【摘要】：高等哺乳動物后腸道中棲息著種類眾多的微生物,數(shù)量高達(dá)1013-1014 CFU/mL,這些微生物的代謝活動對維持腸道健康起著重要作用。一些腸道微生物,如乳酸桿菌、雙歧桿菌和腸球菌等代謝會產(chǎn)生大量乳酸,主要為兩種構(gòu)型:L型乳酸和D型乳酸,其中D型乳酸的積累會對動物產(chǎn)生嚴(yán)重后果。實際上,在健康動物的糞樣中乳酸的濃度很低,這是因為乳酸可以被消化道內(nèi)的其他菌群代謝所利用。這些細(xì)菌不僅可以代謝消化道內(nèi)過量的乳酸,防止乳酸酸中毒,維持正常pH,而且可以產(chǎn)生大量短鏈脂肪酸(Short chain fatty acids,SCFAs),其對維持大腸的健康有重要作用。目前,關(guān)于單胃動物腸道中乳酸利用菌的報道尚不多,特別是在豬源D型乳酸利用菌方面還未見系統(tǒng)研究,因此,本論文首先對豬糞樣中混合菌群利用不同構(gòu)型乳酸的特性進(jìn)行了初步探討,進(jìn)一步分離和鑒定糞樣中的D型乳酸利用菌,并研究其體外發(fā)酵特性。論文研究分為三部分:一 仔豬糞樣菌群對不同構(gòu)型乳酸的體外利用特性本試驗旨在比較豬糞樣中菌群對不同構(gòu)型乳酸的利用特性,分別以D型乳酸、L型乳酸或DL型混合乳酸為底物,仔豬新鮮糞樣為接種物進(jìn)行體外發(fā)酵試驗。測定發(fā)酵過程中乳酸的濃度,并用高通量測序技術(shù)分析發(fā)酵前、后發(fā)酵液中菌群變化。結(jié)果表明,發(fā)酵24 h后,添加不同構(gòu)型乳酸時,在門水平上,發(fā)酵樣品中菌群組成無顯著差異,在屬水平上菌群組成有顯著變化,D型乳酸組Coprococcus、Subdoligranulum屬占總菌比例顯著低于L型和DL型混合乳酸組,而Ruminococcus、unclassified Clostridiales和unclassified Lachnospiraceae占總菌比例顯著高于其他兩種底物組(P0.05)。24h 后,發(fā)酵液中 Coprococcus、Desulfovibrio 和 Oscillibacter 屬被 10 倍以上富集,而Blautia、Clostridium、Dorea和Faecalibacterium屬占總菌比例僅為發(fā)酵前的0.1-0.5。結(jié)果表明,豬糞樣微生物對不同構(gòu)型乳酸的利用存在差異,乳酸在后腸道中的積累和菌群之間的互作有關(guān),調(diào)節(jié)微生物菌群組成可能是防止乳酸積累的一個有效途徑。二 豬源D型乳酸利用菌的分離與鑒定本試驗旨在分離豬源D型乳酸高效利用菌,并通過生理生化實驗和分子手段對其進(jìn)行鑒定。將新鮮豬糞接種到只補(bǔ)充D型乳酸的YCFA培養(yǎng)基,在厭氧條件下培養(yǎng),共分離純化得到25株腸道菌。通過測定25株菌24 h內(nèi)對D型乳酸的利用情況,篩選到6株高效利用D型乳酸的菌株:J1、J2、J3、J4、J5、J6,它們在24 h內(nèi)對25 mmol/L的D型乳酸利用率均接近100%。通過對D型乳酸利用菌的生理生化和16S rRNA基因序列進(jìn)行鑒定,6株菌分別被鑒定為:Bacteroides fragilis(脆弱擬桿菌),為擬桿菌屬的代表株,革蘭氏陰性桿菌;Bacteroides acidiciens(產(chǎn)酸擬桿菌),此菌株與脆弱擬桿菌的特性相似;Veillonella denticariosi,系統(tǒng)發(fā)育與嚙齒韋榮氏球菌相似;Veillonella caviae(豚鼠韋榮氏球菌),革蘭氏染色陰性厭氧球菌;Bacteriodies uniformis(單形擬桿菌),革蘭氏染色為陰性,無芽孢,專性厭氧型;Megasphaera elsdenii(埃氏巨型球菌)。6株菌均能利用葡萄糖、麥芽糖、乳酸等碳源并產(chǎn)生大量的氣體。三 D型乳酸利用菌的體外發(fā)酵性質(zhì)以及對不同構(gòu)型乳酸利用的研究本試驗旨在研究6株D型乳酸利用菌對D型乳酸的體外發(fā)酵特性以及Megasphaera elsdenii J6對不同底物的發(fā)酵特性。將6株菌分別接種到補(bǔ)充25 mmol/L D型乳酸的YCFA培養(yǎng)基上生長,測定其24 h生長速率,對底物的利用情況以及發(fā)酵產(chǎn)物,6株菌均能在僅添加D型乳酸的培養(yǎng)基上生長良好,并且都可以在24 h內(nèi)完全利用掉25 mmol/L的D型乳酸,產(chǎn)生大量SCFAs。其中,Megasphaera elsdenii J6對D型乳酸的利用速率最快,并且24 h的發(fā)酵產(chǎn)物中丁酸的產(chǎn)量遠(yuǎn)高于其它5株菌。將M.elsdenii J6接種到分別添加相同濃度(25 mmol/L)的D型乳酸、L型乳酸、DL型混合乳酸(D型乳酸:L型乳酸分別為1:1和1:2)以及葡萄糖的培養(yǎng)基上生長,結(jié)果表明:相對于L型乳酸,M.elsdenii J6更偏愛利用D型乳酸。當(dāng)M.elsdenii J6生長在D型乳酸為唯一底物的培養(yǎng)基上時,代謝產(chǎn)物中乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等短鏈脂肪酸的濃度顯著高于生長在其他構(gòu)型乳酸的培養(yǎng)基上(P0.05)。測定M.elsdenii J6的D型乳酸脫氫酶的活性顯著高于L型乳酸脫氫酶的活性(P0.05)。當(dāng)M.elsdenii J6生長在僅添加葡萄糖為底物的培養(yǎng)基上時,M.elsdenii J6首先將葡萄糖代謝為乳酸,當(dāng)葡萄糖消耗殆盡之后M.elsdenii J6利用已經(jīng)產(chǎn)生的乳酸進(jìn)行二次發(fā)酵,說明菌株M.elsdenii J6自身存在一個初級和次級代謝的關(guān)系。該結(jié)果說明,優(yōu)先利用D型乳酸的腸道細(xì)菌,如M.elsdenii,對腸道內(nèi)D型乳酸積累有潛在的益生調(diào)控作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S828

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 王洪榮;;反芻動物瘤胃酸中毒機(jī)制解析及其營養(yǎng)調(diào)控措施[J];動物營養(yǎng)學(xué)報;2014年10期

2 陳韻名;鄧烈華;姚華國;;D-乳酸的臨床研究進(jìn)展[J];醫(yī)學(xué)研究雜志;2012年05期

3 王玲玲;郭振輝;;D-乳酸的生化特性及其臨床研究進(jìn)展[J];廣東醫(yī)學(xué);2011年23期

4 龍黎明;毛勝勇;蘇勇;朱偉云;;一株瘤胃源乳酸利用菌的分離鑒定及其體外代謝特性[J];微生物學(xué)報;2008年12期

5 劉威;朱偉云;姚文;毛勝勇;;一株乳酸利用、丁酸產(chǎn)生菌的分離與鑒定及代謝特性的初步研究[J];微生物學(xué)報;2007年03期

6 閆智慧,高靜,周麗亞,趙學(xué)明;乳酸的應(yīng)用與發(fā)酵生產(chǎn)工藝[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2004年03期

7 P.R.Greenough;徐保世;;牛的蹄葉炎[J];國外獸醫(yī)學(xué).畜禽疾病;1989年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李博;仔豬后腸中抗性淀粉降解的微生物機(jī)制[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

，

本文編號：2373667