【目的】基于宏基因组学探究戊糖片球菌368对杜撒猪粪便微生物群落结构及基因功能的影响,为揭示戊糖片球菌368潜在的益生功能及作用机制提供理论依据。【方法】选用体重接近的杜撒猪,按性别平衡原则随机分为对照组(FC)和试验组(FA),每组...【目的】基于宏基因组学探究戊糖片球菌368对杜撒猪粪便微生物群落结构及基因功能的影响,为揭示戊糖片球菌368潜在的益生功能及作用机制提供理论依据。【方法】选用体重接近的杜撒猪,按性别平衡原则随机分为对照组(FC)和试验组(FA),每组2个重复,每个重复5头杜撒猪。饲喂相同基础饲粮,FA组饮水中添加戊糖片球菌368。试验周期28 d,试验开始及结束当天,禁食12 h后称重,记录采食情况。试验结束后计算平均日增重、平均日采食量和料重比。试验结束后,各重复随机选取3头杜撒猪,采集新鲜粪便。通过宏基因组测序分析戊糖片球菌368对杜撒猪粪便微生物群落结构及基因功能。【结果】FA组杜撒猪平均日采食量和平均日增重高于FC组,料重比低于FC组,但差异不显著(P>0.05)。Alpha多样性指数分析结果显示,FA组Shannon指数显著高于FC组(P?0.05,下同),Simpson指数极显著高于FC组(P?0.01)。Beta多样性分析结果显示,FA和FC组样本在坐标空间中既有重叠部分又有分离部分,FA组微生物群落在保持相似性的同时发生了一定变化。在属分类水平上,FA和FC组相对丰度最高的均为普雷沃氏菌属(Prevotellacopri)。LEfSe分析结果显示,当LDA>3.0时,FA组获得14个生物标志物,FC组获得6个生物标志物。KEGG数据库注释分析结果显示,LDA>3.0时,信号转导和氨基酸代谢2条信号通路仅在FA组注释到基因。CAZy数据库注释分析结果显示,在1级水平上,FA组辅助氧化还原酶信号通路注释到的基因数量显著高于FC组;在2级水平上,FA和FC组间注释到基因数量差异显著的信号通路有30条,与FC组相比,FA组中26条信号通路注释到的基因数量显著上调;当LDA>2.0时,筛选出4种相关基因,其中CBM61、GT58和GH139属于FA组,GH0属于FC组。CARD抗性基因分析结果显示,当LDA>2.0时,筛选出3类差异抗性基因,FC组抗性基因主要富集于碳青霉烯类水解β-内酰胺酶,FA组抗性基因主要富集于vga type ABC F potein和糖肽抗性基因簇。【结论】饮水中添加戊糖片球菌368能提高杜撒猪生长性能,并改变其粪便微生物群落组成,提升厚壁菌及梭菌等优势菌群的相对丰度,还能提高与复杂碳水化合物代谢相关的GH13、GH96和GH84等家族基因相对丰度。戊糖片球菌368可能具有促进复杂碳水化合物代谢相关菌群与酶类表达的潜在益生作用。展开更多
文摘【目的】基于宏基因组学探究戊糖片球菌368对杜撒猪粪便微生物群落结构及基因功能的影响,为揭示戊糖片球菌368潜在的益生功能及作用机制提供理论依据。【方法】选用体重接近的杜撒猪,按性别平衡原则随机分为对照组(FC)和试验组(FA),每组2个重复,每个重复5头杜撒猪。饲喂相同基础饲粮,FA组饮水中添加戊糖片球菌368。试验周期28 d,试验开始及结束当天,禁食12 h后称重,记录采食情况。试验结束后计算平均日增重、平均日采食量和料重比。试验结束后,各重复随机选取3头杜撒猪,采集新鲜粪便。通过宏基因组测序分析戊糖片球菌368对杜撒猪粪便微生物群落结构及基因功能。【结果】FA组杜撒猪平均日采食量和平均日增重高于FC组,料重比低于FC组,但差异不显著(P>0.05)。Alpha多样性指数分析结果显示,FA组Shannon指数显著高于FC组(P?0.05,下同),Simpson指数极显著高于FC组(P?0.01)。Beta多样性分析结果显示,FA和FC组样本在坐标空间中既有重叠部分又有分离部分,FA组微生物群落在保持相似性的同时发生了一定变化。在属分类水平上,FA和FC组相对丰度最高的均为普雷沃氏菌属(Prevotellacopri)。LEfSe分析结果显示,当LDA>3.0时,FA组获得14个生物标志物,FC组获得6个生物标志物。KEGG数据库注释分析结果显示,LDA>3.0时,信号转导和氨基酸代谢2条信号通路仅在FA组注释到基因。CAZy数据库注释分析结果显示,在1级水平上,FA组辅助氧化还原酶信号通路注释到的基因数量显著高于FC组;在2级水平上,FA和FC组间注释到基因数量差异显著的信号通路有30条,与FC组相比,FA组中26条信号通路注释到的基因数量显著上调;当LDA>2.0时,筛选出4种相关基因,其中CBM61、GT58和GH139属于FA组,GH0属于FC组。CARD抗性基因分析结果显示,当LDA>2.0时,筛选出3类差异抗性基因,FC组抗性基因主要富集于碳青霉烯类水解β-内酰胺酶,FA组抗性基因主要富集于vga type ABC F potein和糖肽抗性基因簇。【结论】饮水中添加戊糖片球菌368能提高杜撒猪生长性能,并改变其粪便微生物群落组成,提升厚壁菌及梭菌等优势菌群的相对丰度,还能提高与复杂碳水化合物代谢相关的GH13、GH96和GH84等家族基因相对丰度。戊糖片球菌368可能具有促进复杂碳水化合物代谢相关菌群与酶类表达的潜在益生作用。
