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。     

宏基因组学及其在动物肠道微生物群中的应用北大核心CSCD

肠道微生物群的变化与动物机体健康息息相关,肠道微生物群可调控动物机体内能量代谢、异源物质代谢,修复细胞和提高机体免疫机能。宏基因组学技术可用于检测动物肠道微生物群的动态变化。本文主要对宏基因组学研究的生物信息学技术和平台及宏基因组学在动物肠道微生物群中的应用进行综述,为后续开发肠道生态系统动态的全球模型及动物机体的靶向治疗提供理论基础。     

宏基因组学揭示瘤胃微生物多样性及功能

反刍动物瘤胃内栖息着庞大和复杂的微生物群体,这些微生物与宿主的消化吸收、营养代谢和免疫功能息息相关,宿主及其微生物共同组成了一个"超级生物体"。由于绝大部分瘤胃微生物不可培养,因此以厌氧培养为基础的传统研究方法存在明显的弊端。宏基因组学通过高通量的测序方法,能够全面展示微生物多样性,准确发现新的功能基因。此外,宏基因组学揭示了宿主基因和微生物组之间的互作关系。随着组学技术的不断发展,宏基因组学在瘤胃微生物组研究方面具有广阔的应用前景。     

圈养成年非洲狮和幼年非洲狮肠道菌群多样性的比较分析

通过PCR-DGGE技术探讨同一养殖环境中的成年非洲狮和幼年非洲狮肠道菌群多样性。提取总DNA,对16S rDNA的V3区进行变形梯度凝胶电泳,对DGGE图谱进行特异性条带回收和克隆测序,通过BLAST与已知条带对比,结果显示:成年非洲狮肠道内含有梭菌属Clostridium)、毛螺旋菌Lachnospiraceae bacterium)、优杆菌属Anaerovorax)、乳球菌属Lactococcus)、消化链球菌属Peptostreptococcus)和Blautia菌属。而幼年非洲狮肠道内菌群较少且均为共有菌群,如:拟杆菌Bacteroidetes bacterium)、瘤胃菌属(rumen bacterium),UPGMA聚类分析得出,成年非洲狮与幼年非洲狮之间菌群结构相似度较低,仅为34%.以上结果表明,非洲狮成长的不同阶段,菌群结构存在明显的差异。这为野生动物不同阶段微生态制剂的研发提供理论基础。     

基于宏基因组学分析广西地区生水牛乳中嗜冷菌多样性

试验将采自广西地区不同冷藏时间（24、48 h）的散户和牧场中新鲜生水牛乳进行宏基因组测序,分析生水牛乳在存储过程中嗜冷菌多样性。结果表明,在属和种水平上,冷藏24、48 h生水牛乳主要的优势嗜冷菌组成相同,但相对丰度存在差异。主坐标分析表明,不同冷藏时间嗜冷菌在种水平上菌群结构相似。聚类分析结果表明,生水牛乳样品中嗜冷菌在属和种水平上构成在组内个体差异较大。生水牛乳中具有潜在危害的嗜冷菌包括荧光假单胞菌、霉实假单胞菌、隆德假单胞菌、韩国假单胞菌、鲍曼不动杆菌、约翰不动杆菌、Acinetobacter guillouiae和蜡样芽孢杆菌等。研究表明,试验有助于发现广西地区生水牛乳中嗜冷菌污染的现状,可为控制生水牛乳中主要嗜冷菌提供参考。     

动物肠道菌群的多样性、稳定性和弹性

上万亿的微生物栖息在动物的肠道内,形成一个复杂的生态菌群结构,通过菌群代谢活动和宿主间的相互作用影响正常生理功能和对疾病的易感性。了解肠道菌群的组成和功能的变化,将有助于解决针对菌群疾病的治疗。从生态角度观看针对临床治疗中的微生物菌群,可以洞察其如何促进机体健康。     

发酵饲料对仔鸡肠道微生物群落多样性影响

试验旨在研究发酵饲料对仔鸡十二指肠、空肠、回肠和盲肠中微生物菌群结构和多样性的影响,分析发酵饲料对仔鸡生长和健康的作用机理。选取1日龄海兰褐蛋仔鸡360只,随机分为3个处理组,每组6个重复,三组分别饲喂基础日粮、基础日粮+抗生素、基础日粮+发酵饲料,饲养56d,采用Illumina MiSeq测序技术测定各组蛋仔鸡肠道微生物群落结构和分布。结果显示:Chao1指数和Shannon指数表明,非发酵饲料组中微生物丰度和多样性均显著高于发酵饲料组,各组十二指肠、空肠、回肠的菌群丰度和多样性均显著高于盲肠;饲喂发酵饲料能显著增加乳杆菌丰度,同时降低肠道中脱硫弧菌属、螺杆菌等致病菌的数目,也间接证明乳杆菌可以抑制脱硫弧菌增殖,预防肠道疾病;饲喂发酵饲料能增加厚壁菌门丰度,显著降低拟杆菌门/厚壁菌门的比例,促进仔鸡的生长。     

成年马鸡肠道正常菌群的检测

为了解成年健康马鸡的肠道菌群结构.采用滴注接种法,在选择性培养基上需氧或厌氧培养后,定性定量检测4种马鸡新鲜粪便中的细菌浓度,并对其进行比较分析.所检测的细菌(大肠杆菌、肠球菌、乳酸杆菌、拟杆菌、双歧杆菌、真杆菌、梭菌、链球菌和葡萄球菌)浓度统计分析结果表明,4种马鸡新鲜粪便中同种细菌浓度之间差异均不显著.本研究对马鸡的其他相关基础研究具有一定的借鉴作用.     

宏基因组学在病毒研究上的应用概述

文章从宏基因组学的原理和方法、在病毒研究上的应用情况进行概述,显示其在病毒发现、病原溯源、疫情预警等方面的实用意义。     

五粮肽对乳猪生产性能和肠道菌群的影响

为研究五粮肽对断奶乳猪生长和肠道菌群的影响,本试验选取5日龄杜长大三元杂交乳猪240头,随机分成5组,分别添加0.0%、8.0%、12.0%、16.0%和20.0%五粮肽等量代替饲料中的乳清粉、蔗糖、葡萄糖和发酵豆粕,观察各组仔猪的生产性能和肠道菌群变化。结果表明:五粮肽使用量达到12%～16%时,能够完全等量代替乳清粉、脂肪粉、蔗糖、葡萄糖和发酵豆粕,可明显改善乳猪的生产性能,促进乳猪生长,提高日增重,增加采食量。     

饲用抗生素对肠道微生物影响的研究

1饲用抗生素的起源和促生长效果1.1起源和发展饲用抗生素是在药用抗生素的基础上发展起来的。Stockstad等(1949)发现,链霉素(strepfomyces)发酵过程中得到的代谢产物,可以促进鸡只快速生长。Whitehill于1950年说明此代谢产物中含有的金霉素具有促生长效果。Jukes等(1950)试验证     

肠道菌群对动物免疫的影响

1肠道菌群及其分布 1．1肠道正常菌群的概念 在动物体内环境中通常有一层微生物或微生物层，在正常情况下即动物处于健康状态时，并未表现异常或致病现象，称这一层微生物为正常菌群或固有菌群和原籍菌群。这些菌群是动物机体内环境中不可缺少的组成部分，对动物宿主是有益无害的。     

果寡糖对蛋雏鸡生长性能和肠道菌群的影响

试验选择7日龄海兰褐蛋雏鸡192只,采用随机区组法设计,设3个处理,每处理4个重复,每重复16羽,A组为抗生素组:基础日粮+杆菌肽锌20 mg/kg+粘杆菌素4 mg/kg,B组为果寡糖组:基础日粮+0.1%果寡糖(FOS),对照组(CT):基础日粮。通过饲养试验和肠道菌群培养,研究果寡糖替代抗生素对蛋雏鸡生长性能和肠道菌群数量的影响。结果表明:果寡糖组(B组)和抗生素组(A组)的生长性能均显著优于对照组(CT组),且二者之间差异不显著;果寡糖比对照组和抗生素组显著增加了盲肠和回肠内容物中双歧杆菌和乳酸杆菌数量。     

Gram-negative anaerobes in the intestinal flora of pigs

A differential count of the gram-negative, anaerobic, non sporeforming bacteria in different segments of the pig intestinal tract was performed in 2 groups of pigs. Seventy-seven strains were identified, belonging to 6 groups: Sphaerophorus necrophorus, anhemolytic Sphaerophorus spp., Bacteroides (Eggerthella) spp., Fusobactenum spp., Veillonella/Acidaminococcus spp., and Peptostreptococcus elsdenii. The characters of these groups are described, and quantitative data on their occurrence in a group of normal porkers and a group of pigs with experimental swine dysentery are given.