动物胃肠道是一个复杂的微生态系统,存在大量的微生物,这些微生物对机体的健康发育至关重要。动物胃肠道系统具有极强的可塑性,也极易受环境等因素的影响。牦牛是我国青藏高原地区特有的牛种资源和主要畜种,具有抗病力强,耐粗饲,独特适应性等优良特性。这些独特的生理特性和其胃肠道微生物密切相关。为揭示牦牛胃肠道菌群组成特征,本研究分析了牦牛胃肠道细菌群落组成、结构与功能,分离及筛选出牦牛源乳酸杆菌,并结合全基因组学的方法分析其潜在益生特性,同时探讨牦牛源乳酸杆菌缓解肠道炎症的作用机制,为菌株在临床应用中提供理论依据。主要研究内容如下:1牦牛胃肠道细菌菌群组成研究采用Illumina Mi Seq高通量测序方法对牦牛胃肠道不同区段内容物中细菌菌群组成、结构与功能进行研究。结果显示,胃内细菌菌群的多样性指数Shannon及丰度指数Chao1显著高于肠道（p<0.05）。在门水平上,厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度较高,是胃肠道中的优势菌门;在属水平上,胃内unidentified＿Ruminococcacea和unidentified＿Prevotellaceae的相对丰度显著高于其他部位（p<0.05）;unidentified＿Enterobacteriaceae在空肠内的相对丰度显著高于其他区段（p<0.05）;拟杆菌属和拟普雷沃菌属在大肠段中的相对丰度较高（p<0.05）。胃内碳水化合物、氨基酸代谢、能量代谢等功能基因的相对丰度高于肠道（p<0.05）。结果表明,牦牛胃肠道内不同区段细菌菌群组成、多样性及功能存在显著差异。2牦牛源乳酸杆菌的分离鉴定及体外益生特性研究选择传统放牧条件下牦牛胃肠道内容物为试验样本,分离筛选益生性能较好的候选菌株。本试验从牦牛胃肠道内分离到61株乳酸杆菌,筛选出15株作为候选菌株,通过耐酸耐胆盐、人工模拟胃肠液试验、黏附性试验、疏水性试验、抑菌试验、药敏试验、抗氧化试验、溶血试验、菌株安全性评价,综合筛选出2株益生特性好且安全性高的菌株;经革兰氏染色和16S r DNA鉴定为Lactobacillus reuteri YLR001和Lactobacillus fermentum YLF016。结果表明,这两株菌对胃肠道环境具有极强的耐受能力和黏附能力,是益生特性优异的菌株。3牦牛源发酵乳杆菌和罗伊氏乳杆菌全基因组学分析采用全基因组测序技术对牦牛源罗伊氏乳酸杆菌YLR001和发酵乳杆菌YLF016基因组基本特征及潜在功能基因进行测序分析。结果发现,YLF016基因组含有1条染色体（长度为2094354 bp）,含有2130个编码基因,58个t RNA基因和15个r RNA操纵子;YLR001基因组含有1条染色体（长度为2242943bp）和三个质粒,含有2463编码基因,77个转运RNA,以及18个r RNA操纵子和1个s RNA。这两株菌株具有与耐酸、耐胆盐、抗氧化以及黏附相关的基因。4牦牛源乳酸杆菌对LPS诱导小鼠肠道炎症的缓解作用为研究牦牛源乳酸杆菌缓解肠内微生物产生的内毒素对肠道炎症的作用机制。通过腹腔注射LPS诱导小鼠肠道炎症模型,对比单一菌株和复合菌株对LPS诱导小鼠肠道炎症的预防效果,旨在探究牦牛源乳酸杆菌缓解肠道炎症的作用机制。评估小肠组织病理损伤情况,通过RT-q PCR和Western blot检测空肠组织NF-κB和Nrf2通路相关蛋白的变化。结果表明,罗伊氏乳杆菌YLR001和发酵乳杆菌YLF016对LPS诱导的小鼠肠道炎症均具有防治效果,两种菌的复合使用具有协同作用可显著降低空肠中炎性因子IL-1β、IL-6和TNF-α的m RNA表达量;Western blot结果进一步证实牦牛源乳酸杆菌可抑制LPS刺激诱导的TLR4,核转录因子κB抑制蛋白α（IκBα）和NF-κBp65的磷酸化水平;激活Nrf2信号通路的活性,提高抗氧化蛋白（HO-1和NQO1）的表达水平;同时增加肠道紧密连接蛋白（Occludin、Claudin-1和ZO-1）的表达。提示牦牛源乳酸杆菌可通过抑制TLR4-NF-κB活化来发挥抗炎作用;促进Nrf2的核易位,激活Keap1-Nrf2信号通路,增加抗氧化蛋白（HO-1和NQO1）的表达,从而抑制炎症因子的释放,减轻小鼠肠道炎症和黏膜损伤,且复合乳酸杆菌比单一菌株对缓解小鼠肠道炎症和黏膜损伤效果更显著。5复合乳酸杆菌缓解LPS诱导小鼠肠道炎症的代谢组学研究运用非靶向代谢组学的方法,分析复合乳酸杆菌对小鼠肠道炎症相关代谢物的变化。结合多变量统计分析,研究复合乳酸杆菌缓解小鼠肠道炎症的差异代谢物及潜在代谢通路。对于空白对照组和LPS造模组,PLS-DA模式识别结果显示两组样本明显分开,说明模型组中小鼠代谢物谱发生显著改变。在空白对照组（Con）和LPS造模组（LPS）中共筛选出71个差异性代谢物,其中上调代谢物有38个,下调的有33个。在LPS造模组（LPS）和乳酸杆菌预防组（PLPS）中共筛选出91个差异性代谢物,其中显著上调的58个,下调的有33个。对筛选出的差异代谢物进行代谢通路的富集分析,发现鞘脂类代谢,泛酸和辅酶A生物合成及甘油磷脂通路可能是复合乳酸杆菌缓解LPS诱导小鼠肠道炎症的潜在靶标路径。综上所述,本研究通过系统分析牦牛胃肠道细菌菌群组成,揭示其胃肠道不同部位菌群特征和差异。并在此基础上,结合菌株体外筛选和全基因组学分析,筛选出两株益生特性好且安全性高,具有较强抗逆性的发酵乳杆菌YLF016和罗伊氏乳杆菌YLR001,并深入阐明了牦牛源乳酸杆菌在缓解LPS诱导肠道炎症中的调控作用。从分子水平进一步揭示了牦牛源乳酸杆菌的益生机制,为后续益生菌制剂的开发利用提供理论依据。