水解单宁)按照2∶1比例混合制成的白坚木单宁与栗木单宁混合物(QTE,单宁总含量≥73%),添加量分别为0.30%(QTE1组)、0.45%(QTE2组)、0.60%(QTE3组)。试验期63 d,试验期间所有犊牛统一断奶,试验最后1天采集瘤胃液。结果显示:1)各QTE添加组的终末体重均显著高于CON组(P<0.05)。2)开食料中添加不同水平的QTE对瘤胃液pH、微生物蛋白浓度、总挥发性脂肪酸浓度、乙酸摩尔比例、戊酸摩尔比例以及乙酸/丙酸比值均无显著影响(P>0.05);随着QTE添加量的增加,瘤胃液中氨态氮浓度呈二次降低趋势(P=0.05),丙酸摩尔比例有线性升高趋势(P=0.10),丁酸摩尔比例呈二次升高(P=0.03),异丁酸和异戊酸摩尔比例有线性降低趋势(P=0.08和P=0.05)。氨态氮浓度以QTE2组最低,丙酸摩尔比例以QTE2组最高;QTE2组丁酸摩尔比例显著高于CON组和QTE3组(P<0.05);QTE2组异戊酸摩尔比例显著低于CON组和QTE3组(P<0.05)。3)QTE1组、QTE2组和QTE3组的Shannon指数显著高于CON组(P<0.05),且以QTE2组最高。4)在门水平上,随着QTE添加量的增加,放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度线性升高(P=0.01),且QTE2组和QTE3组显著高于CON组和QTE1组(P<0.05);厚壁菌门/拟杆菌门比值线性降低(P=0.01),且QTE1组、QTE2组和QTE3组均显著低于CON组(P<0.05)。在属水平上,随着QTE添加量的增加,普雷沃氏菌属的相对丰度线性升高(P=0.01),且QTE2组和QTE3组显著高于CON组(P<0.05);丁酸弧菌属的相对丰度线性降低(P=0.01);欧陆森氏菌属(Olsenella)的相对丰度呈线性升高趋势(P=0.05)。综上所述,单宁可通过提高瘤胃菌群多样性和有益菌相对丰度,优化瘤胃菌群结构,改善瘤胃发酵模式,促进断奶前犊牛的生长。在本试验条件下,犊牛开食料中QTE的适宜添加量为0.45%。

不同海拔区域内牦牛肠道菌群结构组成多样性研究

探索不同海拔牦牛肠道菌群结构组成,为不同海拔区域间牦牛的饲养交流提供帮助.本研究随机采集海拔2897~4717 m的12头牦牛的新鲜粪便样本,用16s rDNA技术对样本宏基因组测定,比较分析高低海拔牦牛肠道菌群的OTU丰度差异,研究高低海拔区域的牦牛肠道微生物菌群结构组成.结果显示,高海拔与低海拔地区牦牛肠道菌群在门、纲、目、科、属、种层面菌群结构组成不同.高低海拔区域的牦牛肠道菌群有8个菌在属水平差异显著(P<0.05).结果表明,高海拔与低海拔牦牛肠道菌群结构组成存在一定差异,低海拔地区牦牛肠道菌群OTU丰度比高海拔的更为丰富.

关帝山林区不同退化程度草地群落类型土壤细菌群落组成及生物多样性研究

土壤细菌群落在草地生态系统土壤碳、氮养分代谢和循环过程中发挥着关键作用。本研究以关帝山林区3种典型退化草地群落类型为研究对象,选用高通量测序技术测定其土壤细菌群落组成及生物多样性,采用QIIME软件、R语言和ANOVA方差分析对数据进行统计和分析。结果表明:不同退化程度草地群落类型土层间土壤细菌群落组成及α多样性差异性显著;重度退化的苔草草地(CS)表层土壤细菌α多样性最高,利用和降解土壤有机质能力的芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和节杆菌属(Arthrobacter)的丰度值也最高;草地土壤中反硝化细菌是重要的优势菌群,其丰度含量随草地退化程度增加而显著增高;土壤细菌群落可通过降解土壤有机质和土壤反硝化作用,导致草地土壤有机质含量降低和土壤氮素流失,进而加速草地的退化。本研究结论为阐明关帝山林区草地退化主要成因和开展相关生态恢复与保护工作提供了重要的科学依据。

发酵玉米芯对肉牛生长性能、瘤胃发酵参数及菌群的影响

本试验旨在研究发酵玉米芯对肉牛生长性能、瘤胃发酵参数及菌群的影响。选用60头体况良好、13月龄左右、体重[(395±32)kg]相近的西门塔尔杂交牛,随机分为3组,每组20个重复,每个重复1头牛。对照组饲喂不添加发酵玉米芯的全混合日粮,试验1组饲喂添加10%发酵玉米芯的全混合日粮,试验2组饲喂添加20%发酵玉米芯的全混合日粮,预试期7 d,正试期93 d。结果显示:1)试验1、2组的平均日采食量和平均日增重显著高于对照组(P<0.05),料重比显著低于对照组(P<0.05)。2)试验1、2组瘤胃液氨态氮(NH_(3)-N)浓度与对照组相比均显著升高(P<0.05),试验2组瘤胃液微生物蛋白(MCP)浓度与对照组和试验1组相比显著提高(P<0.05);各组瘤胃液pH无显著差异(P>0.05);2个试验组瘤胃液总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度均显著低于对照组(P<0.05),但乙酸、丙酸、戊酸摩尔百分比及乙酸/丙酸值没有显著变化(P>0.05);2个试验组瘤胃液丁酸摩尔百分比显著低于对照组(P<0.05),而异丁酸和异戊酸摩尔百分比均显著高于对照组(P<0.05)。3)门水平上,拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)为3组肉牛瘤胃菌群中的主要优势菌门。试验1、2组Bacteroidetes的相对丰度显著高于对照组(P<0.05),试验2组Firmicutes的相对丰度显著低于对照组(P<0.05)。属水平上,3组的主要优势菌属均为普雷沃氏菌属(Prevotella)、拟杆菌目未鉴定属(unidentified Bacteroidales)。试验1、2组普雷沃氏菌科未鉴定属(unidentified Prevotellaceae)的相对丰度显著高于对照组(P<0.05),同时试验1组还显著高于试验2组(P<0.05);对照组Ruminococcus和甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)的相对丰度显著高于试验1、2组(P<0.05);试验2组的梭菌目未分类属(unclassified Clostridiales)和毛螺菌科未鉴定属(unidentified Lachnospiraceae)的相对丰度显著低于对照组和试验1组(P<0.05)。综上所述,饲粮中添加发酵玉米芯能够提高肉牛的生长性能,改善瘤胃发酵环境,同时影响瘤胃菌群在门水平和属水平上的组成。

日粮添加胆汁酸对亚急性瘤胃酸中毒山羊生长性能、瘤胃发酵和菌群结构的影响

旨在探究胆汁酸(BAs)对亚急性瘤胃酸中毒(subacute ruminal acidosis,SARA)山羊瘤胃发酵和菌群结构的影响。试验选取8只生长期雄性波杂山羊安装永久性瘤胃瘘管,康复后随机平均分为SARA组和SARA+BAs组,预饲期为2周,试验期8周,预饲期内由精粗比50∶50的日粮转为70∶30的高精料日粮诱导SARA,每只添加胆汁酸10 g/d,于试验期第1、14、28、42、56天晨饲后0、2、3、4和6 h进行瘤胃液pH值的动态监测,在第56天晨饲前采集瘤胃液,检测乳酸、挥发性脂肪酸及菌群结构。结果显示:SARA组山羊平均日增重显著升高(P<0.05),饲料转化率有降低的趋势(P<010);SARA组山羊瘤胃液pH<58的持续时间大于3 h,处于SARA状态;而SARA+BAs组瘤胃液pH<58的时间均少于3 h;与SARA组相比,SARA+BAs组瘤胃内乙酸浓度显著升高(P<0.05),而乳酸浓度显著降低(P<0.05)。菌群分类学分析显示,SARA+BAs组Chao1指数、Shannon指数和菌门数量均显著高于SARA组(P<0.05);在门水平上,SARA+BAs组脱硫菌门(Desulfobacterota)相对丰度显著升高(P<0.05),而疣微菌门(Verrucomicrobiota)、绿弯菌门(Chloroflexi)相对丰度显著降低(P<0.05);在属水平上,SARA+BAs组毛螺菌科_NK3A20群(Lachnospiraceae_NK3A20_group)、互营球菌属(Syntrophococcus)相对丰度显著降低(P<0.05),而瘤胃球菌科_NK4A214(Ruminococcaceae_NK4A214)、未分类的颤螺菌科(Norank_f_Oscillospiraceae)、韦荣球菌科UCG-001(Veillonellaceae_UCG-001)的相对丰度显著升高(P<0.05)。研究表明,日粮添加胆汁酸可提升山羊瘤胃菌群的丰富度和多样性,改善瘤胃发酵,从而缓解高精料日粮诱导的SARA。

饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂对杜寒杂交羊瘤胃发酵参数和瘤胃液菌群多样性的影响

本试验旨在研究饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂对杜寒杂交羊瘤胃发酵参数和瘤胃液菌群多样性的影响。选取体重相近的杜寒杂交羊30只,随机分为3组,每组10只,各组饲喂饲粮如下:对照组,基础饲粮;沙葱组,基础饲粮+沙葱粉(沙葱粉添加量为饲粮干物质的0.46%);复合益生菌组,基础饲粮+复合益生菌制剂(复合益生菌制剂添加量为饲粮干物质的4.35%)。饲喂90 d后,随机从每组羊群中选取体重相近的试验羊4只,屠宰后采集瘤胃液,检测瘤胃发酵参数,并运用高通量测序方法检测瘤胃菌群多样性。结果表明:1)与对照组相比,复合益生菌组瘤胃液乙酸浓度显著提高(P<0.05),沙葱组瘤胃液乙丙比下降(P>0.05),复合益生菌组瘤胃液乙丙比则升高(P>0.05)。2)复合益生菌组瘤胃液香农指数显著高于对照组(P<0.05),而沙葱组瘤胃液香农指数虽高于对照组,但差异不显著(P> 0.05)。3)在前10种菌门中,沙葱组各菌门相对丰度与对照组存在差异,但差异均不显著(P>0.05);复合益生菌组拟杆菌门、疣微菌门和互养菌门的相对丰度显著高于对照组(P<0.05),而变形菌门的相对丰度显著低于对照组(P<0.05);在科水平上,沙葱组和复合益生菌组氨基酸球菌科的相对丰度均显著低于对照组(P<0.05)。由此得出,饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂均可以改变瘤胃发酵类型,并可不同程度地丰富瘤胃液菌群多样性。

采用PCR-DGGE技术分析瘤胃菌群在不同纤维素富集条件下的多样性

本试验旨在采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术分析瘤胃菌群在不同纤维索富集条件下的多样性。试验采用羧甲基纤维素（CMC）培养基、蛋白胨纤维素（PCS）培养基、J培养基和K培养基分别在37和50℃条件下培养瘤胃内容物，使用PCR-DGGE技术、DGGE图谱共性及特异性条带的克隆和测序、聚类分析和主成分分析（PCA）几种方法分析瘤胃菌群多样性。结果表明：37℃条件下，不同培养基的DGGE图谱差异较大，J培养基SDPCS培养基间的相似性系数为0．77；J培养基和CMC培养基间的相似性系数仅为0．76。50℃条件下不同培养基的DGGE图谱相似性较高，J培养基和PCS培养基间的相似性系数为0．78；而CMC培养基和PCS培养基间的相似性系数高达0．84。DGGE图谱中共性条带属于解没食子酸链球菌和解脲芽孢杆菌2个菌属，是瘤胃中的优势菌群；而主要的特异性条带属于解没食子酸链球菌、摩氏假单胞菌、产碱杆菌和未培养毛螺旋菌4个菌属。结果提示，不同纤维素富集培养基和温度对瘤胃菌群的多样性有一定程度上的影响。

不同年龄奶水牛瘤胃菌群多样性研究

本研究旨在利用16S rRNA高通量测序技术分析不同年龄奶水牛瘤胃菌群多样性,探究其随年龄增长变化的规律。选择4个年龄组,即Y组(12月龄,胎次=0)、M组(3~5岁,胎次=1)、E组(6~8岁,胎次=2)和O组(9岁及以上,胎次≥3),各组奶水牛分别为9、7、4和5头,采集瘤胃液并提取总DNA,经PCR扩增后对16S rDNA的V3~V4区进行高通量测序。结果表明:alpha多样性分析结果发现,随着年龄增长,奶水牛瘤胃菌群数量呈现显著下降的趋势(P=0.07),菌属相对丰度显著减少(P<0.05);beta多样性分析发现,不同年龄奶水牛的瘤胃菌群结构存在明显的不同,并随年龄增加个体间的瘤胃菌群结构差异逐渐增大。门水平下,本试验所有年龄奶水牛瘤胃的优势菌群为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria);属水平下,普雷沃氏菌属_1(Prevotella_1)相对丰度在4个年龄组均最高,优势菌属和次级优势菌属的相对丰度随奶水牛年龄的增长呈现相互聚拢的趋势。不同年龄奶水牛瘤胃中存在着差异显著的特征性菌属,12月龄奶水牛瘤胃中以乳酸菌属(Lactobacillus)和糖酵菌属(Saccharofermentans)为主,其相对丰度随着年龄增长而显著减少(P<0.05);3~5岁奶水牛瘤胃中则以未分类梭菌目菌属(unclassified_o_Clostridiales)和未排位双歧杆菌科菌属(norank_f_Bifidobacteriaceae)为主,相对丰度显著高于12月龄和9岁及以上年龄(P<0.05);9岁及以上年龄奶水牛瘤胃中的未分类普雷沃氏菌科菌属(unclassified_f_Prevotellaceae)和候选单胞生糖菌属(Candidatus_Saccharimonas)相对丰度高于12月龄和3~5岁。共性网络物种关联分析结果显示,奶水牛瘤胃菌群间的相关性和紧密性随着年龄增加而逐渐下降。综上所述,随着奶水牛年龄增长,其瘤胃菌群数量和相对丰度显著减少,优势菌群和亚优势菌群呈现一定的年龄特征变化;奶水牛瘤胃存在着一些年龄特征菌属,其菌群结构紧密性随年龄增加而减弱,表明宿主年龄增长可影响瘤胃菌群结构和功能的稳定。

滩羊羔羊瘤胃和小肠菌群多样性的比较研究

[目的]研究滩羊羔羊瘤胃和小肠菌群多样性的差异。[方法]选取健康的断奶滩羊公羔,屠宰后采集瘤胃、十二指肠、空肠和回肠内容物,利用16S rDNA高通量测序技术分析瘤胃和小肠菌群结构及多样性。[结果]十二指肠样品Chao1指数高于瘤胃、空肠和回肠,瘤胃样品Shannon指数和Simpson指数均高于其他部位,但差异不显著(P>0.05)。瘤胃液中拟杆菌门(Bacteroidetes)、螺旋菌门(Spirochaetae)、丝状杆菌门(Fibrobacteres)的相对丰度显著(P<0.05)高于十二指肠、空肠和回肠,十二指肠中广古菌门(Euryarchaeota)的相对丰度与瘤胃相比有升高的趋势(0.05<P<0.10),空肠和回肠中厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度显著(P<0.05)高于十二指肠。瘤胃中的未鉴定菌属(Unidentified)、理研菌属_RC9(Rikenellaceae_RC9_gut_group)、密螺旋体属_2(Treponema_2)、瘤胃球菌属_NK4A214(Ruminococcaceae_NK4A214_group)、普雷沃菌属_UCG-001(Prevotellaceae_UCG-001)相对丰度显著(P<0.05)高于十二指肠、空肠和回肠,空肠中Family_ⅩⅢ_AD3011_group相对丰度显著(P<0.05)高于其他部位。[结论]滩羊羔羊瘤胃中细菌的多样性更丰富,瘤胃微生物与十二指肠、空肠和回肠的细菌区系显著不同。

复合植物营养素对育肥小尾寒羊瘤胃发酵参数、瘤胃菌群及背最长肌脂肪酸组成的影响

本试验旨在探讨复合植物营养素(CPN)对育肥小尾寒羊瘤胃发酵参数、瘤胃菌群及背最长肌脂肪酸组成的影响。试验选用体重[(24.18±0.31)kg]相近且健康状况良好的4月龄小尾寒羊育肥母羊16只,随机分为2组,每组8个重复,每个重复1只羊。对照组饲喂基础饲粮,而试验组饲喂在基础饲粮中加入了3‰CPN的试验饲粮。试验期97 d,其中预试期7 d,正试期90 d。结果表明:与对照组相比,1)添加CPN能显著降低育肥小尾寒羊瘤胃氨态氮(NH3-N)浓度(P<0.05);2)添加CPN可影响育肥小尾寒羊瘤胃菌群Beta多样性;3)添加CPN可显著增加酸杆菌门(Acidobacteriota)、柔膜菌科UCG-002(Erysipelotrichaceae_UCG-002)、乳杆菌属(Lactobacillus)和巨型球菌属(Megasphaera)的相对丰度(P<0.05),并显著降低拟杆菌门(Bacteroidetes)和普雷沃氏菌属(Prevotella)的相对丰度(P<0.05);4)添加CPN对育肥小尾寒羊背最长肌的脂肪酸组成无显著影响(P>0.05);5)背最长肌中单不饱和脂肪酸总量、C18∶1n9c、C14∶1、C16∶1、C18∶2n6c、C18∶3n3含量及n-3高度不饱和脂肪酸总量与Megasphaera、Erysipelotrichaceae_UCG-002、解琥珀酸菌属(Succiniclasticum)和瘤胃球菌属(Ruminococcus)相对丰度存在相关关系(P<0.05)。综上所述,CPN能够调控育肥小尾寒羊瘤胃菌群结构,并可降低瘤胃NH3-N浓度。在生产实践中,CPN可作为一种瘤胃生态调节剂。

饲粮不同能量水平对陕北白绒山羊断奶公羔瘤胃发酵特性和微生物组成的影响

旨在探究饲粮不同能量水平对陕北白绒山羊断奶公羔瘤胃发酵特性和菌群结构的影响。选择40只体重[(13.80±1.60)kg]接近的陕北白绒山羊断奶公羔随机分为4组,饲喂消化能水平分别为9.16(Ⅰ组)、9.66(Ⅱ组)、10.16(Ⅲ组)和10.66 MJ·kg^(-1)(Ⅳ组)4种饲粮,所有饲粮的粗蛋白质水平均为11.8%。饲养试验持续60 d,包括7 d预试期和53 d正试期。试验结束后采集所有动物瘤胃液,测定瘤胃发酵参数,提取瘤胃液总DNA,PCR扩增16S rRNA的V3~V4区进行高通量测序及分析。结果显示:1)随着饲粮能量水平的提高,瘤胃液pH、氨态氮(NH3-N)含量和乙酸/丙酸的比值逐渐降低,总挥发性脂肪酸、乙酸和丙酸含量呈现出先增加后降低的变化趋势,微生物菌体蛋白(MCP)、丁酸和戊酸含量逐渐升高;Ⅳ组pH显著低于其他3组(P<0.05),Ⅰ组丙酸含量显著低于Ⅲ组和Ⅳ组(P<0.05),Ⅰ组乙酸/丙酸的比值极显著高于Ⅲ组和Ⅳ组(P<0.01)。2)瘤胃微生物物种多样性结果表明,随着饲粮能量水平的提高,Shannon和Simpson指数逐渐降低,而Chao1、faith_pd和observed_OTUs指数均呈现出先增加后降低的变化趋势,Ⅰ组和Ⅱ组Chao1和observed_OTUs指数均显著高于Ⅲ组和Ⅳ组(P<0.05)。3)对瘤胃微生物的物种组成分析发现,拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)是所有试验羊瘤胃优势菌门,且随着饲粮能量水平的提高,拟杆菌门的相对丰度逐渐降低,厚壁菌门和变形菌门的相对丰度逐渐升高。普雷沃氏菌属(Prevotella)和瘤胃球菌属(Ruminococcus)是所有试验羊瘤胃优势菌属,且随着饲粮能量水平的提高,普雷沃氏菌属相对丰度逐渐降低,而瘤胃球菌属相对丰度极显著升高。4)瘤胃微生物的物种差异性方面:门水平上,Ⅳ组变形菌门(Proteobacteria)相对丰度最高,且显著高于其他3组(P<0.05),Ⅱ组和Ⅲ组TM7相对丰度极显著高于Ⅰ组和Ⅳ组(P<0.05),Ⅰ组互氧菌门(Synergistetes)相对丰度显著高于其他3组(P<0.05);属水平上,Ⅰ组瘤胃球菌属(Ruminococcus)相对丰度极显著低于其他3组(P<0.01),Ⅰ组和Ⅱ组颤螺旋菌属(Oscillospira)相对丰度极显著低于Ⅲ组和Ⅳ组(P<0.01),Ⅰ组和Ⅲ组未分类拟杆菌(Unspecified_Bacteroidales)相对丰度显著高于Ⅱ组和Ⅳ组(P<0.05),Ⅰ组和Ⅱ组解琥珀酸菌属(Succiniclasticum)、未分类韦荣氏球菌科(Unspecified_Veillonellaceae)、未分类毛螺菌科(Unspecified_Lachnospiraceae)和未分类梭菌(Unspecified_Clostridiales)相对丰度显著高于Ⅲ组和Ⅳ组(P<0.05),Ⅱ组和Ⅳ组Unspecified_RF32相对丰度显著高于Ⅰ组和Ⅲ组(P<0.05),Ⅱ组和Ⅲ组Unspecified_F16相对丰度显著高于Ⅰ组和Ⅳ组(P<0.05)。综上所述,饲粮不同能量水平影响陕北白绒山羊断奶公羔瘤胃发酵特性,随着饲粮能量水平的提高,瘤胃微生物的丰富度有逐渐降低的变化趋势,显著改变了变形菌门(Proteobacteria)、互氧菌门(Synergistetes)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)和解琥珀酸菌属(Succiniclasticum)等细菌的相对丰度(P<0.05),且消化能水平为9.66 MJ·kg^(-1)的饲粮能够有效改善陕北白绒山羊断奶公羔瘤胃发酵特性和细菌组成。

饲粮蛋白水平对牦牛生长性能及瘤胃真菌菌群结构的影响

试验旨在探究饲粮粗蛋白质水平对牦牛生长性能及瘤胃真菌菌群结构的影响。选取健康、平均体重为(107.54±4.72) kg的2岁母牦牛24头,随机分为4组,每组6个重复,每个重复1头牛。L组、ML组、MH组、H组牦牛饲喂代谢能相近,蛋白水平分别为9.64%、11.25%、12.48%、13.87%的饲粮。预试期15 d,正式试验期135 d。结果显示,MH组和H组牦牛的末重和平均日增重均显著高于L组和ML组(P<0.05)。牦牛瘤胃真菌菌群丰富度随饲粮蛋白水平升高而升高。牦牛瘤胃真菌优势菌门为新美鞭菌门、担子菌门和子囊菌门,且子囊菌门的相对丰度随蛋白水平的升高明显提高,优势菌属为维希尼克氏酵母属和枝梗鞭毛菌属。研究表明,饲粮蛋白水平为12.48%时更有助于提高牦牛生长性能,改善牦牛瘤胃真菌菌群的丰富度,调节瘤胃微生物区系。

补喂发酵豆粕对伊犁马驹肠道菌群的影响

为研究补喂发酵豆粕对伊犁马驹肠道菌群多样性以及菌群结构组成的影响,试验选取15匹体况相近、无消化系统疾病病史的12月龄伊犁马驹,随机分为3组,每组5匹马。对照组、试验I组和试验II组分别在干草和普通精饲料的基础上添加5%的普通豆粕、2.5%普通豆粕+2.5%发酵豆粕和5%的发酵豆粕。预饲7 d,试验期为56 d。结果显示:共获得有效序列(NO.of effective)2672029条和32234个分类单元(ASVs);随着马驹日龄的增加,试验I组56 d螺旋体门丰度极显著低于0 d(P<0.01);试验II组变形菌门显著升高(P<0.05),放线菌门丰度显著降低(P<0.05);随着发酵豆粕添加量升高,试验II组瘤胃球菌科丰度显著高于对照组(P<0.05),链球菌科丰度显著低于对照组(P<0.05)。综上可知,补喂发酵豆粕可有效提升马驹的消化能力,预防蹄叶炎、腹泻以及炎症的发生,同时,促进马驹肠道菌群的稳定性。

饲喂柠条对滩羊血清指标及瘤胃、结肠菌群结构的影响

【目的】研究日粮中含有10%柠条(Caragana korshinskii Kom.,CK)对滩羊血脂、免疫指标及瘤胃、结肠菌群的影响,为CK替代部分饲料饲喂滩羊提供理论依据。【方法】将12只平均初始体重相似的四月龄滩羊母羔(27.5±3.32 kg),随机分为两组,每组6只。对照组(NC)饲喂基础日粮(30%精料和70%苜蓿干草),试验组(CK)用10%CK替代等量苜蓿干草,自由饮水。两组日粮营养水平相似,CK的纤维含量略高于苜蓿。预试期10 d,正试期60 d。试验结束后采集颈静脉血样品用于检测血液生化指标(血脂因子及免疫因子);采集瘤胃液、结肠内容物,提取DNA,并利用16S rRNA测序检测瘤胃、结肠内菌群群落多样性,并通过重组质粒,比如月形单胞菌属(Selenomona)、普雷沃氏菌属(Prevotella)、布劳特氏菌属(Blautia)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、拟杆菌属(Bacteroides),构建标准曲线,利用实时荧光定量PCR(qPCR)对重要菌属进行绝对定量检测。【结果】正试期结束时,两组滩羊的末重和日均采食量相似,无显著性差异;检测发现,相比于NC组,CK组滩羊体内脂质消化吸收和代谢状况的相关指标呈现不同程度降低,如CK组血清甘油三酯(TRIG)含量显著降低(P<0.05),极低密度脂蛋白(VLDL)含量极显著降低(P<0.01),低密度脂蛋白(LDL)含量有降低的趋势(0.05<P<0.1)。炎性因子和脂解因子白介素6(IL-6)浓度显著增加(P<0.05),炎性细胞因子干扰素γ(IFN-γ)浓度趋于降低(P=0.058);CK组结肠细菌群落Shannon多样性指数极显著增加(P<0.01),瘤胃细菌群落Chao1指数趋于降低(0.05<P<0.1);CK组瘤胃内颤螺菌属(Oscillospira)相对丰度趋向降低(P=0.07);阿克曼菌属(Akkermansia)相对丰度显著降低(P<0.05);结肠内碳水化合物降解相关菌拟杆菌属、有害菌密螺旋体属(Treponema)的相对丰度趋向降低(P=0.059,P=0.061),与肥胖、便秘、免疫相关的产丁酸菌颤螺菌属的相对丰度显著增加(P<0.05);两组间瘤胃和结肠内细菌群落均在脂质代谢和其他次级代谢产物的生物合成能力上有显著差异(P<0.05)。皮尔森相关性分析表明,TRIG相对丰度与假丁酸弧菌(Pseudobutyrivibrio)等属(降解纤维也是产丁酸)的相对丰度呈显著正相关(P<0.05)。【结论】柠条部分替代苜蓿对滩羊生长性能无显著影响,但可以调节胃肠道菌群结构,通过改变胃肠道细菌菌群的组成降低了滩羊血液中TRIG、LDL和VLDL的浓度,参与了宿主的脂代谢过程。

运动对大学生肠道菌群影响的系统综述

背景:运动对肠道菌群的调节与人体健康密切相关,但肠道菌群涉及多方面因素影响,国内外研究尚缺乏有关运动对大学生肠道菌群影响的较为一致的证据。目的:探讨运动对大学生肠道菌群多样性和物种组成的影响。方法:通过系统检索PubMed、Web of Science、Embase、Medline、Cochrane Library、中国知网、万方、维普数据库,筛选后纳入8篇实证研究,对其采用半定量的方法进行分析。结果与结论:①在运动改变大学生肠道菌群物种多样性方面,高强度间歇训练和太极拳运动均能显著提升大学生肠道菌群的物种多样性,而有氧运动对大学生肠道菌群多样性的提升效果不显著;②在运动影响肠道菌群物种组成方面,3种运动方式均能显著改变大学生肠道中菌群的组成结构,可以提高瘤胃球菌、普氏粪杆菌、布劳提亚菌等有益菌的丰度,降低埃希氏菌属等有害菌的丰度;相较于高强度间歇训练,有氧运动和太极拳运动引起了更多有益菌丰度的提升;③除肠道菌群特征的变化外,运动还可以改善大学生体成分、心肺功能以及执行功能等,这些健康效益与运动引起的菌群变化密切相关,这些菌群可通过代谢调节、屏障功能以及神经调节对机体产生健康效益;④虽然目前已有研究证实了运动与肠道菌群存在关联,但运动影响肠道菌群的机制尚未明确,同时定位与宿主健康相关的菌群是未来以肠道菌群为治疗靶点的关键,这些均值得学者进一步关注和探究。