Preview

Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии

Расширенный поиск

Анализ, выделение и идентификация микробиома из слепых отростков кишечника промышленных свиней

https://doi.org/10.26897/0021-342X-2024-4-168-183

Аннотация

В статье представлены данные по использованию современных методов анализа, выделению и идентификации представителей микробиоценоза слепых отростков кишечника промышленных свиней, выращиваемых по интенсивной технологии. Для изучения состава микрофлоры различных таксономических групп в химусе промышленных свиней был использован бактериальный метагеномный анализ. Для выделения доминирующих представителей рода Lactobacillus применялись классические микробиологические методы исследования. Идентификация пробиотически значимых культур микроорганизмов осуществлялась с применением масс-спектрометрического анализа на MALDI-ToF MS в спектрометре BactoSCREEN, а также дополнительно путем определения нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК. Проводилось полногеномное секвенирование выделенных превалирующих чистых культур рода Lactobacillus. В результате исследований установлено, что в слепых отростках кишечника поросят-сосунов, свиней на доращивании и откорме наблюдается многообразие состава микробных сообществ, которое с возрастом в количественном соотношении меняется. Результаты массспектрометрического анализа выявили наличие белковых спектров важных представителей бактерий рода Lactobacillus. Из них доминировали два вида Lactobacillus amylovorus и Limosilac-tobacillus mucosae, которые дополнительно были подтверждены путем анализа их нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК и при проведении полногеномного секвенирования.

Об авторах

Ю. А. Лысенко
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева ; Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина
Россия

Лысенко Юрий Андреевич, д-р биол. наук, доцент, профессор кафедры ветеринарной медицины; старший научный сотрудник отдела сопровождения грантов и НИР

27550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49

350044, г. Краснодар, ул. имени Калинина, 13,  тел.: (961) 518–07–22



А. Г. Кощаев
Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина
Россия

Кощаев Андрей Георгиевич, д-р биол. наук, академик РАН, профессор, профессор кафедры биотехнологии, биохимии и биофизики

350044, г. Краснодар, ул. имени Калинина, 13, тел.: (989) 288–27–48



В. А. Беляк
Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина
Россия

Беляк Владимир Анатольевич, аспирант кафедры биотехнологии, биохимии и биофизики

350044, г. Краснодар, ул. имени Калинина, 13, тел.: (995) 229–43–16



А. В. Лунева
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева
Россия

Лунева Альбина Владимировна, д-р биол. наук, доцент, профессор кафедры ветеринарной медицины

27550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49, тел.: (918) 417–21–38



Е. Ю. Марченко
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева
Россия

Марченко Евгений Юрьевич, кандидат ветеринарных наук, ассистент кафедры ветеринарной медицины РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева

27550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49



Список литературы

1. Буряко И.А. Выделение и изучение бактерий рода lactobacillus, перспективных для силосования кормов: автор. дис. … канд. биол. наук. – Минск, 1991. – 21 с.

2. Кощаев А.Г., Лысенко Ю.А., Мищенко В.А. и др. Интенсификация процесса культивирования физиологически адаптированных лактобацилл как основа создания биопрепаратов микробного происхождения для птицеводства // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2017. – № 128. – С. 1102–1115.

3. Клименко Е.С., Погодина А.В., Рычкова Л.В., Белькова Н.Л. Возможность таксономической идентификации бифидобактерий на основании различных вариабельных районов гена 16S рРНК // Генетика. – 2020. – Т. 56, № 8. – С. 904–914.

4. Лабинская А.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований: учебник. – М.: Медицина. ‒ 1978. – 394 с.

5. Локачук М.Н., Фролова Ю.М. Видовая идентификация чистых культур заквасочных микроорганизмов // Пищевые системы. – 2021. – Т. 4, № 3S. – С. 184–187.

6. Бойко А.А., Кощаев А.Г., Лысенко Ю.А. и др. Мясная продуктивность цыплят-бройлеров в зависимости от условий содержания и кормления при использовании в рационе микробной добавки // Ветеринария и кормление. – 2022. – № 3. – С. 8–11.

7. Устинова В.В., Смирнова Т.Г., Варламов Д.А. и др. Полногеномное секвенирование генома Mycobacterium heckeshornense // Бактериология. – 2017. – Т. 2, № 3. – С. 108–109.

8. Попов Д.А., Овсеенко С.Т., Вострикова Т.Ю. Применение метода MAlDI-TOF MS в современной микробиологической лаборатории // Поликлиника. – 2016. – № 1–3. – С. 53–56.

9. Кощаев А.Г., Фисенко Г.В., Лысенко Ю.А. и др. Продуктивность и мясные качества перепелов при использовании пробиотической кормовой добавки // Аграрная наука. – 2015. – № 11. – С. 15–18.

10. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019618111. Программа для идентификации микроорганизмов BactoSCREEN-ID:№ 2019616938. Заяв. 14.06.2019; Опубл. 26.06.2019. Заявитель: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма «Литех».

11. Соловьева В.В., Григорьева Т.В., Ризванов А.А. Идентификация микроорганизмов с помощью молекулярно-генетического анализа нуклеотидной последовательности гена 16S рибосомной РНК: Методическое пособие. – Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет, 2011. – 44 с.

12. Радченко В.В., Ильницкая Е.В., Шуваева Т.М. и др. Сравнительный анализ и пробиотический потенциал новых штаммов рода Lactobacillus из эволюционно закрепленных микробных ассоциаций желудочно-кишечного тракта дикой птицы // Биофармацевтический журнал. – 2020. – Т. 12, № 1. – С. 25–30.

13. Турова Т.П. Применение методов геносистематики для решения вопросов таксономии и изучения биоразнообразия прокариот: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. – Москва, 2009. – 86 с.

14. Васильев Д.А., Феоктистова Н.А., Мастиленко А.В. и др. Установление видовой принадлежности штаммов энтеробактерий методом MAlDI-TOF MS // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. – 2018. – № 2 (42). – С. 110–113.

15. Кощаев А.Г., Лысенко Ю.А., Радченко В.В. и др. Эффективность использования пробиотической добавки трилактокор в рационе перепелов // Аграрный вестник Урала. – 2017. – № 8 (162). – С. 4.

16. Bankevich А., Nurk S., Antipov D. et al. A new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing // SPAdes: J. Comp. Biol. ‒ 2012. ‒ Vol. 19 (5). ‒ Pр. 455–477.

17. Zhang J., Chen x., Liu P. et al. Dietary clostridium butyricum induces a phased shift in fecal microbiota structure and increases the acetic acid-producing bacteria in a weaned piglet model // J. Agric Food Chem. – 2018. – № 66. – Рр. 515–66.

18. Wu J., Zhao Y., Wang x. et al. Dietary nutrients shape gut microbes and intestinal mucosa via epigenetic modifications // Critic Rev Food Sci Nutri. – 2020. – 20:1–15.

19. Auch A.F. et al. Digital DNA-DNA hybridization for microbial species delineation by means of genome-to-genome sequence comparison // Standards in genomic sciences. – 2010. – Vol. 2. – Pр. 117–134.

20. Vemuri R., Gundamaraju R., Shinde T. et al. Lactobacillus acidophilus Dds-1 modulates intestinal-specific microbiota, short-chain fatty acid and immunological profiles in aging mice // Nutrients. – 2019. – 11:6.

21. Meier-Kolthoff J.P., Goker М. TYGS is an automated high-throughput platform for state-of-the-art genome-based taxonomy // Nature communications. – 2019. – Vol. 10, № 1. – 2182 p.

22. Gurevich A. et al. QUAST: quality assessment tool for genome assemblies // Bioinformatics. – 2013. – Vol. 29, № 8. – Pр. 1072–1075.

23. Kim E.Y., Kim Y.H., Rhee M.H. et al. Selection of Lactobacillus sp. Psc101 that produces active dietary enzymes such as amylase, lipase, phytase and protease in pigs // J. Gene Appl Microbiol. – 2007. – Vol. 53. – 111:7.

24. Sondheimer N., Lindquist S. Rnq1: an epigenetic modifier of protein function in yeast // Mol Cell. – 2000. – № 5. – Рр. 163–72.

25. Tahimic C.G., Wang Y., Bikle D.D. Anabolic effects of Igf-1 signaling on the skeleton // Front Endocrinol. – 2013. – 4:6.

26. Tatusova Т., DiCuccio М., Badretdin А. et al. NCBI prokaryotic genome annotation pipeline // Nucleic acids research. – 2016 – Vol. 44, № 14. – Pр. 6614–6624.

27. Okonechnikov K. et al. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit // Bioinformatics. – 2012. – V. 28, № 8. – Pр. 1166–1167.


Рецензия

Для цитирования:


Лысенко Ю.А., Кощаев А.Г., Беляк В.А., Лунева А.В., Марченко Е.Ю. Анализ, выделение и идентификация микробиома из слепых отростков кишечника промышленных свиней. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2024;(4):168-183. https://doi.org/10.26897/0021-342X-2024-4-168-183

For citation:


Lysenko Yu.A., Koshaev A.G., Belyak V.A., Luneva A.V., Marchenko E.Yu. Analysis, isolation and identification of the microbiome from the ceca of the intestines of industrial pigs. IZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY. 2024;(4):168-183. (In Russ.) https://doi.org/10.26897/0021-342X-2024-4-168-183

Просмотров: 105


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0021-342X (Print)