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生命科学与工程学院李英研究员在《Gut Microbes》发表最新研究成果

发表时间：2020-07-03

6月25日，《Gut Microbes》（中科院一区，IF=7.4）在线发表了题为“Life-long dynamics of the swine gut microbiome and their implications in probiotics development and food safety” 的论文。我校生命科学与工程学院李英研究员为本论文的第一作者，佛山科学技术学院为第一单位，华南农业大学王修启教授为合作作者，中国农业大学王军军教授和美国阿肯色大学知名学者为通讯作者。

肠道菌群在猪营养、健康和疾病等方面起着重要作用，通过调控肠道菌群促进猪健康是实现低抗养殖的一个重要途径。

在前期合作研究中，团队以17头仔猪为实验对象，收集了胎便、哺乳期、保育期、生长期、育肥期四个阶段的粪便样品，利用基于16S rDNA深度测序和分析方法，发现猪不同生长阶段肠道菌群组成和结构显著不同（见图一）。其中，差别最大的是哺乳期。进一步，用置换多变量方差分析（PERMANOVA）研究了年龄、体重、饮食、性别、个体猪和母猪等因素对猪肠道菌群的影响。发现饮食、年龄和体重都是塑造猪肠道微生物组的重要因素，其中饮食是最重要的影响因素，解释了约35％的变异。

图一不同生长阶段猪肠道菌群结构的纵向变化

为了确定生长性能相关的细菌类群，探索潜在的益生菌。用随机森林模型，以500个细菌单元分类作为特征，体重作为结果，进行回归分析，预测得到每个阶段生长性能相关的前50种细菌特征。发现每一个生长阶段跟生长相关的菌属是不一样的，而且这些生长相关的菌属既包含常驻菌也包含过路菌，我们的结果提示不同的生长阶段能促进生长的菌也是不一样的（Wang et al.2019，Microbiome）。在此基础上，本研究鉴定了不同生长阶段猪肠道菌群核心菌群，并提出使用混合的、针对不同生长阶段的组合益生菌，以最大程度促进猪健康生长的观点。此外，猪肉作为全世界消费最多的肉类，也是食源性致病菌的主要来源，大部分关于猪肉食品安全的研究集中在猪屠宰之后，然而本研究发现，有些致病菌例如图二的弯曲杆菌属(Campylobacter)和大肠杆菌属的一些菌从猪出生就存在，其相对丰度随生长而发生变化（图二），这一结果提示猪出栏前的生长时期可作为食品安全干预的新窗口。（Li et al. 2020 Gut Microbes，)