Состав, выделение и идентификация микробиома слепых отростков кишечника фазанов

В статье описаны данные по изучению таксономического разнообразия микроорганизмов, обитающих в желудочно-кишечном тракте, а именно в слепых отростках кишечника одомашненных фазанов двух видов (кавказские, румынские). Кроме того, проведены выделение и идентификация доминирующих представителей рода Lactobacillus как перспективных представителей штаммов-пробионтов. Состав таксономических групп микроорганизмов в содержимом слепых отростков кишечника фазанов изучался современным бактериальным метагеномным исследованием. Выделение чистых культур превалирующих видов рода Lactobacillus из химуса слепых отростков кишечника фазанов осуществлялось классическими микробиологическими методами. Идентификация доминирующих лактобактерий проводилась масс-спектрометрически на MALDI-TOF MS. Полногеномное секвенирование доминирующих представителей рода Lactobacillus осуществляли согласно протоколам исследований на приборе MiSeq (Illumina). В результате бактериального метагеномного анализа выявлено, что в содержимом слепого отростка кишечника фазанов обоих видов на уровне «филы» преобладали представители Proteobacteria и Firmicutes, на уровне «класса» ‒ Gammaproteobacteria, Bacilli и Clostridia, на уровне «отряда» ‒ Pseudomonadales, а на уровне «рода» ‒ Psychrobacter. При выделении и идентификации представителей рода Lactobacillus масс-спектрометрическими исследованиями на приборе MALDI-TOF MS установлено, что доминирующее превосходство заняли такие, как Loigolactobacillus coryniformis, Lactobacillus johnsonii и Lactobacillus reuteri. В результате полногеномного секвенирования ДНК чистых культур лактобактерий была подтверждена их видовая принадлежность, а также в геномах Loigolactobacillus coryniformis и Lactobacillus johnsonii были выявлены структуры, ответственные за выработку ряда бактериоцинов. 

1. Корниенко Е.М., Швецов Н.Н. О пробиотиках в бройлерном птицеводстве // Достижения и перспективы в сфере производства и переработки сельскохозяйственной продукции: Материалы II Национальной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения В.Я. Горина, пос. Майский, 28 января 2022 г. Майский: Белгородский ГАУ, 2022. С. 71-74. EDN: NGAYNY.

2. Лыско С.Б. Применение кормов с пробиотиком – экологичный способ профилактики кишечных инфекций цыплят-бройлеров // Развитие современных систем земледелия и животноводства, обеспечивающих экологическую

3. безопасность окружающей среды: Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 110-летию Пермского НИИСХ, Пермь, 5-7 июля 2023 г. Пермь: Издательство «От и До», 2023. С. 434-440. EDN: BPNXWF.

4. Псхациева З.В., Каиров В.Р., Булацева С.В. Применение комплекса сорбента и пробиотика в птицеводстве // Известия Горского государственного аграрного университета. 2023. Т. 60-2. С. 70-76. https://doi.org/10.54258/20701047_2023_60_2_70

5. Яковец М.Г., Лысенко Ю.А., Шантыз А.Х. и др. Разработка и оценка эффективности использования кормовой добавки в рационе фазанов // Ветеринария и кормление. 2022. № 6. С. 75-78. https://doi.org/10.30917/ATT-VK-1814-9588-2022-6-20

6. Лысенко Ю.А., Кощаев А.Г., Беляк В.А. и др. Анализ, выделение и идентификация микробиома из слепых отростков кишечника промышленных свиней // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2024. № 4. С. 168-183. https://doi.org/10.26897/0021-342X-2024-4-168-183

7. Ледяшова А.С. Молекулярно-генетические исследования систематических групп микроорганизмов в кишечнике свиней // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Материалы Международной научно-практической конференции, Йошкар-Ола, 21-22 марта 2024 г. Йошкар-Ола: Марийский государственный университет, 2024. С. 576-579. EDN: BVOZLL.

8. Лысенко Ю.А., Лунева А.В., Беляк В.А., Акчурина И.В. Генетический анализ микробиоты кишечника свиней // Молодая аграрная наука: Материалы Международной научно-практической конференции, Майкоп, 16 мая 2024 г. Майкоп: Издательство «Магарин Олег Григорьевич», 2024. С. 231-234. EDN: FFBTXS.

9. Устинова В.В., Смирнова Т.Г., Варламов Д.А. и др. Полногеномное секвенирование генома Mycobacterium heckeshornense // Бактериология. 2017. Т. 2, № 3. С. 108-109. EDN: XOXMEP.

10. Буряко И.А., Астапович Н.И., Стефанович Л.И., Сафонова М.Е. Выделение и отбор бактерий рода Lactobacillus – основы пробиотических препаратов // Пробиотики, пребиотики, синбиотики и функциональные продукты питания. Современное состояние и перспективы: Материалы Международной конференции, Москва, 2-4 июля 2004 г. Москва, 2004. С. 18-19.

11. Ковтун А.А., Беляк В.А. Исследование микробиома различных отделов ЖКТ индейки и их видовая идентификация // Материалы Международной научной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 150-летию со дня рождения А.Я. Миловича: Сборник статей, Москва, 3-5 июня 2024 г. Москва: РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2024. С. 308-311. EDN: PVKUFG.

12. Лабинская А.С., Анкирская А.С., Бадлеева М.В. и др. Частная медицинская микробиология с техникой микробиологических исследований: Учебное пособие. Санкт-Петербург: Лань, 2022. 608 с. EDN: FJENSW.

13. 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. EDN: VXEHSB.

14. Васильев Д.А., Феоктистова Н.А., Мастиленко А.В., Сульдина Е.В. Установление видовой принадлежности штаммов энтеробактерий методом MALDI-TOF MS // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 2 (42). С. 110-113. https://doi.org/10.18286/1816-4501-2018-2-110-113

15. Bankevich A., Nurk S., Antipov D. et al. A New Genome Assembly Algorithm and Its Applications to Single-cell Sequencing. SPAdes: J. Comp. Biol. 2012;19(5):455-477. https://doi.org/10.1089/cmb.2012.0021

16. Auch A.F., Mathias J., Klenk H., Göker M. Digital DNA-DNA Hybridization for Microbial Species Delineation by Means of Genome-to-genome Sequence Comparison. Standards in Genomic Sciences. 2010;2:117-134. https://doi.org/10.4056/sigs.531120

17. Meier-Kolthoff J.P., Goker M. TYGS is an Automated High-throughput Platform for State-of-the-art Genome-based Taxonomy. Nature Communications. 2019;10(1):2182. https://doi.org/10.1038/s41467-019-10210-3

18. Tatusova T., DiCuccio M., Badretdin A. et al. NCBI Prokaryotic Genome Annotation Pipeline. Nucleic Acids Research. 2016;44(14):6614-6624. https://doi.org/10.1093/nar/gkw569

19. Gurevich A., Saveliev V., Vyahhi N., Tesler G. QUAST: Quality Assessment Tool for Genome Assemblies. Bioinformatics. 2013;29(8):1072-1075. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btt086

20. Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M. Unipro UGENE: a Unified Bioinformatics Toolkit. Bioinformatics. 2012;28(8):1166-1167. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts091