不同水分TMR对绵羊瘤胃纤维分解酶活力与微生物生态的影响

为探讨不同水分的全混合日粮(TMR)对绵羊瘤胃纤维分解酶活力和微生物生态的影响,以延边半细毛羊为为试材,手术安装瘤胃瘘管以接取瘤胃液进行试验,喂不另加水分的TMR日粮(A组)、加35%水分的TMR日粮(B组)、加50%水分的TMR日粮(C组)共3组,检测瘤胃pH值、瘤胃内纤毛虫数、瘤胃内酶活力。结果表明,瘤胃pH值A组略低于B、C组但各组之间差异不显著,瘤胃纤毛虫数和瘤胃内酶活力的变化与pH值的变化呈一致性,即不同水分的TMR直接影响瘤胃内pH值的变化,利于维持瘤胃内pH的平衡;间接影响瘤胃内纤毛虫数和酶活力,这有助于维持瘤胃内微生物生态环境的稳定。     

不同饲养水平下瘤胃微生物蛋白合成效率的研究

用6头装有瘤胃、十二指肠、回肠瘘管的西门塔尔杂交阉牛,以Cr2O3为指示剂测定食糜流量,用嘌呤氧化法测定RNA当量,研究不同饲养水平下,西门塔尔杂交阉牛瘤胃微生物蛋白的合成效率。结果表明,瘤胃微生物蛋白的合成效率随饲养水平的变化呈规律性变化趋势。其中低饲养水平、中饲养水平较高,高饲养水平较低。在低、中、高3种饲养水平下,瘤胃微生物对瘤胃降解氮(RDN)的转化效率(MN/RDN,g/g)分别为0.64±0.08,0.52±0.16,0.23±0.03,对瘤胃可利用能(RDOM,瘤胃可消化有机物)的利用效率(MN/RDOM,g/kg)分别为24.66±4.96,27.17±15.18,11.92±1.86。     

银杏叶提取物对山羊瘤胃液体外发酵及微生物蛋白产量的影响

以3头安装永久性瘤胃瘘管的山羊为试验动物,以纯淀粉、纤维素和酪蛋白为底物,银杏叶提取物在瘤胃液发酵底物中的浓度设0(对照组)、0.25%、0.50%、0.75%、1.00% 5个水平,利用人工瘤胃体外培养法,通过测定瘤胃液氨态氮(NH3-N)浓度、pH值、微生物蛋白产量和纤维素降解率4个指标,探讨银杏叶提取物对瘤胃液发酵及瘤胃微生物蛋白产量的影响.结果表明: 银杏叶提取物对瘤胃液的pH值影响不大,可降低NH3-N浓度,增加微生物蛋白产量,降低纤维素降解率;银杏叶提取物的最佳添加量为0.50%.     

牛瘤胃微生物菌群变化及其影响因素

牛的瘤胃中富含各种微生物,微生物与瘤胃之间互生互利,对于牛的生长发育具有重要作用。本研究对牛瘤胃中常见的微生物菌群及其变化特征进行了综述,对影响牛瘤胃中微生物菌群变化的因素进行分析,以期为牛的生长发育、疾病防控和质量安全提供科学有效的指导。     

瘤胃微生物蛋白质合成及效率调控的研究进展

综述了瘤胃微生物生长所需要的底物,影响瘤胃微生物蛋白质合成及其效率的因素,提出了提高瘤胃微生物合成量的具体可行的调控措施和测定方法。     

六个不同品种牛的瘤胃微生物群落的比较分析

分析不同品种牛的瘤胃微生物群落结构的差异,构建了1个鲁西肉牛瘤胃细菌16S rDNA文库,并从公共数据库中搜集来自荷斯坦奶牛、晋南牛、牦牛、黄牛和Hanwoo的9个16S rDNA文库,对序列多样性和文库组成等进行比较分析.结果发现:鲁西内牛瘤胃细菌16S rDNA文库共有122个克隆,可分为109个操作分类单元.文库中91%的克隆来自未培养细菌,拟杆菌(Bacteroidales)和梭菌(Clostridiales)是其中的优势菌祥.文库的定性和定量比较表明饲喂不同日粮的5个荷斯坦奶牛16S rDNA文库组成类似,而与鲁西肉牛等亚洲品种的文库存在显著差异.结果表明,牛的品种是瘤胃细菌群落差异的重要因素,对瘤胃细菌群落组成的影响大于日粮或其他因素.     

代谢异速生长理论及其在微生物生态学领域的应用

新陈代谢是生物的基本生理过程,影响生物在不同环境中参与物质循环和能量转化的过程.代谢速率作为生物体重要的生命过程指标,几乎影响所有的生物活性速率,且在很多研究中均表现出异速生长现象.所谓代谢异速是指生物体代谢速率与其个体大小(或质量)之间存在的幂函数关系.代谢异速生长理论的提出,从机制模型角度解释了代谢异速关系这一普遍存在的生命现象.该理论利用分形几何学及流体动力学等原理,从生物能量学角度阐释了异速生长规律的机理,证实了3/4权度指数的存在;但同时有研究表明,权度指数因环境因素等影响处于2/3-1范围之间而非定值.随着研究工作的深入,代谢异速生长理论研究从起初的宏观动植物领域拓展到了微生物领域,在研究微生物的代谢异速生长理论时,可将微生物的可操作分类单元(Operational taxonomic unit,OTU)或具有特定功能的功能群视为一个微生物个体,基于其遗传多样性和功能多样性特征进行表征,以便于将微生物群落多样性与其生态功能性联系起来,使该理论在微生物生态学领域得到有效的补充和完善.尽管细菌具有独特的生物学特性,但与宏观生物系统中观测到的现象表现出明显的一致性.有研究表明,3个农田土壤细菌基于遗传多样性的OTU数的平均周转率分别为0.71、0.80和0.84,介于2/3与1之间,可能与生物代谢异速指数有一定关联,为微生物代谢异速指数的研究提出了一个参考解决方案.鉴于微生物个体特征和生物学特性,在分析代谢速率与个体大小关系中,从微生物单位个体的定义、个体大小表征到计量单位的统一,仍需更多的理论支持.分析了代谢异速生长理论在微生物与生态系统功能关系研究中的可能应用,延伸了该理论的应用范围,并对尚待加强的研究问题进行了评述和展望.     

分子生物学方法在瘤胃微生物研究中的应用

文章综述了以16S rRNA序列分析技术为主的分子生物学技术在反刍动物瘤胃微生态研究中的应用现状,主要包括:序列分析技术、DGGE指纹技术、寡核苷酸探针杂交分析法以及定量PCR等分子生物学方法和技术。今后的发展趋势是加强这些方法间及其与传统方法的有机结合,并发展新的方法,促进瘤胃微生态研究的深入开展。     

纳米二次离子质谱技术(NanoSIMS)在微生物生态学研究中的应用

超高分辨率显微镜成像技术与同位素示踪技术相结合的纳米二次离子质谱技术(NanoSIMS)具有较高的灵敏度和离子传输效率、极高的质量分辨率和空间分辨率(＜ 50 nm),代表着当今离子探针成像技术的最高水平.利用稳定性或者放射性同位素在原位或者微宇宙条件下示踪目标微生物,然后将样品进行固定、脱水、树脂包埋或者导电镀膜处理,制备成可供二次离子质谱分析的薄片,进一步通过NanoSIMS成像分析,不仅能够在单细胞水平上提供微生物的生理生态特征信息,而且能够准确识别复杂环境样品中的代谢活跃的微生物细胞及其系统分类信息,对于认识微生物介导的元素生物地球化学循环机制具有重要意义.介绍了纳米二次离子质谱技术的工作原理和技术路线,及其与同位素示踪技术、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光原位杂交技术(FISH)、催化报告沉积荧光原位杂交技术(CARD-FISH)、卤素原位杂交技术(Halogen In Situ Hybridization,HISH)等联合使用在微生物生态学研究方面的应用.     

日粮蛋白水平对育肥藏羊瘤胃细菌多样性的影响

为了研究不同蛋白水平对育肥藏羊瘤胃细菌多样性的影响，选取健康且体况相近的3月龄早期断奶藏羊公羔15只，平均体重为(（22.05 ± 2.06) kg，随机分为3组，日粮粗蛋白水平分别为10.08%（Ⅰ组），12.84%（Ⅱ组）和14.97%（Ⅲ组）。预试期7 d，正试期112 d。饲养实验结束后对试验羊进行屠宰并于不同位点采集瘤胃液样品，测定瘤胃细菌的相对丰度。结果表明：（1）Shannon指数和Simpson指数各组之间无显著性差异（P > 0.05），ACE指数和Chao l指数Ⅰ组显著高于Ⅱ组和Ⅲ组（P < 0.05）。（2）门水平下，拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes）为瘤胃细菌的优势菌门，且均随日粮蛋白水平提高而显著增加（P < 0.05）；变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）相对丰度Ⅱ组显著较高（P > 0.05）。（3）科水平下，毛螺菌科（Lachnospiraceae）相对丰度较高，但各组之间差异不显著（P > 0.05）； 瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）相对丰度Ⅱ组和Ⅲ组显著高于Ⅰ组（P < 0.05）；韦荣氏菌科（Veillonellaceae）相对丰度Ⅲ组显著高于Ⅰ组（P < 0.05）。（4）属水平下，Prevotella（普雷沃氏菌属）的相对丰度Ⅲ组显著高于Ⅰ组和Ⅱ组（P < 0.05），瘤胃球菌属（Ruminococcus）Ⅱ组相对丰度显著较高（P < 0.05）。 （5）PCA分析显示各组间瘤胃细菌结构差异不明显，但采食低蛋白水平日粮的藏羊瘤胃细菌相似度更高，能更好聚类在一起。综上可知，不同蛋白水平对育肥藏羊瘤胃细菌多样性无显著影响，但可影响其丰富度；同时随着日粮蛋白水平的提高，厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）相对丰度显著增加，普雷沃氏菌属（Prevotella）在日粮蛋白水平为14.97%时更适宜生长，瘤胃球菌属（Ruminococcus）则在日粮蛋白水平为12.84%时活性更高。     

微生物分子生态学技术及其在食品产业中的应用前景

综述了新兴的不依赖于培养的微生物分子生态学技术,包括两类：不基于微生物总基因组DNA的分析方法,主要有单碳源利用图谱法和磷脂脂肪酸图谱法;基于微生物总基因组DNA的分子分析方法,主要有克隆文库分析法、宏基因组文库技术、G＋C含量分析法、总DNA复性动力学分析法、群落水平总基因组DNA交互杂交法、荧光原位杂交技术、DNA微阵列芯片技术、变性/温度梯度凝胶电泳、单链构象多态性分析、限制片段长度多态性/扩增核糖体DNA限制性分析、末端标记限制片段长度多态性、核糖体基因间隔区分析、随机扩增多态性DNA等.并提出了这套技术在食品产业中的应用前景：发现新菌种,生产新型酶制剂,优化改造新工艺,确保食品质量与安全等,为食品产业的继续开发提供新的技术支持.     

The microbial engines that drive Earth's biogeochemical cycles

Virtually all nonequilibrium electron transfers on Earth are driven by a set of nanobiological machines composed largely of multimeric protein complexes associated with a small number of prosthetic groups. These machines evolved exclusively in microbes early in our planet's history yet, despite their antiquity, are highly conserved. Hence, although there is enormous genetic diversity in nature, there remains a relatively stable set of core genes coding for the major redox reactions essential for life and biogeochemical cycles. These genes created and coevolved with biogeochemical cycles and were passed from microbe to microbe primarily by horizontal gene transfer. A major challenge in the coming decades is to understand how these machines evolved, how they work, and the processes that control their activity on both molecular and planetary scales.     

微生物分子生态学技术及其在食品产业中的应用前景

综述了新兴的不依赖于培养的微生物分子生态学技术,包括两类：不基于微生物总基因组DNA的分析方法,主要有单碳源利用图谱法和磷脂脂肪酸图谱法;基于微生物总基因组DNA的分子分析方法,主要有克隆文库分析法、宏基因组文库技术、G＋C含量分析法、总DNA复性动力学分析法、群落水平总基因组DNA交互杂交法、荧光原位杂交技术、DNA微阵列芯片技术、变性/温度梯度凝胶电泳、单链构象多态性分析、限制片段长度多态性/扩增核糖体DNA限制性分析、末端标记限制片段长度多态性、核糖体基因间隔区分析、随机扩增多态性DNA等.并提出了这套技术在食品产业中的应用前景：发现新菌种,生产新型酶制剂,优化改造新工艺,确保食品质量与安全等,为食品产业的继续开发提供新的技术支持.     

Fluids from aging ocean crust that support microbial life

Little is known about the potential for life in the vast, low-temperature (<100 degrees C) reservoir of fluids within mid-ocean ridge flank and ocean basin crust. Recently, an overpressured 300-meter-deep borehole was fitted with an experimental seal (CORK) delivering crustal fluids to the sea floor for discrete and large-volume sampling and characterization. Results demonstrate that the 65 degrees C fluids from 3.5-million-year-old ocean crust support microbial growth. Ribosomal RNA gene sequence data indicate the presence of diverse Bacteria and Archaea, including gene clones of varying degrees of relatedness to known nitrate reducers (with ammonia production), thermophilic sulfate reducers, and thermophilic fermentative heterotrophs, all consistent with fluid chemistry.     

高等学校人才培养课堂生态的影响因子分析

教师、学生、教学内容、教学手段与方法、教学场所，相互联系、相互作用形成了人才培养的课堂生态。这些生态因子在教学过程中发挥着不同的作用，影响着课堂教学效果和质量。通过分析这些生态因子的作用和目前面临的问题，提出提高生态作用的措施与方法。     

Research on Yucca schidigera extract feeding on the rumen ecology, protozoal populations and serum chemistries of sheep

In a completely randomized block design experiment, 16 ruminally cannulated male sheep with body weights of (40 ± 2.1) kg were fed twice daily (8:00 and 16:00) with concentrate and forage (50:50 on dry matter (DM) basis). Dietary treatments were supplemented with intraruminal doses of powdered Yucca schidigera extract (YSE) at the levels of 0 (control), 100, 200 and 300 mg · kg⁻¹. On days of 15, 16 and 17 after feeding, ruminal content was sampled at 0, 2, 4, 6 and 8 h after dosing (8:00), and blood samples were collected at the end of experiment (the days 18 and 19 after feeding). Results showed that the treatment groups’ acidity was not affected (P = 0.13) by YSE. Comparing to the control, the ruminal propionate concentration was increased by YSE addition in a dose-dependent manner by up to 29.8% (P < 0.05), and the acetic concentration was decreased by up to 17.5% (P < 0.05). The ruminal ammonia concentration 2 hours after feeding was higher (P < 0.05) in sheep fed without YSE (increased by 17.57 mg· 100 mL⁻¹) than those fed with YSE at 200 mg · kg⁻¹ (6.77 mg · 100 mL⁻¹ increase in NH₃) and at 300 mg · kg⁻¹ (6.50 mg· 100 mL⁻¹ increase in NH₃). Protozoal populations in the rumen were lower (P < 0.05) with the YSE feeding dose at 300 mg · kg⁻¹ than the control. The serum chemistries were not different among treatments (P > 0.05) and were within the normal physiological ranges for sheep 19 days after feeding. The study indicated that 200 mg· kg⁻¹ and 300 mg· kg⁻¹ YSE groups had particular suppressing effects on ruminal ammonia concentration, ammonia-N concentrations and protozoal populations. The effect of YSE on ruminal fermentation could be attributed to the selective inhibitory effect on rumen microbial species. High level (300 mg · kg⁻¹) YSE as feed additives resulted no negative impact on sheep in our tests.