基于高通量测序的营养不良儿童肠道菌群多样性研究
·188·《发育医学电子杂志 》2019年7月 第7卷 第3期 J Development Med，July 2019，Vol.7，No.3
基于高通量测序的营养不良儿童肠道
菌群多样性研究
吴薇岚 江蕙芸（广西壮族自治区妇幼保健院 儿童保健科，广西 南宁 530000）·论著·
【摘要】 目的 采用高通量测序方法，比较营养不良儿童与正常儿童肠道菌群物种多样性及组成特点的差异。 方法 2017年1月至6月，在广西壮族自治区妇幼保健院儿童营养门诊就诊的营养不良患儿中，纳入20例为研究对象；同时纳入正常健康儿童20例为对照组。采集粪便样本，提取细菌DNA，通过两步PCR的方法构建文库，扩增16S rDNA中V4-V5区进行高通量测序。进行生物信息学分析，构建稀释性曲线；采用mothur软件对Alpha多样性进行计算。利用R语言进行Heatmap分析、主成分分析PCA（Principal Component Analysis）、典型关联分析CCA（Canonical Correlation Analysis）/冗余分析RDA（Redundancy Analysis)，分别在样本的门和属两个分类水平上进行数据整合归类比较统计。 结果 营养不良组与对照组儿童的月龄、性别、分娩方式、出生胎龄以及喂养等基本情况比较，差异均无统计学意义。两组儿童肠道菌群的丰富度和均匀度比较，差异无统计学意义。两组儿童肠道菌群门水平微生物共检出14种，营养不良组的硬壁菌门（Firmicutes）及未分类菌的OUT数低于对照组，拟杆菌（Bacteroidetes）的OUT数高于对照组（P<0.05）。两组儿童肠道菌群属水平微生物共检出154种，其中多形杆状菌（Bacteroides）、乳酸菌（Lactobacillus）、罗斯菌（Roseburia）等24个属的OTU在两组间差异具有统计学意义（P<0.05），其中营养不良组的多型杆状菌（Bacteroides）和罗斯菌（Roseburia）的OUT数高于对照组，乳酸菌（Lactobacillus）的OUT数低于对照组。将两组样本进行主成分PCA分析，根据样本聚类情况，营养不良组与对照组虽然距离相近，但仍可看出两组分别聚集。 结论 营养不良儿童肠道菌群在门水平中硬壁菌偏低，在属水平中多形杆状菌及罗斯菌含量偏高，因此可根据不同菌属的作用特点来调整菌群，以期达到菌群平衡、吸收良好、体格发育正常的良性循环。【关键词】营养不良儿童；高通量测序；硬壁菌门；多形杆状菌；罗斯菌
Diverse research of intestinal flora in children with malnourished based on high-throughput sequence WU Wei-lan, JIANG Hui-yun (Child Healthcare Department, The Maternal Child Health Hospital of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Guangxi, Nanning 530000, China)Corresponding author: JIANG Hui-yun (Email: 170130813@ qq.com)【Abstract】 Objective To compare the differences between malnourished children and normal children in diversity of intestinal flora and character of composition by high-throughput sequence. Methods From January to June 2017, 20 malnourished children who were treated in the Child Healthcare Department of The Maternal Child Health Hospital of Guangxi Zhuang Autonomous Region were recruited. Meanwhile 20 healthy children were selected as control group. Fecal specimens were collected and bacterial DNA was extracted. The library was constructed through two-step PCR, and the V4/V5 region of 16S rDNA was amplified with high-throughput sequence. The results were analyzed by bioinformatics and the dilution
DOI：10.3969/j.issn.2095-5340.2019.03.006基金项目：广西医疗卫生适宜技术开发与推广应用项目（S201616）通讯作者：江蕙芸（Email：170130813@ qq. com
）《发育医学电子杂志》 2019年7月 第7卷 第3期 J Development Med，July 2019，Vol.7，No.3·189·
营养不良是指由于各种营养物质摄入过量或
不足、吸收障碍或消耗过度所致的一种营养失衡
症。营养不良是一个全球性的重大问题，在欧美等
发达国家以肥胖常见，在亚洲、非洲等发展中国家
则是以低体重、消瘦、生长迟缓多见。在南亚和东
非少数国家5岁以下低体重儿童中，分别有33%和28%的患儿营养不良与肠道通透性增加、腹泻、吸
收障碍和免疫功能低下、肠炎相关［1-2］，这些因素均
严重影响着学龄前儿童的健康成长［3-4］。迄今为止，
营养素干预、饮食调整及行为疗法等解决方案尚未
能有效治疗营养不良。在人类的生长发育和疾病
发生过程中，肠道微生物群落常常被看做是人类的
“第二基因组”［5］，在人类健康中起着非常重要的
作用。有研究显示，肠道菌群对宿主从食物中提取
营养物质起着重要作用，特别是对儿童营养及生长
发育过程影响深刻［6］。宿主肠道菌群的组成结构
及丰度可以调控食物中营养物质的吸收和热量的
供给过程，如果肠道微生态平衡发生严重紊乱，即
菌群失调，便可影响宿主对营养和能量的获取［7-8］。
如结肠内的厌氧菌可以对未消化的食物进行化学作用，参与多种婴幼儿生长发育所需营养物质（蛋
白质、氨基酸、糖、脂类、维生素等）的合成与代谢，
由此可见，探讨营养不良儿童肠道菌群的变化具有
重要意义。本研究采用高通量测序方法，比较营养
不良儿童与正常儿童肠道菌群物种多样性及组成
特点的差异，探讨儿童营养不良与肠道微生物菌群
构成的相关性。1 资料与方法
1.1 研究对象 2017年1月至6月，在广西壮族自
治区妇幼保健院儿童营养门诊就诊的营养不良患儿
中，纳入20例为研究对象（A组），其中男性8例，女
性12例，平均月龄为（18±15）个月（4～48个月）。
纳入标准：营养不良原因均为喂养和饮食因素引起，
如挑食、偏食、厌食、缺乏科学喂养方式等。排除标准：
近半年有感染性腹泻、抗生素及益生菌使用史，先天
性消化道畸形、消化道手术史。同时纳入健康儿童20例为对照组（B组），其中男性9例，女性11例，平
均月龄为（22±12）个月（4～50个月）。1.2 诊断标准 儿童营养不良诊断标准参考美
国国家健康统计中心（CNHS）制定的国际标准（即curve was constructed. Alpha diversity was counted by mothur software. Heatmap analysis, Principal Component Analysis (PCA), Canonical Correlation Analysis (CCA)/Redundancy Analysis (RDA) were analysed by R language. Data integration and classification were carried out at the level of phylum and genus species respectively. Results There was no statistical significance between malnutrition group and control group in terms of age, sex, mode of delivery, gestational age, and feeding. There was no statistical significance in the species richness and evenness between the two groups. A total of 14 microorganisms for phylum were detected in intestinal flora from two groups, the number of OTU for Firmicutes and unclassified bacteria in malnutrition group was lower than that in control group, the number of OTU for Bacteroidetes in malnutrition group was higher than that in control group(P<0.05). A total of 154 microorganisms for genus were detected in intestinal flora in two groups, the OTUs of 24 genera, including Bacteroides, Lactobacillus and Roseburia, had statistical significance between the two groups (P<0.05). The number of OTU for Bacteroides and Roseburia in malnutrition group was higher than that in control group, the number of OTU for Lactobacillus in malnutrition group was lower than that in control group. PCA analysis of samples in two groups showed that although it was close between malnutrition group and control group in distance , they were still clustered separately. Conclusions Malnourished children have lower contents of Firmicutes in phylum species, and higher contents of Bacteroides and Roseburia in genus species. The children's intestinal flora can be adjusted according to the characteristics of different bacteria to achieve the balance of bacteria, well absorption, a virtuous cycle of normal physical development. 【Key words】Malnourished child; High throughput sequence; Firmicutes; Bacteroides; Roseburia
Cell子刊：宿主通过粪便中的microRNA塑造肠道菌群
Cell子刊：宿主通过粪便中的microRNA塑造肠道菌群
一、导读
宿主肠道拥有复杂的微生物群，其初始源自母代（体），并通过摄食及与其他环境因素的接触而继续发展。人类幼儿在大约3岁时，其肠道菌群会渐趋于成人的菌群组成特点，变得相当稳定。许多因素都会影响肠道菌群，诸如宿主的遗传，饮食及病理状态等。同一物种其菌群组成趋于相同，但不同物种间菌群大相径庭。在交互肠道菌群移植实验中，移植后的无菌斑马鱼及无菌小鼠的肠道菌群与其同类更为相似，这表明宿主拥有让特定菌群选择性定殖的机制。因为肠道菌群在宿主的代谢、免疫及疾病中都扮演重要角色，故阐明宿主调控菌群的机制与方式显得尤为重要。
miRNA是一类小的非编码RNA，大约长度为18-23nt，在细胞核中合成，细胞质中发挥功能。然而，越来越多的证据表明miRNA也出现在胞外并随体液而流动散播。先前的研究已经发现粪便中的miRNA可以作为肠道肿瘤的分子标志物。但正常的肠道中是否拥有miRNA还未探明。本文在肠内容物及粪便中发现miRNA，并且阐明其在调控宿主菌群的角色。
二、论文ID
原名：The Host Shapes the Gut Microbiota via Fecal
MicroRNA
译名：宿主通过粪便中的microRNA塑造肠道菌群
期刊：Cell Host＆Microbe
IF：14.946
发表时间：2016年1月
通讯作者：Howard L. Weiner
通讯作者单位：哈佛医学院（Harvard Medical School） 三、试验设计
四、结果
1.鉴别（identification）人及小鼠粪便中的miRNA
由于正常肠道中是否拥有miRNA并未报道过，于是作者尝试分离、鉴定正常肠道中的miRNA。在分离得到粪便中的miRNA后，作者进行了系列分析。图1中的A、B，作者统计了人与小鼠粪便中丰度前50的miRNA，且图1C中韦恩图表明人与小鼠有17种共同种类miRNA。肠腔不同部位中的miRNA丰度有所不同，结肠比回肠的丰度更高，这与菌群分布正好相反，回肠中的菌群丰度较结肠更高（图1D）。为了确定肠道中菌群对粪便中的miRNA是否有影响，作者又比较了同为一窝的无菌小鼠（GF）与无特定病原菌小鼠（SPF）的粪便miRNA，发现无菌小鼠粪便中的miRNA丰度更高，且两组小鼠粪便中的miRNA组成上也不相同（图1E）。为了进一步验证菌群与miRNA的丰度是否是一种相关关系，作者又比较了SPF小鼠与抗生素处理小鼠的粪便miRNA组成，发现通过抗生素处理清除肠道菌的小组其拥有更多的miRNA（图1F）。
肠道菌群谱研究的应用前景
肠道菌群谱研究的应用前景
肠道菌群是指人们肠道内生存的微生物群体，包括细菌、真菌、病毒等多种微生物。这些微生物对人体有非常重要的作用，比如帮助消化食物、生产维生素、调节免疫系统等等。最近几年，随着科学技术的发展，人们越来越关注肠道菌群的研究，并发现它在多种疾病的发生和治疗中都扮演着重要的角色。下面，我们来具体探讨一下肠道菌群谱研究的应用前景。
一、肠道菌群谱研究的基本原理
肠道菌群谱研究的基本原理就是通过对肠道微生物的高通量测序技术，来获得肠道内微生物的整体谱图。这个谱图可以反映出肠道微生物的种类和丰度等信息。然后通过对谱图的分析，可以获得一系列相关信息，比如肠道内微生物的多样性、是否存在菌群失调、存在的主要菌种等等。
二、应用前景
1、胃肠道疾病
肠道菌群与胃肠道疾病之间的关系一直备受科学家的关注。肠道菌群的菌群失调与胃肠道炎症、肠易激综合症、炎性肠病、肠癌等多种疾病的发生和进展有着密切的关系。在肠道菌群发生失调或异常情况下，这些菌群就会容易形成肠道菌膜，形成严重的肠内代谢紊乱和炎症反应。
通过肠道菌群谱研究，我们可以了解到哪些微生物相对应该疾病或这些微生物之间的相互作用。甚至，通过调节肠道菌群来预防和治疗这种疾病也变得可能。
2、肥胖与代谢疾病
肥胖和代谢疾病也是肠道菌群谱研究的另一个热点领域。肥胖患者的肠道菌群和正常体重人士有所区别，体重过重的患者下丘脑的信号会发生改变，导致患者往往吃得更多。而且，体重过重的患者还会消化和吸收更多的食物从而导致多种代谢疾病。
通过肠道菌群谱研究，我们可以了解到肥胖是由哪些微生物引起的，从而调节这些微生物的种群比例和种类，以达到控制体重、预防代谢疾病的目的。
3、精神疾病
近年来，越来越多的研究表明，肠道菌群与精神疾病之间也存在着密切的关系。因为大约80%的神经递质也存在于人体的肠道系统中，菌群失调和肠道菌膜让它们的功能被削弱了。
通过肠道菌群谱研究，我们可以了解到菌群失调与抑郁症、自闭症、阿尔茨海默病等精神疾病之间的关系。调整肠道菌群，可以有效地预防精神疾病的发生和发展。
肠道菌群检测结果分析
肠道菌群检测结果分析
引言
肠道菌群是指人体消化道中的微生物群落，包括细菌、真菌、病毒等。近年来，肠道菌群的研究越来越受到关注，因为它与人体健康密切相关。肠道菌群的失衡会导致多种疾病的发生，如肠道炎症、肠道肿瘤、肥胖症等。通过肠道菌群检测，我们可以了解自己的肠道菌群情况并进行相应的调整，以维护健康。
本文将对肠道菌群检测结果进行分析，包括菌群组成、多样性指数、菌群功能等方面。
菌群组成分析
肠道菌群的组成是指在肠道中存在的各种微生物的种类及其相对丰度。通过高通量测序技术，可以得到每个样本中各类微生物的相对含量。
根据肠道菌群检测结果，我们可以得到每个样本中主要微生物门的相对含量。常见的微生物门包括 Firmicutes（厚壁菌门）、Bacteroidetes（拟杆菌门）、Actinobacteria（放线菌门）等。通过比较不同样本中各微生物门的相对含量，可以了解肠道菌群的组成差异。
例如，某个样本中的肠道菌群组成为：Firmicutes（65%）、Bacteroidetes（25%）、Actinobacteria（5%）、其他（5%）。这个样本的肠道菌群主要以厚壁菌门为主，拟杆菌门次之，放线菌门较少。
多样性指数分析
多样性指数是衡量一个生态系统中物种多样性的指标。在肠道菌群检测中，常用的多样性指数包括 Shannon 指数和 Simpson 指数。
Shannon 指数反映了菌群的均匀度和丰富度，数值越高表示菌群物种更多、分布更均匀。Simpson 指数则反映了菌群的优势度，数值越低表示菌群中某一或某几个物种的相对丰度较高。
通过多样性指数分析，我们可以了解肠道菌群的多样性程度，判断肠道菌群的稳定性和健康状态。
菌群功能分析
菌群功能是指菌群在人体内发挥的具体功能作用。肠道菌群不仅仅参与消化吸收过程，还在免疫调节、代谢调节等方面发挥重要作用。 通过肠道菌群检测结果，可以预测菌群的功能潜力。一般采用基于检测菌株的基因组数据进行功能注释和预测，如KEGG、COG等数据库。
肠道微生物
肠道微生物
在人体肠道中生活着数以万亿的共生菌群，它们的种类繁多，可达上千
种，数量也很惊人，是人体细胞总量的10倍以上，迄今为止，仍有80%以上的微生物不为人知。这些肠道微生物和人体存在着互利共生的关系，对于维持人
类的健康发挥着重要的作用。当肠道内平衡因某些因素被打破致使肠道菌群发
生紊乱时，人体就可能患上诸如肥胖症、糖尿病、肠炎甚至癌症等疾病。 随着现代分子生物技术的蓬勃发展，已解决了不可培养微生物研究的难题，使得肠道微生物的研究进入一个新的阶段，NGS高通量测序技术的发展，
研究者可以基于16S rDNA/18S rDNA基因，利用二代测序（Next Generation
Sequencing，NGS）技术（454 GS FLX，Illimina HiSeq、MiSeq），获得庞大
的数据信息，通过生物信息学手段，来分析肠道微生物的多样性，通过统计分析，对大量数据进行PCA和PCoA分析，得出发病前后样本间肠道微生物主要组
成成分是否存在差异；并进一步通过RDA分析，找到与环境因子（疾病等）相
关的微生物群落组成，从而达到预防疾病的发生的目的。
研究案例：
1、结直肠癌与肠道微生物
Tingting Wang等采用454测序技术研究结直肠癌（CRC）患者与正常人群肠道微生物的菌落组成差异。并结合real-time PCR对相关基因进行分析，最
终确定丁酸盐产生菌的减少和一些致病微生物的增加使得CRC患者肠道微生物
菌落的失衡。 Structural segregation of gut microbiota between colorectal cancer patients and healthy volunteers. 2012. The ISME Journal 研究对象： CRC患者46人，健康人群56人 研究区域：V3区 测序平台：Roche 454 GS FLX 主要结果： （1）PCA主成分分析（图a）和PCoA主坐标分析（图b）显示CRC患者
《发育医学电子杂志》2019年第7卷主题词索引
《发育医学电子杂志 》2019年10月 第7卷第4期 J Development Med，Oct 2019，Vol.7，No.4·I·
《发育医学电子杂志》2019年第7卷主题词索引
（按汉语拼音字母顺序排序）A
A1298C MTHFR 基因多态性与男性不育（姚晓阳，刘明华，马
龙，等）（2）:95
阿尔茨海默病 唐氏综合征饮食行为异常与相关疾病营养干预进
展（张旭光，高鹏，陈彦平，等）（4）:310
B
白噪声 白噪声减轻早产儿眼底筛查疼痛的效果观察（任向芳，
李婷，孔祥永，等）（3）:223
百家讲坛 新生儿惊厥与出生缺陷（王斌）（1）附视频光盘
产前诊断技术在产科临床中的应用（陈必良）（3）附视频光盘
婴儿体格生长发育的研究进展（刘喜红）（2）附视频光盘 单孔腹腔镜监视下经阴囊入路睾丸引降固定术（刘雪来）（4）
附视频光盘
败血症 新生儿早发型败血症诊断方法的研究进展（张智源，林
霓阳，房晓祎，等）（1）:51
瘢痕子宫 双球囊导管在瘢痕子宫足月妊娠中的应用（孙瑞清，
郑剑兰，刘景兮，等）（3）:208
病因 危重新生儿胎儿生长受限的影响因素（王萌璐，陈倩）
（1）:5C
C677T MTHFR 基因多态性与男性不育（姚晓阳，刘明华，马
龙，等）（2）:95CRISPR/Cas9核酸酶 基因编辑技术研究进展 （何景进，王慧，
付雪梅）（3）:235CYP19A 激活素A 调节人卵巢颗粒细胞Smad2 和CYP19A 表达的
研究（刘超群，马会明 ，侯巧妮，等）（3）:196
产前诊断 联合运用分子细胞遗传学技术对染色体微小结构异常
胎儿进行产前诊断（戚红，祝建疆，曾雯，等）（4）:264
产前遗传学诊断技术研究进展（潘虹，陈倩）（3）:168
染色体微阵列分析在孤立性先天性心脏病产前诊断中的作用
（周希亚，戚庆炜，吴青青，等）（2）:121
胎儿骨骼发育异常的诊断（卢彦平，张鑫悦）（4）:252
先天性心脏病胎儿母体血清中的microRNA表达谱及其诊断意义
基于三代高通量测序技术的不同养殖环境下日本医蛭微生物多样性研究
基于三代高通量测序技术的不同养殖环境下日本医蛭微生物多样性研究
柴晓昕;甘奇超;赵瑞亭;史景彦;郭平牯;袁渊;马莉
【期刊名称】《中国现代中药》
【年(卷),期】2022(24)1
【摘 要】目的:研究不同水源养殖的日本医蛭Hirudonipponica Whitman肌肉、肠道组织样本的细菌群落结构,分析除氯自来水养殖的可行性及日本医蛭相关的重要有益微生物。方法:分别在地下水和除氯自来水的循环养殖系统中进行日本医蛭养殖,采用PacBio三代高通量测序技术对不同水源养殖水蛭的肌肉和肠道组织样品进行菌种初步分类鉴定及微生物群落组成分析。结果:与地下水养殖的水蛭相比,除氯自来水养殖的水蛭样本表现出更简单的微生物群落结构,且黏液菌属(Mucinivorans)、梭杆菌属(Fusobacterium)、拟杆菌属(Bacteroides)等有潜在致病风险的菌属相对丰度明显低于地下水养殖组。结论:采用除氯自来水开展水蛭养殖工作是可行的。与日本医蛭相关的共生菌(Aeromonas和Rikenella)及有益微生物在水蛭的生长发育过程中起着重要的作用,提示可以利用环境或饵料中的有益微生物来提高日本医蛭的产量。
【总页数】6页(P53-58)
【关键词】日本医蛭;三代高通量测序技术;菌群结构;自来水养殖;共生菌;有益微生物
【作 者】柴晓昕;甘奇超;赵瑞亭;史景彦;郭平牯;袁渊;马莉 【作者单位】首都医科大学中医药学院;重庆多普泰制药股份有限公司
【正文语种】中 文
【中图分类】R282
【相关文献】
1.高通量测序技术分析不同温度下赞比亚低品位铜矿生物浸出过程中的微生物多样性2.基于高通量测序的不同养殖系统下凡纳滨对虾肠道和水体中微生物的多样性3.基于Miseq测序技术分析黄颡鱼不同养殖模式下
池塘微生物群落结构多样性4.基于Illumina MiSeq高通量测序技术分析不同保质期鸡蛋干的微生物群落多样性5.基于高通量测序技术分析不同地区自然陈化广陈皮表面微生物群落多样性
基于高通量测序技术解析鲣鱼( Katsuwonus pelamis )鱼油和鱼白调控肠道菌群结构作用
第52卷 第3期 海 洋 与 湖 沼 Vol.52, No.3
2021年5月 OCEANOLOGIA ET LIMNOLOGIA SINICA May, 2021
* 国家海洋经济创新发展区域示范项目, 20161140号。李菁菁, 硕士研究生,E-mail:****************
① 通信作者: 苏秀榕, 博士生导师, 教授,E-mail:*****************.cn
收稿日期: 2020-09-30, 收修改稿日期: 2020-12-22 基于高通量测序技术解析鲣鱼(Katsuwonus pelamis)
鱼油和鱼白调控肠道菌群结构作用*
李菁菁1, 2 张旨轩1, 3 王子言1, 3 刘 岩1, 3 霍春恒1, 3
石秋月1, 2 陈 菊1, 2 韩姣姣1, 3 苏秀榕1, 3①
(1. 农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室 宁波 315211; 2. 宁波大学食品与药学学院 宁波 315832; 3. 宁波
大学海洋学院 宁波 315832)
摘要 本研究利用高通量测序技术分析小鼠喂食鲣鱼(Katsuwonus pelamis)鱼油和鱼白酶解液后肠
道微生物的多样性、群落组成以及结构的变化, 探讨高蛋白、高脂肪饮食对人类健康的影响。研究
结果显示: 喂食鱼油组小鼠的肠道微生物丰富且多样。在门水平上, 对照组和鱼油组的优势菌门为
拟杆菌门(Bacteroidetes); 鱼白组的优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes)。在科水平上, 对照组和鱼油组
中的优势菌科为Muribaculaceae; 鱼白组中的优势菌科为毛螺菌科(Lachnospiraceae)。在属水平上, 对
照组和鱼油组中的优势菌属为Muribaculum; 鱼白组中的优势菌为Lachnoclostridium; 对照组、鱼油
组和鱼白组小鼠的肠道微生物群落中瘤胃球菌属(Ruminococcus)和拟杆菌属(Bacteroides)等丰度较
基于16S rDNA高通量测序分析技术研究甘露寡糖对奶牛瘤胃菌群结构的影响
基于16S rDNA高通量测序分析技术研究甘露寡糖对奶牛瘤胃菌群结构的影响
郭婷婷;胡丹丹;付子琳;李娜;徐晓锋
【摘 要】本试验旨在利用16S rDNA高通量测序分析技术研究甘露寡糖对奶牛瘤胃菌群结构的影响.选择泌乳阶段相近、胎次相同的泌乳早期奶牛4头,随机分为2组,对照组饲喂基础饲粮,试验组饲喂基础饲粮,同时添加60 g/头甘露寡糖,通过口腔灌注添加.采用2×2交叉试验设计,每期21 d,预试期14 d,采样期7 d.结果表明:1)与对照组相比,添加甘露寡糖极显著提高了瘤胃液乙酸的浓度(P<0.01),乙酸/丙酸提高了8.47％(P>0.05).2)与对照组相比,门水平上,试验组蓝藻门相对丰度极显著降低(P<0.01),装甲菌门的相对丰度极显著提高(P<0.01);属水平上,试验组厌氧螺菌属的相对丰度显著提高(P<0.05),梭菌属的相对丰度显著降低(P<0.05),锥形杆菌属的相对丰度极显著降低(P<0.01),瘤胃球菌属、假丁酸弧菌属以及毛螺菌属的相对丰度分别增加24.34％、12.83％、31.80％(P>0.05),普雷沃氏菌属的相对丰度降低4.66％(P>0.05),未注释韦荣氏菌属的相对丰度提高143.11％(P>0.05),脱硫弧菌属的相对丰度提高4.88％(P>0.05).在本试验条件下,添加甘露寡糖降低了瘤胃细菌的多样性,对纤维素降解菌群、半纤维素降解菌群影响明显,显著提高了瘤胃液乙酸浓度,提高了瘤胃液pH,但差异不显著.
【期刊名称】《动物营养学报》
【年(卷),期】2018(030)010
【总页数】11页(P4048-4058)
【关键词】奶牛;瘤胃;甘露寡糖;16SrDNA;菌群 【作 者】郭婷婷;胡丹丹;付子琳;李娜;徐晓锋
【作者单位】宁夏大学农学院,银川 750021;宁夏大学农学院,银川 750021;宁夏大学农学院,银川 750021;宁夏大学农学院,银川 750021;宁夏大学农学院,银川
三种海水养殖经济动物肠道菌群多样性的研究的开题报告
三种海水养殖经济动物肠道菌群多样性的研究的开题报告
尊敬的指导老师：
本人拟开展一项关于三种海水养殖经济动物肠道菌群多样性的研究，现将开题报告呈交如下：
一、研究背景和意义
海水养殖是我国重要的养殖方式之一，而养殖过程中动物的生长表现和健康状态直接关系到养殖业的质量和效益。而肠道菌群作为肠道内微生物的重要组成部分，具有多种生理功能，如有助于食物消化、吸收，维护肠道黏膜屏障机制等。因此，研究肠道菌群多样性对于了解动物肠道内微生物生态系统和养殖健康状态具有重要意义。
二、研究内容和方法
1.研究动物：选取三种典型的海水养殖经济动物(鱼、虾和牡蛎)作为研究对象。
2.样本采集：在养殖过程中，针对不同生长阶段分别采集动物肠道内样本，同时采集对应的水质样本作为对照组。
3.测序分析：采用PCR扩增技术从样本中提取细菌DNA并进行高通量测序分析，利用分子生态学方法分析肠道菌群多样性、群落结构和功能特征。
4.数据分析：采用QIIME等生物信息学分析软件分析测序数据，建立肠道菌群多样性分析模型，研究不同环境条件下肠道菌群种类、数量和群落结构特征，探讨海水养殖动物肠道菌群数量和多样性变化及其影响因素。
三、研究预期成果和创新点 1.预期成果：建立三种典型海水养殖经济动物肠道菌群多样性分析模型，分析养殖过程中动物肠道菌群多样性、群落结构和功能特征及其对养殖健康状态的影响，对海水养殖业的可持续发展具有重要的指导意义。
2.创新点：本研究通过对三种不同种类的海水养殖经济动物的肠道菌群多样性的研究，探索肠道菌群对养殖健康状态的影响及其潜在机制，同时，可以为微生物学和生态学提供一个新的研究范式。
四、研究进度安排
1.第一年：对三种典型海水养殖经济动物的样本进行采集和处理；建立肠道菌群多样性分析模型；对样本进行高通量测序，初步筛选数据。
2.第二年：对初步筛选的数据进行深入的分析，研究不同环境条件下肠道菌群多样性、群落结构和功能特征。
使用生物大数据技术研究肠道菌群的技巧与方法
使用生物大数据技术研究肠道菌群的技巧与方法
在近年来，随着生物大数据技术的发展和应用，研究人员们开始运用这一技术来探索肠道菌群的复杂生态系统。肠道菌群是人类肠道中的微生物群落，包括细菌、真菌、病毒等多种微生物。它与宿主的健康密切相关，并在多种疾病的发生和发展过程中发挥重要作用。本文将介绍使用生物大数据技术研究肠道菌群的一些常用技巧和方法。
首先，研究肠道菌群的第一步是采集样本。肠道菌群的研究样本通常包括粪便、肠粘膜组织、粪便样本较为常用，因为它们易于采集和处理，且能够代表整个肠道菌群的情况。对于小鼠等实验动物样本，还可以通过剖腹手术获取肠道组织样本。采集样本时应尽量避免污染，使用无菌器皿和工具，以确保样本的纯净性。
其次，对采集的样本进行DNA提取是分析肠道菌群的关键环节。DNA提取的方法可以根据样本性质进行选择，常用的方法包括基于细胞壁的裂解方法、宏基因组提取方法等。DNA提取过程中注意保持无菌操作，避免污染，确保获取到高质量的DNA样本。
接下来，利用生物大数据技术进行肠道菌群的分析与研究。生物大数据技术包括16S rRNA测序（代表性的方法为高通量测序），以及宏基因组测序方法。16S
rRNA测序可用于分析菌群的组成与结构，通过对16S rRNA基因序列的测定，可以区分不同的菌属、菌种，并进行物种多样性和群落结构的分析。宏基因组测序可以更全面地了解菌群的功能特征，包括其代谢能力、抗药性等。这两种方法可以相互补充，提供对肠道菌群的详细描述。
在分析过程中，通常使用生物信息学软件进行数据处理与分析。例如，可以使用QIIME（Quantitative Insights Into Microbial Ecology）或mothur等软件进行菌群的OTU（操作分类单位）分析，得到菌群丰度和多样性等信息。此外，还可以使用PICRUSt（Phylogenetic Investigation of Communities by Reconstruction of