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利用人工瘤胃模拟系统揭示奶牛瘤胃优势尿素分解菌群结构

发布日期:2016-12-15 09:58:03来源:

      团队在奶牛瘤胃优势尿素分解菌群的鉴定和分析上取得新进展。研究成果已在微生物学领域权威期刊《Frontiers in Microbiology》2016年第7卷上发表。
      尿素是一种非蛋白氮饲料,常被用于反刍动物日粮的配制,以降低日粮蛋白的用量,节约饲养成本。尿素在瘤胃中被分解成氨,氨被用于合成优质微生物蛋白,在这一过程中尿素分解菌扮演着重要角色,然而受纯培养方法限制,目前瘤胃尿素分解菌群仍不明确。
      该研究利用自主研发的人工瘤胃模拟系统,以尿素和脲酶抑制剂(乙酰氧肟酸)分别作为尿素分解菌的激活剂和抑制剂,通过高通量测序技术研究细菌16S rRNA基因变化,揭示瘤胃优势尿素分解菌群。结果发现添加激活剂尿素后能显著提高细菌丰富度和脲酶基因丰度,表明尿素能刺激尿素分解菌的生长。尿素和脲酶抑制剂改变了瘤胃细菌群落结构组成。通过制定尿素分解菌筛选条件,即尿素诱导增加、脲酶抑制剂诱导减少以及含有脲酶基因和脲酶活性,最终揭示了瘤胃优势尿素分解菌:Pseudomonas,Streptococcus,Haemophilus,Bacillus,Neisseria,Actinomyces 和Succinivibrionaceae。

      该研究解决了纯培养难题,这对于胃肠道重要功能菌群的鉴定提供了新的研究思路。另外,奶牛瘤胃尿素分解菌群的鉴定,为调控瘤胃尿素代谢和提高尿素氮利用率提供了新的调控靶标。

      (Jin D, Zhao S, Wang P, Zheng N, Bu D, Beckers Y, et al. Insights into Abundant Rumen Ureolytic Bacterial Community Using Rumen Simulation System. Front Microbiol. 2016;7:1006.)