1株利用乳酸的猪源丁酸梭菌的分离鉴定及基因组序列分析

作者：胡晓冰; 林标声^*; 王振伟; 郑黎静

来源：中国畜牧兽医, 2022, 49(02): 569-578.

DOI：10.16431/j.cnki.1671-7236.2022.02.018

• 丁酸梭菌
• 乳酸
• 分离鉴定
• 基因组
• 序列分析

【目的】研究1株利用乳酸的猪源丁酸梭菌的基因组信息。【方法】采用厌氧培养法,通过乳酸分解培养基(LADM)初筛、梭菌增殖培养基(RCM)复筛,从饲喂乳酸菌发酵饲料的健康仔猪肠道内容物中分离利用乳酸快、丁酸转化率高的菌株,对所筛选的菌株进行形态鉴定、16S rDNA序列分析、乳酸转化特性试验、基因组重测序和框架图测序,并对其编码蛋白进行功能注释。【结果】分离得到1株分离菌LY33,基于形态和16S rDNA序列分析鉴定为丁酸梭菌。菌株LY33对乳酸具有较好的利用能力,在生长第6天可将66 mmol的乳酸基本转化完全,生成17 mmol左右的丁酸。LY33菌株的重测序表明,其编码基因整体变异较小,与参考基因组相比,LY33菌株全基因组杂合比率为0.022‰,单核苷酸多态性(SNP)位点变异总数21 590个(占整个基因组0.4666%),插入缺失(InDel)突变总和594个(占0.0128%),不存在拷贝数变异(CNV),结构变异(SV)注释的变异总数103个(占0.0003%)。突变基因主要为与菌株生长、能量代谢调节、维生素合成(特别是生物素)有关的基因,分布于2条染色体的多条序列上。LY33菌株框架图测序及其编码基因蛋白的功能注释表明,其基因组序列长度4 627 127 bp, GC含量28.60%,含有4 171个基因,编码区总长度占比84.12%,参与了糖代谢(carbohydrate metabolism)、膜转运(membrane transport)和氨基酸代谢(amino acid metabolism)等多种代谢途径转化过程,基因组中抗大环内酯类药物、抗杆菌肽、VanI糖肽抗性基因个数较多。【结论】本研究从饲喂4%乳酸菌发酵饲料的健康仔猪肠道内容物中分离到1株利用乳酸快、丁酸转化率高的LY33菌株,经鉴定为丁酸梭菌,其具有良好的应用前景,可作为一种新的微生物资源用于微生态制剂产品。

• 单位
  生命科学学院; 龙岩学院; 黄河水利职业技术学院