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反刍动物瘤胃微生物LuxS/AI-2群体感应研究进展

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畜牧兽医学报 2024年第5期55卷 1893-1903页

作者：龙唐晖周江汇詹彦波张健赵向辉李艳娇欧阳克蕙邱清华江西农业大学动物科学技术学院/江西省动物营养重点实验室/江西省营养饲料开发工程研究中心南昌330045

群体感应(quorum sensing, QS)是细菌利用信号分子进行种内或种间交流的一种通讯机制,借助该通讯机制微生物群体可以实现微生物个体无法完成的生理功能或行为调节,如生物膜形成、毒素分泌和生物发光等,以增强对外界胁迫环境的适应性。... 详细信息

群体感应(quorum sensing, QS)是细菌利用信号分子进行种内或种间交流的一种通讯机制,借助该通讯机制微生物群体可以实现微生物个体无法完成的生理功能或行为调节,如生物膜形成、毒素分泌和生物发光等,以增强对外界胁迫环境的适应性。近期多组学研究发现,以自体诱导物-2(autoinducer-2, AI-2)为信号分子、LuxS为调节蛋白介导的LuxS/AI-2 QS是瘤胃微生物之间交流的主要通讯机制,影响着瘤胃微生物对饲料的利用效率。本文从AI-2的化学结构和转导途径对微生物LuxS/AI-2 QS进行总结,对LuxS/AI--2 QS在反刍动物瘤胃微生物定殖和饲料消化过程中的作用进行综述,并对LuxS/AI-2 QS在饲料消化、应激调控中的潜在作用进行展望,以期为通过LuxS/AI-2 QS调控瘤胃微生物消化代谢和稳态的生产策略提供理论参考。

关键词： LuxS/AI-2群体感应生物膜瘤胃微生物群落稳定性饲料消化

菜籽粕的营养价值及其在猪生产中的应用研究进展

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动物营养学报 2024年第1期36卷 86-97页

作者：陶安谌俊林锦山游金明江西农业大学江西省动物营养重点实验室江西省优质安全畜禽生产产教融合重点创新中心南昌330045

开发与利用非常规蛋白质饲料资源用于减量替代生猪饲粮中的豆粕是当下生猪产业中的重点和难点。菜籽粕是油菜籽榨油后的副产品,是世界上第二大类植物性蛋白质饲料资源,具有粗蛋白质含量高、氨基酸均衡、产量高和成本低等优点,其作为蛋... 详细信息

开发与利用非常规蛋白质饲料资源用于减量替代生猪饲粮中的豆粕是当下生猪产业中的重点和难点。菜籽粕是油菜籽榨油后的副产品,是世界上第二大类植物性蛋白质饲料资源,具有粗蛋白质含量高、氨基酸均衡、产量高和成本低等优点,其作为蛋白质原料替代猪饲粮中的豆粕具有广阔的应用前景。但是,因菜籽粕抗营养因子的存在限制了其在猪饲粮中的应用。本文介绍了菜籽粕的营养价值,并阐述了提高菜籽粕饲用价值的生物学方法及其在猪生产中的应用研究进展,以期为生猪饲粮中豆粕减量替代提供参考。

关键词：菜籽粕营养价值蛋白质原料猪生产

饲粮添加赖氨酸对肉牛粪便发酵参数和微生物菌群结构的影响

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畜牧兽医学报 2024年第5期55卷 2042-2049页

作者：龙唐晖詹彦波廖观香陈新锋张健李艳娇欧阳克蕙邱清华江西农业大学动物科学技术学院、江西省动物营养重点实验室、江西省营养饲料开发工程研究中心南昌330045 赣州绿林湾农牧有限公司赣州341103

本试验旨在探究饲粮中添加赖氨酸对肉牛粪便发酵参数、微生物多样性和菌群结构的影响。选取4头健康、体重相近的锦江牛,随机分为2组,每组2头,采用有重复的2×2拉丁方设计,对照组饲喂基础饲粮,处理组饲喂基础饲粮+0.20%赖氨酸。试验期30... 详细信息

本试验旨在探究饲粮中添加赖氨酸对肉牛粪便发酵参数、微生物多样性和菌群结构的影响。选取4头健康、体重相近的锦江牛,随机分为2组,每组2头,采用有重复的2×2拉丁方设计,对照组饲喂基础饲粮,处理组饲喂基础饲粮+0.20%赖氨酸。试验期30 d,分2期进行,每期前10 d为适应期,后5 d为采样期。采集粪便样品进行发酵参数和微生物多样性及菌群结构的检测分析。结果显示:1)饲粮添加赖氨酸显著提高了粪便中异丁酸、异戊酸和支链挥发性脂肪酸的含量(P0.05);3)物种注释发现,饲粮添加赖氨酸显著提高了粪便中毛螺菌科NK4A136群(Lachnospiraceae NK4A136 group)的相对丰度,降低了克里斯滕森菌科R-7群(Christensenellaceae R-7 group)的相对丰度(P<0.05);4)主坐标分析(PCoA)和相似性分析(ANOSIM)均显示,添加赖氨酸对粪便微生物群落结构无显著影响。综上,饲粮中添加0.20%赖氨酸可以提高锦江牛粪便中异丁酸、异戊酸和支链挥发性脂肪酸的含量,同时改变毛螺菌科NK4A136群和克里斯滕森菌科R-7群的相对丰度,但对微生物多样性和群落结构无显著影响。

关键词：赖氨酸粪便发酵参数微生物多样性菌群结构

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利用CRISPR/Cas9系统快速构建携带EGFP的PRV-ΔTK重组变异株

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中国兽医学报 2024年第6期 1223-1228页

作者：叶再娇曾川顾俊王培霞沈金燕宋德平黄冬艳邬向东何后军唐玉新叶昱江西农业大学动物科学技术学院江西省动物疫病防控制剂工程研究中心江西农业大学工学院

伪狂犬病病毒(pseudorabies virus, PRV)能够引起猪只出现以呼吸困难、繁殖障碍和神经系统疾病等为特征的伪狂犬病，在世界范围内传播广泛。2011年以来，新现的PRV变异株导致传统疫苗株的免疫保护效果不佳，且原有的疫苗株制备方法耗时... 详细信息

伪狂犬病病毒(pseudorabies virus, PRV)能够引起猪只出现以呼吸困难、繁殖障碍和神经系统疾病等为特征的伪狂犬病，在世界范围内传播广泛。2011年以来，新现的PRV变异株导致传统疫苗株的免疫保护效果不佳，且原有的疫苗株制备方法耗时耗力，因此现阶段急需开发一种高效疫苗株筛选的方法。采用CRISPR/Cas9基因编辑技术，设计2条靶向PRV毒力基因TK的单链引导RNA(single guide RNA,sgRNA),敲除PRV变异株CH/JX/2016编码的TK基因，再利用同源修复质粒在TK基因座位置插入增强绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein, EGFP),经多轮蚀斑纯化获得rPRV-ΔTK/EGFP毒株。结果表明本研究构建的sgRNA切割效率高，只经过3轮纯化就可完成rPRV-ΔTK/EGFP毒株的制备，且EGFP基因正常表达。CRISPR/Cas9系统能够简便快速高效地编辑PRV基因，在疫苗候选株创制中潜力巨大，而且拯救的rPRV-ΔTK/EGFP毒株不仅可以作为研究PRV变异株感染进程的示踪毒株，还能用于后续抗病毒药物的筛选。

关键词：伪狂犬病病毒 CRISPR/Cas9 增强绿色荧光蛋白重组蚀斑纯化

绿原酸的生物活性及其在动物生产中的应用研究进展

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动物营养学报 2024年第3期36卷 1389-1398页

作者：朱喜锋陈严轩邱建强彭凯广东省农业科学院动物科学研究所广东省农业科学院水产协同创新中心广东省畜禽育种与营养研究重点实验室农业农村部华南动物营养与饲料重点实验室广州510640 仲恺农业工程学院动物科技学院广州510225 华中农业大学水产学院武汉430070

绿原酸是从植物中提取的一种具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、保护血管等多种生物活性的缩酚酸。近年来发现,绿原酸能够调控营养物质代谢、促进动物生长发育、提高繁殖性能、改善产品品质、降低环境污染。本文综述了绿原酸的化学结构... 详细信息

绿原酸是从植物中提取的一种具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、保护血管等多种生物活性的缩酚酸。近年来发现,绿原酸能够调控营养物质代谢、促进动物生长发育、提高繁殖性能、改善产品品质、降低环境污染。本文综述了绿原酸的化学结构和来源、生物活性与作用机制及其在动物生产中的应用,为开发绿原酸作为一种新型饲料添加剂提供理论依据。

关键词：绿原酸生物活性动物健康生产应用

益生菌基因组学在乳酸菌筛选和功能评价中的应用

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中国食品学报 2024年第1期24卷 1-11页

作者：刘文俊张和平内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室、农业农村部奶制品加工重点实验室、内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室、乳酸菌与发酵乳制品省部共建协同创新中心呼和浩特010018

乳杆菌和双歧杆菌是益生菌筛选的主要微生物类群,在促进人类、动物甚至植物健康方面都有重要的应用价值,被广泛应用于多种功能性食品、动物饲料和微生物菌肥。然而,这些细菌对宿主健康产生积极影响的分子机制还远未完全了解。另外,传统... 详细信息

乳杆菌和双歧杆菌是益生菌筛选的主要微生物类群,在促进人类、动物甚至植物健康方面都有重要的应用价值,被广泛应用于多种功能性食品、动物饲料和微生物菌肥。然而,这些细菌对宿主健康产生积极影响的分子机制还远未完全了解。另外,传统的益生菌筛选技术主要依靠表型和生理生化特性的测定以及随机对照试验,这些方法不仅耗时、费力,而且数据难以重复。不同研究小组之间数据难以共享,不能实现菌株有益特性的均一性和标准化验证,严重制约了益生菌科学研究的发展和菌株的产业化开发利用。基于新的测序技术和强大的计算机分析方法,被称为益生菌基因组学新学科的出现,允许研究者在短时间内通过筛选大量的生物学和基因组数据,显著提高益生菌筛选的效率和准确性。本文综述了通过基因组数据的分析,帮助人们高效、快速地确定益生菌,开辟益生菌新功能的评价途径。总结益生菌基因组学在阐明益生特性功效评价的分子基础等方面的最新研究成果,以期为扩展研究人员对这些有益微生物生物学的认知,揭示益生菌促进健康特性的分子机制提供新视角。

关键词：益生菌基因组学乳酸菌功能筛选人工智能

黑曲霉酸性蛋白酶PrA在毕赤酵母中的高效表达

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微生物学报 2024年

作者：李炳坤郑毅恒王飞成莉凤李丁河南科技大学食品与生物工程学院中国农业科学院麻类研究所江苏省农业科学院动物免疫工程研究所江西农业大学生物科学与工程学院

【目的】本研究致力于获得酸性蛋白酶PrA的高产酵母菌株，以便在食品加工、饲料添加剂等领域进行应用。【方法】构建毕赤酵母表达菌株，在摇瓶水平重组表达PrA并检测其酶学性质。通过信号肽改造、基因剂量优化、共表达分子伴侣等措施逐... 详细信息

【目的】本研究致力于获得酸性蛋白酶PrA的高产酵母菌株，以便在食品加工、饲料添加剂等领域进行应用。【方法】构建毕赤酵母表达菌株，在摇瓶水平重组表达PrA并检测其酶学性质。通过信号肽改造、基因剂量优化、共表达分子伴侣等措施逐步提高PrA产量，并利用高密度发酵进一步提高表达水平。【结果】PrA的比酶活为3 974 U/mg，最适反应pH为3.0，最适反应温度为45 ℃。初始菌株的PrA产量达到738.03 U/mL。通过使用MF4I信号肽将PrA产量提高至1 206.52 U/mL，增加PrA基因拷贝数导致产量提高至2 406.47 U/mL。进一步共表达分子伴侣或分子伴侣组合将PrA产量提高至4 091.27 U/mL。经过高密度发酵，发酵168 h酶活达到43 088 U/mL，与初始产量相比提高58.4倍。【结论】在毕赤酵母中成功实现了酸性蛋白酶PrA的高效表达，为其未来的工业化应用奠定了基础。这些结果为进一步研究和开发该酶在食品加工和饲料添加剂领域的应用提供了重要参考。

关键词：毕赤酵母酸性蛋白酶PrA 信号肽基因剂量分子伴侣高密度发酵

热应激对肉牛血清生化指标、瘤胃发酵参数及微生物区系的影响

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动物营养学报 2022年第7期34卷 4487-4497页

作者：杨梓曼尚相龙陈豪兰剑聂春桃陈环瞿明仁宋小珍江西农业大学江西省动物营养重点实验室/营养饲料开发工程研究中心南昌330045

本试验旨在研究夏季热应激对肉牛血清生化指标、瘤胃发酵参数及微生物区系的影响。选取20头18月龄、体重为(330±20)kg的健康锦江牛,随机分为常温组和高温组,每组各10头牛,均饲喂基础饲粮。常温组与高温组分别饲养于春季适温环境和夏季... 详细信息

本试验旨在研究夏季热应激对肉牛血清生化指标、瘤胃发酵参数及微生物区系的影响。选取20头18月龄、体重为(330±20)kg的健康锦江牛,随机分为常温组和高温组,每组各10头牛,均饲喂基础饲粮。常温组与高温组分别饲养于春季适温环境和夏季高温高湿环境,预试期10 d,正试期30 d。结果表明:常温组的平均温湿指数(THI)为69.86,未受到热应激;高温组平均THI为83.40,属于中度热应激。与常温组相比,高温组肉牛体温有升高的趋势(P=0.080),呼吸频率显著升高(P<0.05);血清总抗氧化能力(T-AOC)显著降低(P<0.05),血清免疫球蛋白A(IgA)含量与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均极显著降低(P<0.01);瘤胃氨态氮(NH3-N)浓度显著升高(P<0.05),总挥发性脂肪酸(TVFA)含量极显著降低(P<0.01)。对试验牛瘤胃微生物组学采用16S rRNA测序技术分析发现,与常温组相比,在门水平上,高温组的放线菌门(Actinobacteriota)的相对丰度显著升高(P<0.05),脱硫杆菌门(Desulfobacterota)和Patescibacteria的相对丰度极显著升高(P<0.01);在属水平上,高温组的克里斯滕森菌科_R-7群(Christensenellaceae_R-7_group)、NK4A214_group和普雷沃氏菌科UCG-003(Prevotellaceae UCG-003)的相对丰度显著降低(P<0.05)。以上结果表明,夏季高温高湿环境可引起肉牛热应激,热应激引起肉牛体温、呼吸频率升高,抗氧化、免疫能力下降,瘤胃液挥发性脂肪酸含量下降,NH-N浓度升高,瘤胃纤维素分解菌丰富度降低,但不影响瘤胃细菌的多样性。

关键词：热应激肉牛血清生化指标瘤胃发酵瘤胃微生物区系

葛根素和橙皮苷对热应激条件下锦江黄牛养分表观消化率和粪便菌群组成的影响

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动物营养学报 2023年第1期35卷 360-368页

作者：陈豪兰剑聂春桃陈环李翌瞿明仁宋小珍江西农业大学江西省动物营养重点实验室/营养饲料开发工程研究中心南昌330045

本试验旨在研究饲粮中添加葛根素和橙皮苷对热应激条件下锦江黄牛养分表观消化率和粪便菌群组成的影响。选取4头健康、体况良好、体重在250 kg左右的锦江黄牛,采用4×4拉丁方试验设计,对照组饲喂基础饲粮,葛根素组、橙皮苷组和复合组分... 详细信息

本试验旨在研究饲粮中添加葛根素和橙皮苷对热应激条件下锦江黄牛养分表观消化率和粪便菌群组成的影响。选取4头健康、体况良好、体重在250 kg左右的锦江黄牛,采用4×4拉丁方试验设计,对照组饲喂基础饲粮,葛根素组、橙皮苷组和复合组分别在基础饲粮中添加0.04%葛根素、0.20%橙皮苷和0.04%葛根素+0.20%橙皮苷。全程共分为4个试验期,每个试验期时长为16 d。结果显示:1)试验期间,环境温湿度指数(THI)高于72,表明试验牛处于热应激状态。与对照组相比,复合组的体温显著下降(P<0.05),葛根素组、橙皮苷组的呼吸频率显著下降(P<0.05)。2)与对照组相比,葛根素组的干物质、粗蛋白质和中性洗涤纤维表观消化率显著升高(P<0.05),橙皮苷组的粗脂肪表观消化率显著升高(P<0.05),复合组的粗脂肪和中性洗涤纤维表观消化率显著升高(P<0.05)。3)与对照组相比,葛根素组的Simpson指数显著下降(P<0.05),橙皮苷组的Shannon、Sobs指数显著升高(P<0.05),Simpson指数显著下降(P<0.05);葛根素组的放线菌门相对丰度显著升高(P<0.05),橙皮苷组、复合组的拟杆菌门相对丰度显著升高(P<0.05),放线菌门相对丰度显著升高(P<0.05);3个试验组的罗姆布茨菌属相对丰度显著升高(P<0.05),橙皮苷组的理研菌科RC9肠道菌群相对丰度显著升高(P<0.05)。以上结果表明,在饲粮中添加葛根素、橙皮苷可改善热应激条件下锦江黄牛的养分表观消化率,改变粪便菌群结构,提高其抗热应激能力。

关键词：锦江黄牛葛根素橙皮苷养分表观消化率粪便菌群