基于宏基因组学的野生动物肠道微生物研究进展

动物肠道中寄生着数以亿计的微生物,参与到动物机体中如代谢和免疫等重要的生理过程中。然而,在粪便等复杂样本中包含着大量微生物,无法通过纯培养技术进行研究,无法评估样本中的微生物多样性。通过宏基因组学技术可以对微生物群总DNA进行分析,使其成为目前研究复杂样本微生物结构和功能的重要工具。并且伴随高通量测序技术和生物信息学的进步,对微生物的分析流程也在不断地被改进。本文比较了在宏基因组学中普遍应用的标志基因扩增子分析和全宏基因组分析,对宏基因组技术在几类野生脊椎动物肠道微生物领域中的应用进行综述,以期使宏基因组技术在野生动物领域研究中拥有更加广泛的应用。     

宏基因组学在哺乳动物肠道微生物中的应用

哺乳动物的肠道内栖息着庞大复杂的微生物群体,其微生物群体与宿主的消化吸收、物质的营养代谢和免疫功能密切相关,是影响机体健康的重要因素之一。随着分子生物学技术在肠道微生物领域的应用,特别是新一代测序技术的快速发展,使得人们对复杂的肠道微生物的研究更加深入。基于宏基因组学技术不仅能够研究肠道微生物组的多样性、揭示消化道微生物对宿主生理代谢的影响,还能进一步深入挖掘新的功能基因,并揭示宿主基因与微生物组间的互作关系和共同进化。作者综述了宏基因组学技术在哺乳动物肠道微生物中的主要应用和存在的不足,并展望了其在肠道微生物研究中的广阔应用前景,从而加深人们对肠道微生物影响宿主肠道健康作用的认识。     

宏基因组学在哺乳动物肠道微生物中的应用

哺乳动物的肠道内栖息着庞大复杂的微生物群体，其微生物群体与宿主的消化吸收、物质的营养代谢和免疫功能密切相关，是影响机体健康的重要因素之一。随着分子生物学技术在肠道微生物领域的应用，特别是新一代测序技术的快速发展，使得人们对复杂的肠道微生物的研究更加深入。基于宏基因组学技术不仅能够研究肠道微生物组的多样性、揭示消化道微生物对宿主生理代谢的影响，还能进一步深入挖掘新的功能基因，并揭示宿主基因与微生物组间的互作关系和共同进化。作者综述了宏基因组学技术在哺乳动物肠道微生物中的主要应用和存在的不足，并展望了其在肠道微生物研究中的广阔应用前景，从而加深人们对肠道微生物影响宿主肠道健康作用的认识。     

肠道微生物与宿主遗传背景互作关系的研究进展

哺乳动物的肠道寄居着大量而且种类繁多的微生物,它们受到宿主基因和环境尤其是食物的影响。近年来,随着宏基因组的出现和测序技术的不断发展,关于人和其他动物的肠道微生物研究日益深入。肠道微生物与人类肥胖和Ⅱ型糖尿病相关性的发现等,进一步加强了科学界对于肠道微生物的关注度。然而,对于肠道微生物与宿主的密切联系以及相互作用机制仍然需要深入研究。本文简要论述了肠道微生物对宿主的功能贡献和宿主的遗传背景对肠道微生物的影响。     

动物体内微生物的宏基因组学分析

随着分子生物学技术的快速发展及其在微生物研究中的广泛应用,宏基因组学分析方法得到了快速发展。宏基因组学通过直接从动物体内的微生物中提取总DNA,构建宏基因组文库,利用基因组学的研究方法研究样品所包含的全部微生物的遗传组成及其群落功能。作者综述了一些研究基因组组成和动物体内细菌物种的数据库和试验技术,以及肠道微生物的宏基因组学分析。     

牛易患哪几种缺素症

EM是由光合细菌、放线菌、乳酸菌及发酵型丝状真菌等5科属80多种微生物组成的庞大微生物群。利用EM中的这些有益菌,通过口服进入动物机体的肠道后,可与肠道内有益菌一起形成强有力的优势种群,建立起酸性环境,抑制和杀灭有害菌,调整紊乱的肠道菌丛,使胃肠道功能恢复正常;利用EM发酵技术,可使粗饲料     

马肠道微生物组成及影响因素的研究进展

马肠道微生物群对其营养消化及维持机体健康具有重要作用,肠道不同部位的微生物具有不同功能,易受到各种因素的影响。马肠道正常微生物群结构遭到破坏,可导致肠道微生物失衡和机体功能紊乱,进而引起多种疾病。介绍了马肠道不同部位的微生物群结构组成特征,阐述了影响马肠道微生物群变化的各类因素,以期为改善马肠道营养健康、开发马健康监测和疾病预防工具提供科学依据,也为马肠道微生物研究提供新的视角。     

宏基因组技术在鸡肠道微生物中应用的研究进展

鸡肠道中生存着丰富的微生物,这些微生物在宿主的营养代谢与免疫方面有重要作用。高通量测序技术的发展为肠道微生物的研究提供了新的思路,文章简要介绍了宏基因组学,阐述肠道微生物结构变化对宿主的影响及不同饲养条件、宿主生理特征改变对肠道微生的影响,并重点从宏基因组的层面透析鸡肠道微生物菌落结构、营养代谢特征、免疫功能与鸡的健康生长之间的关联性,以期为鸡肠道微生物的研究提供思路。     

培养组学在动物肠道微生物应用的研究进展

肠道微生物被称为动物的“隐藏免疫器官”,不仅能参与宿主代谢还能影响宿主的免疫系统,对维持机体健康至关重要。作者主要介绍了培养组学的发展历程及其对动物肠道微生物研究的重要意义、传统微生物培养方法和分子生物学方法在研究微生物时各自的优、缺点。培养组学是基于传统微生物培养方法同时采用多种培养条件进行微生物培养,再辅以基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)和16S rRNA基因测序技术建立的一种新型微生物分离、鉴定方法,该方法将传统微生物培养技术与分子生物学技术的优点融为一体。该方法在挖掘“新微生物”的研究中,具有发现、找到并获得的优势;在微生物的研究中可定制分离目标菌株进行验证,并能通过丰富注释清楚地了解肠道微生物组。此外,分析了培养组学分别在家禽肠道、猪肠道、反刍动物肠道等动物肠道的研究应用现状,提出了环境条件对肠道微生物的影响,如人类接触对肠道菌群的影响、同物种不同性别肠道菌群的差异,以期为培养组学在动物肠道微生物的研究运用中提供参考。     

宏基因组学技术在瘤胃微生物研究中的应用研究进展

反刍动物瘤胃中存在大量微生物,这些瘤胃微生物(rumen microorganisms)是影响反刍动物健康和生产性能的关键因素。宏基因组学技术的发展为研究瘤胃微生物开辟了新的途径和方法。利用宏基因组学技术可研究瘤胃微生物的多样性、瘤胃微生物对宿主生理代谢的影响、瘤胃微生物和宿主的相互作用关系,并且还可以挖掘与代谢相关的新功能基因。笔者综述了宏基因组学技术发展背景,以及该技术在研究反刍动物瘤胃微生物方面的主要应用和不足,包括宿主及其生存环境对瘤胃微生物的影响、日粮中精粗比和饲料添加剂对瘤胃微生物的影响、瘤胃微生物中的抗生素耐药基因(antibiotic resistance genes, ARGs)、瘤胃微生物对反刍动物产奶性能的影响,并展望了宏基因组学技术在研究瘤胃微生物方面的应用前景,旨在为反刍动物瘤胃微生物的研究提供参考。     

牛奶微生物群落与奶牛乳腺健康和犊牛胃肠道发育的关系

微生物非培养技术的重大进展以及生物信息学技术的发展,使得人类对牛奶微生物这一复杂的群落有了新的认识,即牛奶微生物群落具有丰富的多样性和多方面的生物学作用,并且可以直观反映奶牛机体的代谢水平并影响新生犊牛的营养代谢与健康。因此,本文总结了奶牛牛奶微生物群的最新研究成果,重点描述了牛奶微生物的内源性途径假说,讨论了其在奶牛乳腺健康与犊牛胃肠道发育中的重要作用,并概述了包含16S基因组学和宏基因组学等在牛奶微生物研究中的应用。     

微生态制剂及其在动物生产上的作用研究进展

动物微生态制剂（Microecologics）是根据动物微生态学原理，利用正常微生物群成员或其促进物质制成的，调节微生态平衡的活的微生物制剂。美国学者Parker（１９７４）将其命名为Probiotics，其含义是“使肠道微生物达到平衡的微生物和物质；Fuler（１９８９）则将其定义为“一种可通过改善肠道菌群平衡而对动物施加有利影响的活的微生物饲料添加剂。微生态制剂能调整或维持肠道内正常微生物菌群的平衡，增强动物机体免疫功能，促进营养物质的消化吸收。从而达到防病治病、提高饲料转化率和动物生产性能的目的。此外，微生态制剂还可降低…     

哺乳仔猪断奶前后肠道微生物培养组学研究

近年来国内外研究人员通过下一代测序和分离培养技术,结合宏基因组学相关的生物信息学手段证实了猪肠道微生物的组成及其代谢物活性对宿主的健康具有重要作用.受限于传统培养方法,猪肠道中大多数细菌仍无法培养,因此,为了突破研究人员研究宿主-菌株相互关系及益生菌株开发应用的限制,本研究对仔猪断奶前后回肠和结肠内容物微生物进行高通量...     

糖萜素、溢康素作为添加剂对河田鸡增重效果的影响

糖萜素和溢康素是从植物中提取纯化的天然活性物，其作用机理是调节动物肠道内的微生态平衡，如一般的寡糖类能使体内双歧杆菌增加（３～１０）倍，使肠道原籍有益菌群形成强有力的优势种群，从而抑制了致病菌群，保护宿主免遭病原体入侵。其作用主要表现在以下几个方面：①改变肠道微生物系统。糖萜素和溢康素在消化道内帮助动物建立起有益微生物区系，排除或控制潜在的病原体，使益生微生物在动物肠道内着床，并大量繁殖，促进动物健康，提高生产水平。②形成抗菌物质。糖萜素和溢康素可促进机体分泌抗生素，降低肠道pH值，从而抑制有害…     

新生仔畜肠道微生物群的形成及其作用

正常的肠道微生物群在新生仔畜消化吸收、营养代谢及免疫能力等方面发挥着重要作用，肠道微生物群紊乱会导致新生仔畜的免疫力下降，进而出现腹泻等症状，并进一步引起炎症反应。新生仔畜肠道微生物群的来源包括母体口腔、外部环境、羊水与脐带等途径。本文主要概括了近几年新生仔畜肠道微生物群的研究报告，分析了新生仔畜肠道微生物的来源以及肠道微生物对幼畜肠道菌群形成过程的影响，并对新生仔畜肠道微生物的作用和意义进行了阐述，为动物肠道微生物群在动物生产中更高效的应用提供参考。     

肠道微生物与家畜生殖功能研究进展

肠道微生物群作为动物体内一个复杂而庞大的微生态系统,有着以细菌为主的数千种不同的种属。它们与宿主多个组织、器官存在密切的相互作用,能够调控宿主的能量代谢,影响机体免疫、内分泌和生殖功能。本文概述了家畜肠道微生物群随着宿主生长发育和不同生殖生理期而变化的规律,对性腺激素、精子发生、发情周期、妊娠泌乳和生殖疾病的影响,并指出肠道微生物群研究存在的问题,为肠道微生物在家畜生殖的功能研究提供参考。     

日粮营养成分对断奶仔猪营养性腹泻调控的研究

动物肠道内微生物的多样性和稳定性与动物的健康及生长发育密切相关,其构成受营养物质（蛋白质、纤维及淀粉等）的调控。动物采食的日粮既可为机体提供营养物质影响其生产性能,也可作为发酵底物影响动物肠道内的微生物区系。本文就日粮中蛋白质、纤维及抗性淀粉（resistant starch,RS）等不同营养物质对仔猪肠道微生态环境及仔猪腹泻的影响进行综述。     

肠道微生物及代谢产物对动物肠道免疫的研究进展

动物肠道内栖息着大量微生物,肠道微生物及其代谢产物积极参与肠道免疫稳态的建立,对防控肠道疾病具有积极影响,在动物健康中发挥不可或缺的调节作用.本文对肠道微生物及其代谢产物对宿主肠道免疫的影响进行综述,旨在为调控肠道免疫、治疗动物疾病及保障机体健康提供思路和参考.     

鸡肠道饲用抗生素及天然替抗产品作用机制破解

近日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所,通过高通量测序构建了全球首个鸡肠道微生物参考基因集,对动物肠道宏基因组学研究起到了重要补充作用。该研究为开发“绿色天然”植物来源替抗产品提供了科学依据。相关研究成果在线发表在《微生物学(Microbiome)》上。为了进一步研究家禽肠道微生物功能,解释饲用抗生素和天然替抗产品与肠道微生物群落的相互作用关系,联合研究团队于2012年启动鸡肠道宏基因组研究计划,经过6年的努力,构建了第一个鸡肠道微生物参考基因集,深入分析不同肠段、不同饲养方法、不同日龄对肠道微生物群落与功能的影响,并系统比较了饲用抗生素金霉素(CTC)和天然替抗产品博落回提取物(MCE)对肠道微生物菌群的调节作用。     

肠道微生物对宿主免疫系统的调节及其可能机制

动物肠道是一个开放的生态系统,栖息着大量的微生物,这些微生物与宿主免疫系统之间协同进化,在维持肠道稳态方面发挥着重要的作用。建立和维持肠道微生物与宿主免疫系统之间有益的相互作用是保障机体健康的关键。为此,本文综述了肠道微生物区系的组成及影响因素、肠道微生物促进宿主免疫系统的发育及调节机体免疫系统的可能机制。