科研产出
日粮中添加不同益生菌水平对肉牛生产性能和肠道菌群的影响
《现代畜牧科技 》 2024
摘要：该研究旨在评估在肉牛日粮中添加不同水平的益生菌对肉牛生产性能和肠道菌群的影响。本试验选择体重相近（320±20）kg、健康的西门塔尔杂交肉牛72头，随机分为4组。试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组。结果表明，在试验期结束时，与试验Ⅰ组相比较，试验Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组的平均日增重和平均日采食量显著增加（P＜0.05），而各组之间的料肉比没有显著差异（P＞0.05）；与试验Ⅰ组相比较，添加益生菌的试验Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组可显著提高肉牛中肠道乳酸杆菌的含量（P＜0.05），同时显著降低肠道中大肠杆菌的含量（P＜0.05），但添加益生菌对肠道中的双歧杆菌和总需氧菌含量无显著差异（P＞0.05）。本研究结果表明，在肉牛日粮中添加2%的复合益生菌发酵培养物，能够显著改善肉牛的生产性能，包括增加日增重和改善饲料转化率，对肠道菌群结构具有正向调节作用。
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粪菌移植治疗犊牛无特异病原性腹泻和细菌性腹泻的疗效及其肠道菌群变化
《畜牧兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：旨在比较粪菌移植(Fecal microbiota transplantation, FMT)治疗犊牛无特异病原性腹泻和细菌性腹泻的疗效和肠道菌群变化。选择8头健康新生犊牛作为健康对照组(Health, H),再选择具有临床腹泻症状的新生犊牛24头，经腹泻相关病原检测，16头无腹泻相关病原感染的腹泻犊牛分为无特异病原腹泻组(Diarrhea, D),8头感染产志贺毒素大肠埃希菌(Shiga toxin-producing E.coli,STEC)的腹泻犊牛作为STEC腹泻组(STEC-Diarrhea, SD)。各组犊牛平均日龄为(14.8±6.1)d。通过腹泻病原和腹泻症状筛查选择供体犊牛并制备粪菌液，口服粪菌液(每头250 mL,含40 g单一供体粪便)治疗腹泻犊牛，根据布里斯托粪便分型法(Bristol Stool Scale, BSS)评估治疗有效性。治疗后D组犊牛命名为无特异病原腹泻治疗组(FMT-D),SD组犊牛为STEC腹泻治疗组(FMT-SD)。记录治愈天数和日增重，测定犊牛生理常值、血常规、细胞因子及免疫球蛋白。采集各组犊牛直肠粪便进行16S rRNA基因测序，分析其肠道菌群变化。结果显示，经FMT治疗，D组和SD组犊牛的布里斯托粪便分型分别从6～7型极显著下降为4～5型(P<0.000 1),下降后的分型值与H组无差异(P>0.05)。FMT-D组和FMT-SD组的平均治愈天数(4.9和4.4)无显著差异(P>0.05)。治疗后150 d, FMT-D组的犊牛日增重与H组无显著差异(P>0.05),而FMT-SD组的日增重显著低于H组(P<0.05)。D组和SD组犊牛血液IL-1β、IL-6和IL-10浓度极显著高于H组(P<0.01),经FMT治疗后均下降至H组水平。D组和SD组犊牛粪便中分泌型免疫球蛋白A极显著低于H组(P<0.001),且D组IL-22显著低于H组(P<0.05),经FMT治疗后均上升，与H组水平无差异(P>0.05)。D组和SD组犊牛肠道菌群的丰富度和多样性均显著低于H组(P<0.05),经FMT治疗后上升至H组水平。D组和SD组犊牛肠道菌群结构β多样性与H组差异极显著(P<0.001),梭杆菌门的相对丰度均极显著高于H组(P<0.001),志贺菌属、Tyzzerella和栖粪杆菌属、[Ruminococcus]＿gnavus＿group、丁酸球菌属和柯林斯氏菌属、梭杆菌属相对丰度显著高于H组(P<0.05),经过FMT治疗，上述菌门和菌属相对丰度均下降至H组水平。而D组和SD组犊牛的Muribaculaceae、Rikenellaceae＿RC9＿gut＿group、[Eubacterium]＿coprostanoligenes＿group、鼠肠单胞菌属、Clostridia＿UCG＿014、Subdoligranulum和布雷兹纳克氏菌属相对丰度极显著低于H组(P<0.01)。经过FMT治疗，上述菌属的相对丰度均上升且与H组无显著差异(P>0.05)。本研究表明，FMT对无特异病原性腹泻和细菌性的犊牛腹泻均有显著治疗效果。FMT治疗显著降低了腹泻犊牛肠道菌群中具有致病性菌属的相对丰度，同时增加了潜在益生菌属的相对丰度，肠道菌群的组成结构趋向健康，犊牛免疫功能显著增强。FMT治疗可能对犊牛的增重和生长产生长期有益影响。但FMT对这两种腹泻犊牛肠道菌群的恢复过程中存在一定差异。
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SPF级雄性SD大鼠回肠与结肠菌群结构比较分析
《实验动物与比较医学 》 2023
摘要：目的 使用高通量测序技术分析SPF级雄性SD大鼠回肠与结肠菌群结构与丰度。方法 收集30只SPF级雄性SD大鼠的回肠及结肠腔内容物，提取内容物中细菌总DNA并进行PCR扩增。使用Ilumina NovaSeq测序平台对样本中细菌16S rRNA的V3-V4区进行测序。然后基于有效数据在门、属水平上分析肠道菌群的物种结构和丰度，采用QIIME软件（扩增子）分析工具分析回肠和结肠菌群的多样性及差异，同时应用Tax4Fun程序预测回肠及结肠菌群的优势基因富集通路。结果 在门水平上，雄性SD大鼠回肠内微生物优势菌群主要是厚壁菌门（Firmicutes）和放线菌门（Actinobacteria），占比超过98%；结肠内微生物优势菌群主要是厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes），占比超过95%。在属水平上，回肠以乳酸杆菌属（Lactobacillus）和另枝菌属（Alistipes）为主要优势菌群，结肠以乳酸杆菌属（Lactobacillus）及罗姆布茨菌属（Romboutsia）为优势菌群。在菌群多样性方面，结肠菌群的α多样性包括丰富度指数（Chao1指数）及多样性指数（香农指数Shannon index）都显著高于回肠（P＜0.01），其菌群物种的组成结构差异性比回肠小；回肠菌群结构差异性显著的主要是厚壁菌门（Firmicutes）、罗姆布茨菌属（Romboutsia）和消化链球菌科（Peptostreptococcaceae），而结肠菌群结构差异性显著的是拟杆菌门（Bacteroidetes）、拟杆菌纲（Bacteroidia）和拟杆菌目（Bacteroidales）。在菌群功能方面，回肠菌群优势基因显著富集于类脂物代谢、多酮代谢、膜运输、生物降解等通路，而结肠菌群优势基因显著富集于甘聚糖生物合成代谢、能量代谢、辅助因子和维生素及其他产物的生物合成等通路。结论 SPF级雄性SD大鼠回肠与结肠菌群在结构与丰度上存在显著差异，结肠菌群的丰富度及多样性高于回肠。
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一月龄吮乳羔羊肠道菌群组成及其预测物质代谢功能的动态变化研究
《畜牧兽医学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：羔羊出生至断奶时期消化系统形态结构和功能变化剧烈，但其肠道菌群组成的发育规律尚不清晰。本试验旨在研究一月龄湖羊羔羊肠道菌群的组成变化规律。随机选择出生后新生期（3日龄，d03）、哺乳期（10日龄，d10）、补饲期（15日龄，d15）和断奶前期（30日龄，d30）的无抗生素用药史的健康吮乳羔羊各10只，另选择在第43～45日龄之间一次性断奶的断奶后期（60日龄，d60）健康羔羊10只作为对照，采集直肠粪便样品进行16S rRNA扩增子测序，对一月龄肠道菌群组成结构与潜在功能的变化特点进行研究。结果发现，羔羊肠道菌群各分类水平OTU数量在一月龄内呈上升趋势，但极显著低于断奶后（P＜0.01）。一月龄内羔羊肠道菌群α多样性呈先降后升特点，也显著低于断奶后（P＜0.05）。3日龄和10日龄羔羊肠道菌群β多样性分别极显著独立分布，15日龄和30日龄极显著聚为一类（P＜0.01）,60日龄羔羊极显著独立分布（P＜0.01）。一月龄内羔羊肠道菌群中拟杆菌门、螺旋体门、黏胶球形菌门、迷踪菌门、5-7N15属、CF231属、瘤胃球菌属、密螺旋体属和丁酸弧菌属丰度随日龄呈上升趋势，而厚壁菌门、拟杆菌属、乳酸菌属和韦荣球菌属随日龄呈下降趋势。3～15日龄羔羊肠道菌群的碳水化合物代谢显著高于断奶后（P＜0.05）,而氨基酸代谢、能量代谢显著低于断奶后（P＜0.05）。本研究结果表明，一月龄羔羊肠道菌群组成结构和物质代谢功能呈显著动态变化，断奶后羔羊肠道菌群丰富度和多样性显著升高。15～30日龄左右羔羊肠道菌群组成结构及其预测的功能呈现“分水岭”样变化，该变化与引入补饲固体饲料的关系值得进一步研究。
关键词： 湖羊 一月龄吮乳羔羊 肠道菌群 组成结构 功能预测
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安格斯妊娠母牛异食行为的营养代谢异常及其与肠道菌群相关性研究
《畜牧兽医学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：牛异食行为(PICA)是以舔食、啃咬一些无营养价值异物为特征的一种异常行为,大多研究认为,PICA是因某些营养素紊乱和生活环境受限所致。业已证明,肠道菌群与宿主营养代谢关系密切,肠道菌群-肠-脑(micro-biota-gut-brain, MGB)轴与动物行为之间的相关性研究日益被揭示。但PICA牛的营养代谢物变化与其肠道菌群组成和结构变化关系缺乏研究。本研究拟对PICA母牛的肠道菌群组成结构变化与无PICA临床症状的健康牛进行分析比较,以期探明肠道菌群变化与PICA的关系。在针对某集约化安格斯肉牛繁育场PICA牛临床调查基础上,试验选取年龄相同、体重相近、同一舍饲条件下正常妊娠母牛和典型异食行为的妊娠母牛各10头,分为对照组(Ctrl)和异食组(PICA),采集血液和毛发样本对其矿物质元素、脂溶性维生素(VA、VD、VE)、17种游离氨基酸和血清蛋白质进行检测比较,同时采集粪便,分析两组牛的肠道菌群组成结构。结果发现,与Ctrl组相比,PICA组血清中异亮氨酸(Iso)和苯丙氨酸(Phe)含量显著升高(P<0.05);虽然PICA组的肠道菌群组成结构的α-多样性和β-多样性与Ctrl组相比,均无显著差异(P>0.05),但其中,颤螺菌属(Oscillospira)和CF231相对丰度显著降低(P<0.05)。Pearson相关分析发现,Iso与CF231相对丰度呈显著负相关(P<0.05),Phe与Tenericutes呈显著负相关(P<0.05)。结果提示,肉牛血清中Iso和Phe的改变以及肠道菌群中颤螺菌属(Oscillospira)和CF231相对丰度的变化可能与安格斯肉牛异食行为的产生密切相关。本研究为通过调控肠道菌群治疗PICA提供了一种可能性。
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断奶前后非特异病原性腹泻羔羊生长生理及肠道菌群差异性比较
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]羔羊腹泻是由病原微生物、营养改变、环境应激等多因素互作所致的新生和断奶时期危害羔羊生长的临床常见病之一.对断奶前后腹泻羔羊的生长生理与肠道菌群变化与其同期健康羔羊进行比较.为不同生长阶段羔羊腹泻的针对性防治研究奠定科学基础.[方法]在对羔羊腹泻进行临床调查的基础上,随机选择断奶前(31—45日龄)健康和腹泻羔羊各10只、断奶后(60—75日龄)健康和腹泻羔羊各10只分成4组进行生长生理、血液生理生化指标及相关炎性因子指标测定.采集直肠粪样,用16S rRNA测序进行肠道菌群组成结构比较分析.[结果](1)断奶前健康与腹泻羔羊体重差异不显著.而断奶后腹泻羔羊体重极显著低于健康羔羊(P<0.01),且腹泻羔羊的体温、脉搏和呼吸频率也均显著低于健康羔羊(P<0.05).(2)断奶前腹泻羔羊总蛋白、球蛋白、胆固醇等生化指标显著低于健康羔羊(P<0.05).断奶后腹泻羔羊白细胞总数极显著高于健康羔羊(P<0.01),尿素氮、肌酐、磷、血糖和总胆红素显著低于健康羔羊(P<0.05),炎性因子IL-4、IL-6、IL-8显著高于健康羔羊.(3)断奶后健康羔羊与腹泻羔羊肠道菌群共有OTUs占比较断奶前上升近一倍.断奶前腹泻羔羊肠道菌群Alpha多样性显著降低(P<0.05).健康与腹泻羔羊的肠道菌群PCoA分布差异显著(Weighted UniFrac Adonis和Anosim检验水平,P<0.05),而断奶后组间差异不显著.门水平:与其同期健康羔羊相比,断奶前腹泻羔羊梭杆菌门相对丰度显著升高(P<0.05),疣微菌门和放线菌门相对丰度显著下降(P<0.05).断奶后,腹泻羔羊黏胶球形菌门和放线菌门相对丰度显著下降(P<0.05).属水平:与其同期健康羔羊相比,断奶前腹泻羔羊梭杆菌属和梭菌属显著升高(P<0.05),而艾克曼菌属、脱硫弧菌属和丁酸弧菌属显著下降(P<0.05).断奶后,腹泻羔羊瘤胃球菌属显著下降(P<0.05),而脱硫弧菌属显著升高(P<0.05).[结论]本研究结果表明断奶前腹泻羔羊主要发生蛋白质和血脂降低;而断奶后腹泻羔羊的生理变化以尿素氮、肌酐和血糖等指标的下降为特点.断奶前腹泻羔羊肠道菌群失调变化明显;而断奶后腹泻羔羊炎症反应等变化明显.这些差异可能与断奶所引起的日粮组成结构和环境因素改变密切相关.
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