Таксономическая И Функциональная Характеристика Микробиоты Рубца Лактирующих Коров Под Влиянием Пробиотика Целлобактерина+

Abstract

В настоящее время рационы дойных коров построены так, чтобы обеспечить максимальную скорость роста и продуктивность за короткий промежуток времени. Однако интенсивное ведение животноводства сказывается в первую очередь на здоровье животных, поскольку нарушаются свойственные жвачным пути обмена веществ. Использование подходов 16S-метагеномики позволяет оценить генетическое и метаболическое разнообразие микробиома коров и установить факторы, которые способствуют увеличению продуктивности и улучшению состояния здоровья. В настоящей работе с применением программного комплекса PICRUSt2 и MetaCyс впервые установлен факт усиления предсказанного функционального потенциала некоторых метаболических путей в микробиоме рубца коров, в рацион которых вводили штамм бактерии Enterococcus faecium 1-35 в составе пробиотика Целлобактерина+. Целью работы была оценка влияния Целлобакте-рина+ на зоотехнические показатели, состав микробиома рубца и функциональный потенциал микробиоты при введении препарата в рацион дойных коров. Эксперимент проводили в зимне-весенний период 2018 года на базе АО ПЗ «Пламя» (Ленинградская обл., Гатчинский р-н). По принципу аналогов были сформированы две группы (по 10 гол.) дойных коров (Bos taurus taurus) голштинизированной черно-пестрой породы 2-й и 3-й лактации со средним годовым удоем 7000-7500 кг. Пробиотик Целлобактерин+ (ООО «БИОТРОФ», г. Санкт-Петербург) вводили в рацион коров опытной группы из расчета 40 г/гол. Продолжительность опыта -60 сут. Отбор проб рубцового содержимого (10-50 г) от трех коров из каждой группы проводили в конце эксперимента с использованием стерильного зонда. Параллельно отбирали натощак кровь для биохимического анализа из подхвостовой вены. Также определяли массовую долю жира, белка и число соматических клеток в молоке. Тотальную ДНК из исследуемых образцов выделяли с использованием набора Genomic DNA Purification Kit («Fermentas, Inc.», Литва). Амплификацию для последующего NGS-секвенирования (Veriti Thermal Cycler, «Life Technologies, Inc.», США) с эубактериальными праймерами (IDT) 343F (5´-CTCCTACGGRRSGCAGCAG-3´) и 806R (5´-GGACTACNVGGGTWTCTAAT-3´), фланкирующими участок V1V3 гена 16S рРНК. Метагеномное секвенирование (система MiSeq, «Illumina, Inc.», США) осуществляли с набором MiSeq Reagent Kit v3 («Illumina, Inc.», США). Таксономическую принадлежность микроорганизмов до рода определяли в программе RDP Classifier. Рассчитывали индекс α-биоразнообразия микробиома рубца Сhao1. Анализ микробного β-разнообразия выборок методом главных компонент проводили по методике Weighted UniFrac PCoA Emperor с использованием программного пакета QIIME. Реконструкцию и прогнозирование функционального содержания метагенома, семейств генов, ферментов осуществляли при помощи программного комплекса PICRUSt2 (v.2.3.0). Для анализа метаболических путей и ферментов пользовались базой данных MetaCyc (https://metacyc.org/). Скармливание пробиотика оказало достоверное влияние (р = 0,049) на повышение надоев, а также на снижение (р = 0,003) числа соматических клеток в молоке коров (на 38 тыс.ʺмл −...

СОСТАВ И ФУНКЦИИ МИКРОБИОМА СЛЕПЫХ ОТРОСТ-КОВ КИШЕЧНИКА Oryctolagus dominis ПОД ВЛИЯНИЕМ КОМ-ПЛЕКСНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ

“…Ранее мы провели исследование (32), основанное на биоинформатической обработке данных NGS-секвенирования гена 16S рРНК в микробиоме рубца молочных коров, которое продемонстрировало, что изменения в таксономической структуре микроорганизмов рубца под воздействием пробиотика Целлобактерин+ были связаны с метаболическими сдвигами функционального потенциала микроорганизмов, и подтвердило важную роль указанного пробиотика в поддержании метаболического гомеостаза. В 2021 году в работе на кроликах было продемонстрировано изменение потенциальных метаболических путей микробиома кишечника на основе секвенирования гена 16S рРНК в зависимости от генотипа, что позволило выявить потенциальные биомаркеры, важные для улучшения пород мясных кроликов (33).…”

“…При этом влияние кормовых добавок на метабо-лический потенциал кроликов ранее не изучалось. Однако подобные работы проводились на других сельскохозяйственных животных -на крупном рогатом скоте (32), свиньях (84), птице (85). На примере несушек Hyline Brown было показано (85), что включение в рацион пробиотика на основе Bacillus subtilis DSM 32324, Bacillus subtilis DSM 32325 и Bacillus amyloliquifaciens DSM 25840 приводило к усилению путей, связанных с метаболизмом витамина В6, ретинола, фосфонатов и фосфинатов, тирозина, биосинтезом фенилпропаноидов, монобактамов, пантотенатов и КоА, деградацией РНК.…”

КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ ВЗАИМОЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ СОДЕРЖАНИЕМ ОБЩИХ ЖЕЛЧНЫХ КИСЛОТ И ОСНОВНЫМИ БИОХИМИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ КРОВИ У НОРОК (Mustela vison Schreber, 1777)

“…В то время как желчные кислоты эндогенно токсичны в повышенных концентрациях из-за амфипатической структуры, некоторые авторы (4-7) указывают на то, что они также обладают эндокринными и метаболическими функциями, которые заключаются в саморегуляции их синтеза, транспорта и детоксикации. Желчные кислоты вовлечены в реакции, обеспечивающие клетку энергией, в гомеостаз липидов и глюкозы, а также оказывают влияние на состав кишечной микробиоты (8).…”