蒜皮对湖羊肠道微生物的影响

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皖北地区紧靠全国最大的大蒜种植与加工基地——山东金乡,同时皖北地区也有一些大蒜种植加工大县。这些地方每年都产生大量的大蒜加工副产物——蒜皮和蒜梗,如何处理这些副产物成为令大蒜加工企业头痛的问题。目前皖北有部分养殖企业用大蒜皮完全替代青贮或饲草等传统粗料饲喂肉羊,以实现变废为宝。由于蒜皮含有与大蒜相同的化学成分,如大蒜素等有机硫化合物,这些活性成分是否会对肉羊肠道微生物不利影响,目前尚不清楚。本研究比较蒜皮和青贮(玉米秸秆)两种不同粗饲料对湖羊肠道微生物组的影响,旨在评价以蒜皮作为完全粗饲料的合理性。选取体重相近的青年雌性湖羊60只,随机分成两组,30只/组,分别以蒜皮(E P组)与玉米秸秆(CT组)作为粗饲料,饲喂60 d。试验结束后,无菌条件下从试验羊直肠采集粪便。从EP组和CT组各随机抽取10个样本,在Illumina Hi Seq平台对样品的16S r RNA基因的V3-V4区进行高通量测序,再通过生物信息学分析比较两组间的菌群差异。主要结果如下:1)各样本获得有效数据(valid tags)量分布在27200~40776之间,valid tags平均长度分布在423.76~429.34bp。EP组组粪便中OTU个数、Shannon Wiener指数、Alpha Simpson指数和Alpha Rank Abundance指数均显著高于CT。2)相对丰度大于1%的优势菌门中,EP组比CT组多了纤维杆菌门(Fibrobacte res);在门分类水平上,EP组的优势细菌归类为蓝藻菌门(Cyanobacteria)、迷踪菌门(Elusimicrobia)、纤维杆菌门(Tenericutes)、黏胶球形菌门(Lentisphaerae)、软壁菌门(Tenericutes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)。CT组的优势细菌归类为放线菌门(Actinobacteria)、螺旋菌门(Actinobacteria)。在科分类水平上,EP组和C T组相对丰度大于1%的科相同,但EP组瘤胃菌科(Ruminococcaceae)相对丰度显著高于CT组(33.95%vs.29.64%)。挑取差异物种丰度Top 10的科做相对丰度b oxplot分析发现,EP组优势菌科为拟杆菌科RF16群(Bacteroidales RF16 group,)、梭菌BB60群(Clostridiales vadin BB60 group)、韦荣球菌科(vieroniaceae)、红螺菌科(Rhodospirillaceae)和瘤胃球菌科(ruminococcaceae);CT组优势菌科为拟杆菌科(Bacteroidaceae)和拟杆菌科S24群(Bacteroidaceae S24 group)、毛螺菌科(Lachnospiraceae)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)、螺旋体科(Spirochaetaceae)。结论:以蒜皮为粗饲料饲喂湖羊,其肠道微生物丰富度与均匀度较以青贮(玉米秸秆)为粗饲料好,蒜皮可替代青贮玉米秸秆作为湖羊的粗饲料来改善湖羊的肠道微生物群落结构。
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