北京市规模化奶牛场运动场防雨现状及建议

运动场是保障奶牛生产力和动物福利的重要设施。2021年6—9月,频繁降雨导致北京地区多家奶牛场的运动场积水,为奶牛生产力、奶牛场生防安全、环境卫生、运动场舒适性和动物福利带来隐患。通过线上线下结合,调研了北京地区27 家规模化奶牛场的运动场防雨、排水及垫料现状。结果表明：调研奶牛场中,88.90%奶牛场配备了运动场,其中83.33%奶牛场通过设置地面倾角、设置挡雨棚、雨污分离槽及布设排水管道（沟渠）、雨后水泵排水等方式实现运动场防雨及排水。此外,针对运动场建设、运动场防雨、运动场舒适性展开讨论,以期改善运动场防雨现状,满足集约化奶牛场可持续发展需求和提升动物福利。     

奶牛乳房炎重要候选疫苗蛋白的抗原表位分析及三联重组表位疫苗的氨基酸序列设计

为设计奶牛乳房炎三联重组表位多肽疫苗,选取奶牛乳房炎3种主要感染菌的候选疫苗蛋白:金黄色葡萄球菌的Ebps与ClfA,大肠埃希菌的OmpA与OmpC,链球菌的SIP与PGK,通过ABCpred和BepiPred方案,预测获得每种蛋白各有2个优势B细胞表位;利用神经网络与量化矩阵法预测蛋白的CTL表位。结果显示,SIP蛋白无CTL表位,其余蛋白均存在1个CTL细胞表位;采用MHC-Ⅱ类分子结合肽在线程序预测蛋白的Th表位,结果发现每种蛋白各有1个Th细胞表位。使用DNASTAR软件分析6个蛋白的二级结构,结果发现,预测获得的B/T细胞表位大多处于蛋白易于产生表位的暴露表面、无规则卷曲与转角等位置。再通过Protean程序重组拼接获得的B/T细胞抗原表位,最终设计获得抗原性较好的三联表位疫苗氨基酸序列。为新型奶牛乳房炎三联表位疫苗的研制奠定基础。     

溶藻弧菌外膜蛋白OmpK的原核表达及多克隆抗体制备

【目的】构建溶藻弧菌外膜蛋白OmpK原核表达载体,优化OmpK蛋白的诱导表达条件,制备OmpK蛋白小鼠多克隆抗体。【方法】通过PCR扩增获得ompK基因,连接pET-32a质粒构建OmpK-pET32a载体,将其转化大肠杆菌BL21后进行诱导表达。利用切胶纯化获得OmpK蛋白后,免疫小鼠制备OmpK蛋白多克隆抗体,采用ELISA法检测抗体效价,Western-Blotting法检测抗血清特异性。通过正交试验,获得OmpK菌株的最佳诱导表达条件与培养条件。【结果】PCR扩增获得了长816bp的ompK基因;成功构建了OmpK-pET32a载体,其诱导表达产物分子质量为30ku,与预期结果一致。ELISA法获得OmpK抗血清效价达1∶1 600,Western-Blotting试验证实抗血清具有很好的特异性。OmpK菌株最佳诱导表达条件为:菌液OD600值0.8,IPTG终浓度0.3mmol/L,诱导时间8h,诱导温度32℃;最佳培养条件为:不添加葡萄糖,转速230r/min,装液量50mL。【结论】成功制备了OmpK蛋白多克隆抗体,确定了OmpK蛋白菌株的最佳诱导表达条件与培养条件。     

大肠杆菌外膜蛋白F的原核表达、多克隆抗体制备及生物信息学分析

为获得大肠杆菌外膜蛋白OmpF并对其耐药性功能进行研究,通过分子克隆技术构建OmpF蛋白重组表达菌株,利用正交试验法获得OmpF菌株的最佳培养条件和表达条件,采用SDS-PAGE电泳切胶纯化方法获得OmpF蛋白,免疫小鼠获得OmpF蛋白多克隆抗体,Western blotting方法检测多克隆抗体的特异性,使用DNAMAN 8.0与MEGA 5.0软件对OmpF蛋白进行同源性和系统发生分析。结果显示,PCR扩增获得1 089 bp的ompF基因,成功构建pET-32a-ompF载体,其诱导表达产物分子质量为38 ku,与预期大小一致。正交试验获得OmpF菌株的最佳培养条件为葡萄糖浓度为0,转速为230 r/min,装液量为50 mL;最佳表达条件为诱导时菌液OD_(600)为0.5,IPTG终浓度为0.1 mmol/L,诱导时间为8 h,温度为28℃。SDS-PAGE切胶纯化获得高纯度的OmpF蛋白后,利用Western blotting证实OmpF蛋白抗血清具有较好的特异性。OmpF蛋白序列系统发生分析发现,OmpF蛋白在不同种类的细菌中具有较高的同源性,OmpF蛋白产生的抗体可能为不同种细菌的感染提供交叉免疫保护作用,并且不同种类细菌中OmpF蛋白可能具有相似的分子功能。     

重组铜绿假单胞菌外膜蛋白D的原核表达与多克隆抗体制备研究

为获得铜绿假单胞菌外膜蛋白OprD并研究其分子功能。本研究采用分子克隆构建OprD蛋白重组表达菌株,用正交试验设计方法获得OprD菌株的最优表达条件和培养条件,通过SDS-PAGE切胶的方法纯化OprD蛋白,小鼠免疫制备OprD多克隆抗血清,蛋白质印迹法检测抗血清的特异性。使用DNAMan和MEGA软件对OprD蛋白进行同源性和系统发生分析。结果表明,OprD重组载体双酶切、DNA测序鉴定结果、OprD蛋白表达与纯化条带大小分别与预测相符。正交试验获得OprD菌株的最优培养条件为:葡萄糖浓度为0,转速230r/min,装液量为50mL;最优表达条件为:菌液OD600=0.8时加入终浓度为0.3mmol/L的异丙基β-D-1-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG),37℃诱导12h。SDS-PAGE电泳切胶纯化获得纯度较高的OprD蛋白。蛋白质印迹法证实OprD蛋白抗血清具有较好的特异性。OprD蛋白序列系统发生分析发现,同菌属细菌存在较高的同源性,并且亲缘关系较近的细菌中OprD蛋白可能具有相似的分子功能。     

北京市规模化奶牛场粪污综合管理模式分析——以北京延庆区大地群生养殖专业合作社为例

北京是都市奶牛养殖业发展的典型代表,拥有规模化奶牛场49 家,存栏规模5.68 万头。得益于资金和技术支持,北京市奶业稳步发展,但受资源、环境、政策等因素影响,当地规模化奶牛养殖企业也面临管理难度大、环保压力大、养殖成本高等问题。优化规模化奶牛场综合管理是解决奶牛养殖区域性难题的有效途径。本文在充分调研北京市奶牛奶牛场粪污处理现状的基础上,以北京市延庆区大地群生养殖专业合作社为例,介绍科学养殖-高效粪污资源化利用综合管理方案,以期为都市型农业提供粪污管理方案提供参考。     

大肠杆菌免疫蛋白OmpA生物信息学分析及表位多肽疫苗设计

为进一步提高大肠杆菌外膜蛋白(OmpA)的免疫效果,对大肠杆菌的OmpA进行生物信息学分析并设计其表位多肽重组疫苗。运用DNAMAN 8.0和MEGA 5.0分别对OmpA进行同源性及系统发生分析,通过ExPASy-ProtParam对OmpA的理化性质进行分析,分别采用Signal P 4.1与TMHMM Serverv.2.0对OmpA进行信号肽和跨膜结构预测,应用SOPMA和SWISS-MODEL对OmpA进行二级结构和三级结构预测,通过String进行蛋白质互作网络分析,使用BepiPred 1.0和ABCpred方法预测OmpA的B细胞抗原表位,利用神经网络法与MHC-Ⅱ类分子结合肽在线预测程序预测OmpA的CTL和Th细胞抗原表位,采用DNASTAR.Lasergene.v 7.1拼接获得优势抗原表位。进化关系结果显示,OmpA在肠道菌属间遗传进化关系较近,OmpA抗体可能为不同种肠道细菌的感染提供交叉免疫保护。OmpA为亲水性蛋白质,第1—21位氨基酸为信号肽位置,具跨膜结构。OmpA的二级结构中以无规则卷曲(45.66%)、α-螺旋(31.79%)、β-片层(16.18%)和β-转角(6.36%)为主,其三级结构为桶状结构。OmpA与par、coa蛋白之间存在互作。OmpA可能有4个B细胞抗原表位,1个CTL细胞抗原表位,1个Th细胞抗原表位,且重组获得抗原性较好的OmpA表位多肽。     

小鼠骨桥蛋白的原核表达及多克隆抗体的制备与鉴定

为探索骨桥蛋白(OPN)调控骨代谢及与肿瘤的关系,本试验利用DNAMAN与Mega 5.02软件分析OPN蛋白系统进化关系;采用RT-PCR与分子克隆方法制备OPN蛋白表达载体;利用SDS-PAGE电泳切胶纯化、尿素浓度梯度复性获得OPN蛋白,免疫小鼠制备OPN蛋白多克隆抗体;采用ELISA法检测抗体滴度,Western blotting检测抗血清特异性。OPN序列的同源性比对分析发现,在不同进化层次动物中均存在Arg-Gly-Asp(RGD)短肽重复序列;OPN序列系统进化分析显示,OPN在动物间具有明显的进化趋势;提取小鼠肝脏RNA,OPN重组载体双酶切、DNA测序鉴定结果及蛋白表达、纯化条带大小均与预测一致;ELISA法确认OPN抗血清滴度达1:1 600;Western blotting证实抗血清具有很好的特异性。结果表明本试验对OPN序列进行了遗传进化分析,成功克隆、表达、纯化及复性OPN蛋白,并制备、鉴定了小鼠多克隆抗体。     

第三方运营下规模化畜禽沼气工程运行与管理

沼气工程是畜禽养殖业粪污末端处理与资源再利用并重的全量化资源利用模式，长期以来养殖场自运营模式下沼气工程运行效率、稳定性及经济效益低。该研究提出引入第三方运营模式，以一大型沼气工程（总有效发酵容积为10 800 m3）为例，在20 a案例期内进行两种运营模式下该沼气工程的物质流、能量流分析、碳排放以及经济性评估等多视角分析，并采用基因表达式编程进行产气拟合，为优化发酵工艺提供了策略。结果表明，第三方运营模式能够提高工程效率和经济效益：物料处理量、沼渣垫料产量、沼气产量及沼气发电量分别提高52.00%、23.00%、51.94%、79.58%；热电联产总产能提高，但能耗比和能量回收率分别降低14.74%、12.73%，这主要是未进行余热回收造成的。财务分析表明，第三方运营模式项目税后财务内部收益率提高10.20个百分点，财务净现值提高3 566万元，投资回收期缩短10.42 a；财务敏感性分析指出提高下游产品的附加值是提高该沼气工程经济效益的关键因素。该研究为沼气工程乃至其他规模化废弃物处理的第三方运营模式推广应用提供了有价值的工程参考。