狗獾粪便中具益生功能乳酸菌的分离及其益生功能相关基因的鉴定

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乳酸菌是挖掘益生菌资源的重要菌种之一,筛选出具优良益生特性且可在动物体内有效定殖的乳酸菌菌株对益生菌制剂研发等动物养殖实践中具有重要意义。分离自动物肠道样品的益生菌菌株在养殖动物体内一般会表现出较好的定殖能力,因此动物源益生菌在养殖业中具有着巨大的应用潜力。狗獾是一种杂食性动物,目前已证实其肠道微生物组具有极大的益生菌挖掘潜力。本研究从上海和扬州两地采集的21份狗獾粪便样品中共分离鉴定到246株乳酸菌,进一步通过16S rDNA测序分析确定了菌株的物种分类地位。这246株菌分布在6个属内,包括乳杆菌属、粪肠球菌属、魏斯氏菌属、片球菌属、链球菌属和乳球菌属,其中乳杆菌为分离率最高的属,约占分离株总数的59.75%。当在种水平上对这些菌株进行分析时,发现在不同地区分离的乳酸菌群体组成呈现一定差异,如动物乳杆菌和唾液乳杆菌仅在采集自上海地区的狗獾样品中分离得到,而戊糖乳杆菌仅在采集自扬州地区的样品中分离得到,且在上海地区分离得到的菌株群体的多样性高于分离自扬州地区的菌株群体。这些差异可能与两地狗獾的生活环境及饮食差异相关。进一步测定了乳酸菌菌株对德尔卑沙门菌、鼠伤寒沙门菌和肠炎沙门菌等3种代表性病原菌的拮抗能力,结果表明乳酸菌菌株拮抗沙门菌的能力存在一定的差异,且发现部分菌株,如唾液乳杆菌S32等对三种沙门菌均表现出很强的拮抗能力,具有开发为益生菌制剂的潜力。唾液乳杆菌是开发动物源益生菌制剂的重要资源库。本研究选取了九株代表性唾液乳杆菌菌株,测定了菌株拮抗病原菌的能力、耐酸耐胆盐能力、自凝集能力、与病原菌共凝集的能力、拮抗病原菌黏附宿主细胞的能力等益生相关功能,并发现九株菌在各项试验中的表现均有所差异,但也发现S32等菌株表现出较好的抑菌能力、耐酸耐胆盐能力和自凝集能力,并可有效降低侵染宿主细胞的病原菌数量(共凝集)及黏附到宿主细胞上的病原菌数量(抗黏附),是开发益生菌制剂的潜在备选菌株。进一步对九株唾液乳杆菌进行了全基因组测序及比较基因组分析,并鉴定到多个与抑菌、乳杆菌——病原菌共凝集、耐胆盐、抗黏附等益生特性相关的基因,为揭示唾液乳杆菌益生特性相关的分子机制及高效益生菌株筛选等奠定了基础。本研究从狗獾粪便样品中分离获得多株乳酸菌菌株,且筛选到1株具良好益生特性的菌株——唾液乳杆菌S32,并在基因组层面对唾液乳杆菌益生功能相关基因进行了挖掘,这为高效益生乳酸菌的筛选、动物益生菌制剂的开发及应用等奠定了基础。
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