2024年6月11日上午,动物消化道营养国际联合研究中心第170期消化道营养精品学术沙龙在逸夫楼2064顺利举办。本期的学术沙龙由消化道微生物实验室的硕士生杨向科、丁雪纯、曹新华、付雨婷、于玥莹和博士生占棚超做文献汇报,动物消化道营养国际联合研究中心的老师学生参与此次沙龙。特选杨向科、丁雪纯、占棚超三位同学的精彩汇报进行展示。
博士生占棚超对文献《The defensome of complex bacterial communities》进行了汇报。
细菌已经发展出各种防御机制来避免被病毒和其他可移动遗传元件感染和杀死。这种免疫系统(防御性)包括很多种机制,其中包括经过充分研究的先天性和适应性系统,如限制性修饰、CRISPR-Cas以及流产感染,当然也有许多机制仍有待发掘。虽然防御系统的丰度和分布在完整和可培养的基因组中是众所周知的,但对它们在复杂微生物群落中的多样性和丰富性的理解是空白的。对从土壤、海洋和人类肠道环境重建的 7759 个高质量细菌种群基因组的防御体进行了大规模深入分析。观察到大型门中防御性动物的频率和性质存在很大差异,这与生活方式、基因组大小、栖息地和地理背景有关。防御体的遗传流动性、在防御岛屿中的聚集和遗传变异性被发现是系统特异性的,并受到细菌环境的影响。因此,研究结果提供了环境不同细菌群落中存在的多种免疫屏障的详细图片,并为随后确定未培养微生物中新颖而巧妙的多样化策略奠定了基础
研究结果表明:1、细菌中广泛存在DS,最主要的是RM和CRISPR-Cas系统,且他们在不同系统发育分支上的分布具有很大差异。2、DS的密度分布受到环境的影响较大,在土壤,海洋和肠道中呈现不同的规律。3、在MGE上的DG的密度显著高于细菌染色体,且在ICE (integrative conjugative elements)上的分布显著高于其他MGE类别。4、在DI上的DS具有共定殖的偏好,主要以RM为主导类型。5、DG的snp在不同生境中存在较大差异,DG在突变类型以及突变位点上也存在差异。
硕士生丁雪纯对文献《Bioaerosol is an important transmission route of antibiotic resistance genes in pig farms》进行了汇报。
生物气溶胶是指悬浮在空气中的微小生物颗粒,包括细菌、病毒、真菌等其他微生物,这些微生物来源于自然环境、人类动物的活动等。 在养猪场中,生物气溶胶可能包含来自于猪粪便、饲料、沙尘等的微小颗粒及其他微生物。猪粪便中含有大量的耐药菌(ARB)、耐药基因(ARG)。粪便中的ARB可随粪便的风干脱落通过空气气溶胶传播至土壤、水体等引起污染,此外空气中的ARG还会被人或动物吸入呼吸道内,进而引起生物体感染。很少有研究关注养猪场中空气传播ARGs情况,因此了解空气气溶胶传播对ARG的影响,并采取相应措施对减少环境中抗生素耐药性的问题具有重要意义。本研究主要验证了空气传播的ARGs和MGEs(可移动遗传元件)的多样性和分布特征、环境变量对猪场空气传播ARGs的影响、量化粪便传播对空气中细菌的贡献,并确定其主要传播途径。
研究结果表明:1、养猪场环境是ARB和ARGs的储存库,生物气溶胶是耐药基因重要的传播途径。2、使用通风系统时,冬季空气中 ARGs 和 MGEs 的平均浓度高于夏季,tetM 被确定为空气传播主要的ARG。3、粪便对空气中细菌的贡献是季节性的,冬季和夏季粪便对空气传播细菌的平均贡献分别为59.4%和19.9%。4、HGT可能在冬季空气样本中ARG的传播中发挥重要作用;夏季空气传播ARG的增加主要是通过ARB的VGT扩散。
硕士生杨向科对文献《Dietary supplementation of proteases on growth performance, nutrient digestibility, blood characteristics and gut microbiota of growing pigs fed sorghum-based diets》进行了汇报。
低单宁高粱是猪日粮中很好的能量来源。然而,高粱含有多种抗营养因子,尤其是单宁和醇溶蛋白,会对养分消化率产生负面影响。作者发现一种新型包被蛋白酶可使玉米型日粮蛋白消化率提高,但是对于其机制以及在高粱型日粮应用效果尚未可知。因此,假设:蛋白酶可以通过提高营养物质消化率和调节肠道微生物群进而提高生长性能和机体健康。因此,本试验旨在研究蛋白酶对高粱型日粮生长猪生长性能、养分消化率、血液指标和粪便微生物区系的影响。
研究结果发现高粱型日粮中添加400 mg/kg蛋白酶可以改善生长猪的生长性能和机体健康,这可能是由于改善了营养物质消化率(包括CP、GE、DM的ATTD)和与蛋白质代以及与免疫相关的血液参数,并与肠道微生物丰度组成的改变有关,特别是产SCFAs细菌的富集。