乳房炎奶牛与健康奶牛牛乳菌群多样性的比较分析

作者:高鹰; 余永涛; 马云; 马正兵; 苑双杰; 崔省委
来源:中国畜牧兽医, 2023, 50(12): 5043-5055.
DOI:10.16431/j.cnki.1671-7236.2023.12.026

摘要

【目的】比较健康、隐性乳房炎和临床型乳房炎奶牛牛乳菌群多样性和组成,为进一步了解乳腺微生态变化与乳房炎发病原因的关系提供参考。【方法】首先应用PCR法对健康、隐性乳房炎和临床型乳房炎奶牛牛乳中的主要乳房炎相关致病菌进行检测,并进一步应用16S rRNA高通量测序技术对健康、临床型乳房炎和隐性乳房炎牛乳的微生物多样性、菌群组成和预测的功能进行比较分析。【结果】与健康奶牛牛乳相比,隐性乳房炎和临床型乳房炎奶牛牛乳菌群的组成在门和属水平上均发生显著变化;隐性乳房炎牛乳中葡萄球菌属、罗尔斯通菌属、短杆菌属、联合乳杆菌属以及布劳特氏菌属的丰度显著(P<0.05)或极显著升高(P<0.01),罗尔斯通菌属和皮氏罗尔斯通菌显著富集(P<0.05);临床型乳房炎奶牛牛乳中乳杆菌属、葡萄球菌属和黏液乳杆菌属的相对丰度显著升高(P<0.05),其中拟杆菌门、芽孢杆菌纲、葡萄球菌属、山羊葡萄球菌等显著富集(P<0.05)。临床型乳房炎奶牛牛乳中拟杆菌属、密螺旋体属、链球菌属的丰度显著高于隐性乳房炎乳样(P<0.05)。假单胞菌属和固氮螺菌属为健康牛乳的生物标志物,罗尔斯通菌属和皮氏罗尔斯通菌为隐性乳房炎牛乳的生物标志物,而葡萄球菌属和山羊葡萄球菌为临床型乳房炎牛乳的生物标志物。与健康乳样相比,隐性乳房炎乳样中微生物的多聚糖生物合成与代谢功能极显著下调(P<0.01),临床型乳房炎乳样中微生物的碳水化合物代谢、折叠分类和降解、复制与修复、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢、翻译、核苷酸代谢、细胞生长和死亡等功能极显著上调(P<0.01),细胞运动、代谢、信号转导、神经退行性疾病、神经系统等功能极显著下调(P<0.01),信号分子和相互作用功能显著下调(P<0.05)。【结论】本研究初步揭示了隐性乳房炎和临床型乳房炎乳样中菌群多样性的变化特征,表明隐性乳房炎和临床型乳房炎牛乳菌群多样性、物种组成和功能均发生显著变化,这可能与乳房炎的发生原因和乳房炎症的程度存在密切联系。

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