DGGE/TGGE技术在微生物生态学中的应用

变性梯度凝胶电泳(deaturing grad ien t ge l e lectrophores is,DGGE)和温度梯度凝胶电泳(tem perature grad ien t ge le lectrophores is,TGGE)可以直接分离PCR扩增片段,作为一种分子指纹技术而逐渐被人们应用于微生态研究中。通过DGGE/TGGE对微生物组成的遗传特性进行表征,不但省去了菌种分离耗时耗力的工作量,更可鉴定出根据传统方法无法分离出来的菌种。作者重点描述了DGGE/TGGE的基本原理以及在胃肠道微生态研究中的应用。     

PCR-DGGE技术及其在动物肠道微生态学研究中的应用

本文综述了PCR-变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)分析微生物多态性的原理,介绍其特点和技术步骤,并列举了DGGE技术在微生态学研究中的应用实例,说明PCR-DGGE方法作为研究动物肠道微生态系统的新方法,将会发挥更大的作用。     

动物胃肠道菌群检测技术的研究进展

胃肠道菌群的相对稳定对动物健康和营养代谢有着非常重要的作用。胃肠道菌群的多样性和准确检测一直是生物技术的难点之一。为了更深层次地了解动物胃肠道菌群及其作用机制,需要开展对动物胃肠道菌群的准确、快速、大通量的检测。为此,新一代的测序技术应运而生且发展迅速。文章就新一代测序技术的产生与作用、不同测序平台的特点,以及在动物胃肠道菌群研究中的应用进行了阐述。     

动物胃肠道微生物研究技术的应用进展

随着现代分子生物学技术的快速发展,动物胃肠道微生物领域的研究技术也进入了一个新的阶段。文章从传统及现代分子生物学两方面介绍了几种常用的研究动物胃肠道微生物技术及其应用进展,主要包括:传统微生物培养技术、16S r DNA序列分析技术、16S rRNA序列分析技术[变性梯度凝胶电泳(DGGE)、温度梯度凝胶电泳(TGGE)、单链构象多肽性(PCR-SSCP)、末段限制性长度多态性(T-RFLP)]、ERIC-PCR技术、RAPD技术等,并对动物肠道微生物研究技术的发展进行了展望。     

16S rRNA基因检测技术在肠道微生态研究中的应用

肠道微生态的研究方法主要有传统的微生物学方法和分子生物学方法。近几年来大量的分子生物学技术应用于肠道菌群的研究,取得了很大的进展,这些方法具有快速、方便、全面等优点。本文就16s rRNA主要基因检测技术（DGGE,TGGE,FISH,FQ—PCR）在肠道菌群研究中的应用做一综述。     

家兔胃肠道微生态系统和微生态制剂的研究进展

家兔作为一种小型的草食家畜,其胃肠道内环境和大量微生物的消化代谢方式与反刍动物瘤胃相似,平衡的家兔胃肠道菌群对其生长发育和提高抗病力具有十分重要的意义。随着生态养殖业的普及和发展,微生态制剂在生态养兔中的应用得到养殖业主的青睐,也成为了我们研究的主要方面。主要从家兔胃肠道微生态系统的组成、作用机制以及与家兔健康的密切关系等方面对胃肠道微生态系统及其微生态制剂的应用前景等问题进行了总结与探讨。     

采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术分析小熊猫胃肠道菌群的多样性

本试验旨在研究小熊猫胃肠道菌群多样性。采用聚合酶链式反应(PCR)-变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术结合条带的克隆测序、聚类分析和主成分分析(PCA)检测小熊猫胃肠道菌群结构及多样性。结果表明:1)PCR-DGGE图谱显示小熊猫胃肠道中有大量菌群,且不同部位的菌群结构存在一定的差异,相邻肠段菌群结构具有一定的相似性。结肠和粪便样品的菌群多样性较高,其次为胃和直肠样品,而空肠和回肠样品菌群多样性较低。2)小熊猫胃肠道菌群PCR-DGGE图谱中测序的条带大多数归为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroides)、变形菌门(Proteobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia),共性条带主要是未培养拟杆菌门细菌(uncultured Bacteroidetes bacterium)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、未培养梭状芽孢杆菌(uncultured Clostridium sp.)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)和食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria),其中厚壁菌门为优势菌群;特异性条带主要是丛毛单胞菌(Comamonas sp.)、梭菌属(Clostridium sp.)和Akkermansia。由此可见,小熊猫胃肠道中栖息着大量菌群,且其多样性按照胃肠道由前至后的顺序呈现高-低-高的趋势。     

以16S rRNA为基础的检测技术在肠道菌群研究中的应用

肠道微生态菌群是一个非常复杂的微生态系统。胃肠菌群对于宿主的健康和生产成绩非常重要。依赖于以细菌分离培养为主的传统分析方法已经远远不能适应深入研究的需要。近些年围绕16S rRNA发展起来的分子方法在肠道微生态菌群研究中的应用越来越广,本文将就这些方法的应用情况作一简述。     

伊朗传统Lighvan和Koozeh干酪的微生物多样性

作者采用纯培养和非培养方法研究了由生鲜羊奶或混合羊奶(羊奶和山羊奶)自然发酵制作的伊朗传统Lighvan和Koozeh干酪的微生物区系。对3批Lighvan干酪和1批Koozeh干酪进行了非培养的PCR-DGGE分析和主要条带的测序,以此评价干酪制作和成熟过程中微生物区系的结构和动力学。此外,采用选择性培养基(M17、MRS和KAA)对乳酸菌进行培养,用PCR-ARDRA、基因测序及rep-PCR方法对分离出的单个菌落(n=130)从分子水平上进行鉴定。DGGE分析结果表明,在所有4批干酪样品中优势菌群为Lactococcus lactisa和Streptococcus parauberis。此外,在Lighvan和Koozeh干酪中Escherichia coli和Lactococcus gar-viea的检出频率较高,但只在几个干酪样品中检测到Strepto-coccus thermophilus。相反,在所有样品中Enterococcus faecium和Enterococcus faecalis也是主导菌群;微生物菌群之间表现出较高的生物多样性。纯培养和非培养的DGGE结果之间的差异表明主导菌群在这些培养基中是不可回收的,这种结果说明在进行干酪微生物生态系统的研究中,纯培养和非培养方法获得的数据可以互补。可以从获得的菌株中筛选出具有潜在工业化生产Lighvan和Koozeh干酪的发酵剂,也可以从中筛选出特定的菌株作为发酵剂用于传统干酪的生产。     

聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术分析1只死亡野生川金丝猴胃肠道菌群多样性

本试验旨在对1只死亡野生川金丝猴的胃肠道菌群多样性及其克隆测序条带的系统进化树进行分析。取死亡野生川金丝猴胃肠道内容物,进行聚合酶链式反应(PCR)-变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析,结合条带的克隆测序、聚类分析和主成分分析(PCA)检测菌群多样性并构建系统进化树。结果显示:1)野生川金丝猴整个胃肠道栖息着大量细菌,且来自胃、小肠的样品聚为一大簇,来自大肠的样品聚为一簇,而来自粪便的样品单独聚为一簇。2)从DGGE图谱上共回收18个条带,细菌种类鉴定主要是5个菌门,分别为变形菌门(Proteobacteria,38.89%)、厚壁菌门(Firmicutes,22.22%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,5.56%)、放线菌门(Actinobacteria,5.56%)、疣微菌门(Verrucomicrobia,5.56%)和不可培养菌(uncultured bacterium,22.22%)。其中,变形菌门和厚壁菌门分布于整个胃肠道。3)菌群的系统进化树分析表明,仅有1种不可培养菌与已鉴定的粪肠球菌进化分类相似,而其他不可培养菌与已知的菌种进化分支差异较大,说明在野生川金丝猴的胃肠道中仍有大量的菌群信息未被鉴定。结果提示,本试验测定的1只死亡野生川金丝猴的胃肠道优势菌群为变形菌门,菌群多样性随着胃肠道由前至后的顺序呈现高—低—高的趋势。     

PCR-DGGE分子技术及其在畜牧业中的应用

传统的以微生物培养为手段的研究方法极大地限制了对微生物的研究。作者综述了以16S rRNA 为主要研究对象的DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis)技术的原理及优缺点,以DGGE为主要手段结合PCR 扩增分析对微生物的群落结构和多样性研究的最新动态。     

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。     

反刍动物胃肠道菌群与机体氧化应激调节的研究进展

反刍动物胃肠道中存在着复杂、多样且动态的微生物菌群，它们对维持免疫功能、营养物质消化和代谢动态平衡具有重要作用。氧化应激是自由基产生过多、抗氧化能力不足或两者同步的结果，严重情况下可危害动物健康，并造成经济损失。越来越多的研究表明，胃肠道菌群与氧化应激之间存在密切的联系，它们通过相关代谢物诱导局部和全身炎症，并调节氧化应激。本文综述了部分反刍动物胃肠道菌群与氧化应激的相关研究，对胃肠道菌群代谢物和微生物-肠道-器官轴对氧化应激的调节进行了讨论，旨在为未来进一步探讨反刍动物胃肠道菌群调控氧化应激的机制提供理论依据。     

粪菌移植改善猪肠道屏障功能的研究进展

肠道菌群是动物肠道系统组成的重要部分，对动物肠道发育和免疫功能成熟起着重要的作用，而且肠道菌群失衡与多种肠道疾病有关。粪菌移植（FMT）是一种将健康供体粪便菌群移植到患病受体肠道内，通过改善肠道菌群治疗肠道疾病的方法，是改善肠道菌群最直接、快速、有效的方法之一。近期的研究表明，FMT对畜禽肠道健康和生长性能有积极作用，可调节肠道菌群、维护肠道机械屏障、改善肠道黏液环境、提高肠道免疫力，对于维护肠道健康有很好的效果。本文综述了FMT对猪肠道屏障的影响，探讨了FMT的安全性和注意事项，以期为FMT技术在猪生产上更加安全规范的应用提供参考。     

DGGE技术在瘤胃微生物多态性研究中的应用

利用传统的方法很难鉴别瘤胃微生物的差异,变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术就很好地解决了该问题。DGGE是一种新型的用于检测核酸变异和点突变的电泳方法,具有可靠性强、重现性高、方便快捷等优点,可应用于瘤胃微生物群落多样性和动态性分析。     

环境温度对动物肠道微生物菌群影响的研究进展

温度是一个重要的非生物环境变量,能够驱动动物谱系的适应轨迹和动物群落的组成。环境温度作为影响动物肠道微生物菌群变化的众多因素之一,能够影响肠道微生物菌群的组成及丰度,进而调控宿主生长、发育、繁殖、免疫等生物学过程及功能。动物肠道核心菌群的组成及其代谢产物在不同温度下存在显著差异,在单胃动物、反刍动物等中都有相应的报道。极端温度主要通过诱导肠道微生物菌群产生结构和功能上的差异,进而对宿主表型产生影响。目前,对于温度如何影响动物肠道菌群的了解仍非常有限。本文针对不同环境温度条件下,肠道微生物菌群结构和功能的差异及相关研究进行了总结及综述。探讨由环境温度引起的肠道微生物菌群与宿主适应机制之间的关系,包括对宿主产热机制、消化系统和免疫系统等其他方面的影响并开展研究,将为肠道微生物对宿主健康的调节提供参考和思路。     

幼龄反刍动物瘤胃微生物定植及其营养调控研究进展

生命早期消化道中的微生物定植可影响动物机体，且具有长期健康效应，详细了解早期瘤胃微生物的定植状况对动物健康及生长发育有重要意义。反刍动物自出生后开始与外界微生物接触，其瘤胃微生物菌群结构发生剧烈变化，且易受动物日龄、品种以及饮食结构的影响。反刍动物瘤胃含有复杂的微生物菌群，主要由厌氧细菌、古生菌、真菌和原虫构成。本文综述了反刍动物幼龄阶段瘤胃细菌、古生菌、真菌和原虫的定植组成及其变化，同时阐述了饲粮组成和饲料添加剂对幼龄反刍动物瘤胃微生物菌群的影响，旨在为幼龄反刍动物实现分阶段的营养调控提供理论基础。     

胃肠道微生态的分子生物学技术研究进展

哺乳动物胃肠道中的小型生物群被赋予高种群密度、广泛的多样性及相互作用的复杂性等特性,它们在宿主营养、生理和免疫等方面起着主要作用。作者综述了研究动物胃肠道微生物的现代分子生物学技术的原理及应用,并展望随着分子生物学技术的飞速发展,对胃肠道微生物的研究将会更加深入,从而为指导实践提供可靠的理论依据。     

宏基因组学在动物胃肠道微生物研究中的应用

实验室条件下可培养的微生物约占自然界中微生物总数的1%,这限制了人们对环境微生物的了解和利用.宏基因组学绕开传统纯培养方法,提供了一种探知微生物多样性和功能基因组的新方法.作者简述了宏基因组学的概念、基本方法,着重介绍了宏基因组学在动物胃肠道微生物研究中的应用和取得的成果,并对宏基因组学的发展做了简要分析.