Изменение бактериального сообщества в желудочно-кишечном тракте кур в онтогенезе
Автор: Фисинин В.И., Лаптев Г.Ю., Никонов И.Н., Ильина Л.А., Йылдырым Е.А., Филиппова В.А., Новикова Н.И., Грозина А.А., Егорова Т.А., Ленкова Т.Н., Манукян В.А., Егоров И.А.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Микробиом и продуктивность
Статья в выпуске: 6 т.51, 2016 года.
Бесплатный доступ
Известно, что микроорганизмы, населяющие желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), участвуют в обеспечении сельскохозяйственной птицы питательными веществами, антибиотиками, гормонами, витаминами. В связи с этим актуально изучение изменений микробиоценоза ЖТК в процессе онтогенеза. Важность исследований обусловлена воздействием экологического соотношения между облигатными видами микроорганизмов пищеварительного тракта в течение жизни на метаболические процессы, состояние здоровья и продуктивность. Интересным и дискуссионным в настоящее время остается также вопрос о составе микроорганизмов в кишечнике куриных эмбрионов, поскольку публикуемые исследования весьма немногочисленны. Несмотря на то, что традиционно кишечник эмбрионов птиц считается стерильным, в ряде работ показана способность микроорганизмов колонизировать ЖКТ птиц на стадии эмбрионального развития. С использованием молекулярно-генетического метода T-RFLP (terminal restriction fragment length polymorphism) мы провели сравнение бактериального сообщества содержимого ЖКТ от 6- и 17-суточных куриных эмбрионов и 26-, 150- и 300-суточных кур-несушек кросса Хайсекс Уайт (виварий ФГУП Загорское ЭПХ ВНИТИП, Московская обл.). В отличие от классических представлений, было показано наличие в ЖКТ куриных эмбрионов богатого таксономического разнообразия бактерий, доминирующими среди которых оказались типичные для птиц представители кишечной микрофлоры семейства Enterobacteriaceae (преимущественно Escherichia coli ). Также мы обнаружили представителей класса Clostridia (семейств Lachnospiraceae, Eubacteriaceae и др.), филума Bacteroidetes, порядков Negativicutes, Actinomycetales, Bifidobacteriales, которых выявляли ранее у вылупившихся цыплят и взрослых птиц. Интересно отметить присутствие возбудителей опасных заболеваний животных - бактерий родов Burkholderia, Pseudomonas, Salmonella, Klebsiella, порядка Rickettsiales. При этом структура микробиоценоза содержимого ЖКТ эмбрионов кур на 6-е сут инкубации характеризовалась более высоким таксономическим разнообразием, чем на 16-е сут (число филотипов соответственно 75±2,75 и 30±1,20). В онтогенеза в ЖКТ птицы наблюдалось развитие бактериального сообщества, в составе микробиома появлялись новые микроорганизмы. Разнообразие выявляемых у 26-суточных цыплят, а также 150- и 300-суточной птицы бактерий было шире по сравнению с таковым у эмбрионаов - свыше 175±8,12 филотипа. При этом по сравнению с 26- и 150-суточной птицей у 300-суточных кур-несушек общее разнообразие бактерий и содержание неидентифицированных филотипов оказались наименьшими. У взрослой птицы по сравнению с эмбрионами наблюдали изменение доминирующих групп микроорганизмов: большее содержание представителей класса Clostridia, класса Negativicutes и меньшее - классов Bacillales, Bifidobacteriales. Выявленное расширение таксономического разнообразия микроорганизмов у птицы по сравнению с эмбрионами свидетельствует о заселении ЖКТ кур микроорганизмами, включая представителей порядка Lactobacilales, а также патогенов - родов Listeria, Pantoea, Enterobacter, Mycoplasma, Acinetobacter, семейств Pasteurellaceae, Campylobacteraceae, филума Fusobacteria. Основываясь на полученных результатах, можно говорить о становлении микробиоэкологической системы птиц (содержимое ЖКТ в совокупности с населяющей его микрофлорой) уже на стадии эмбрионального развития. При этом микроорганизмы, присутствующие в ЖКТ эмбриона, служат основой, которая определяет формирование стартового кишечного биоценоза у вылупившихся цыплят и взрослых особей
Микрофлора кишечника, слепые отростки, онтогенез, куриный эмбрион, куры-несушки, молекулярно-генетические методы, t-rflp-анализ
Короткий адрес: https://sciup.org/142213993
IDR: 142213993 | DOI: 10.15389/agrobiology.2016.6.883rus
Список литературы Изменение бактериального сообщества в желудочно-кишечном тракте кур в онтогенезе
- Тимошко М.А. Микрофлора пищеварительного тракта сельскохозяйственных животных. Кишинев, 1990.
- Тараканов Б.В. Методы исследования микрофлоры пищеварительного тракта сельскохозяйственных животных и птицы. М., 2006.
- Salanitro J., Fairchilds I., Zgornicki Y. Isolation, culture characteristics, and identification of anaerobic bacteria from the chicken cecum. Appl. Microbiol., 1974, 27: 678-687.
- Stanley D., Hughes R.J., Moore R.J. Microbiota of the chicken gastrointestinal tract: influence on health, productivity and disease. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2014, 98: 4301-4309 ( ) DOI: 10.1007/s00253-014-5646-2
- Mead G.C. Microbes of the avian cecum: types present and substrates utilized. J. Exp. Zool. Suppl., 1989, 3: 48-54.
- AmitRomach E., Sklan D., Uni Z. Microflora ecology of the chicken intestine using 16S ribosomal DNA primers. Poultry Sci., 2004, 83: 1093-1098.
- Dibner J.J., Richards J.D., Knight C.D. Microbial imprinting in gut development and Health. J. Appl. Poultry Res., 2008, 17: 174-188 ( ) DOI: 10.3382/japr.2007-00100
- Barnes E. The intestinal microbiota of poultry and game birds during life and after storage. J. Appl. Bacteriol., 1979, 46: 407-419.
- Mead G.C. Microbes of the avian cecum: types present and substrates utilized. J. Exp. Zool., 1989, 3: 48-54 ( ) DOI: 10.1002/jez.1402520508
- Torok V., Ophel-Keller K., Loo M., Hughes R. Application of methods for identifying broiler chicken gut bacterial species linked with increased energy metabolism. Appl. Environ. Microbiol., 2008, 74(3): 783-791 ( ) DOI: 10.1128/AEM.01384-07
- Park S.H., Lee S.I., Ricke S.C. Microbial populations in naked neck chicken ceca raised on pasture flock fed with commercial yeast cell wall prebiotics via an Illumina MiSeq Platform. PLoS ONE, 2016, 11(3): e0151944 ( ) DOI: 10.1371/journal.pone.0151944
- Amann R.I., Ludwig W., Schleifer K.H. Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation. Microbiol. Rev., 1995, 59: 143-169.
- Инструкция по санитарно-микробиологическому контролю тушек, мяса птицы, птицепродуктов, яиц и яйцепродуктов на птицеводческих и перерабатывающих предприятиях. Утв. Госкомпродом СССР 30.08.1990. М., 1990.
- Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование. М., 1984.
- van der Wielen P.W.J.J., Keuzenkamp D.A., Lipman L.J.A., van Knapen F., Biesterveld S. Spatial and temporal variation of the intestinal bacterial community in commercially raised broiler chickens during growth. Microbiol. Ecol., 2002, 44: 286-293.
- Maiorka A., Dahlke F., de Azevedo Morgulis M.S.F. Broiler adaptation to post-hatching period. Ciencia Rural, 2006, 36: 701-708.
- Kizerwetter-Swida M., Binek M. Bacterial microflora of the chicken embryos and newly hatched chicken. J. Animal Feed Sci., 2008, 17: 224-232 ( ) DOI: 10.22358/jafs/66602/2008
- Babaca Z. Isolation of bacterial pathogens from dead in-shell chicken embryos from local hatcheries. J. Vet. Sci. Technol., 2014, 5: 170-171.
- Rossi D.A., Fonseca B.B., de Melo R.T., da Silva Felipe G., da Silva P.L., Mendonça E.P., Filgueiras A.L., Beletti M.E. Transmission of Campylobacter coli in chicken embryos. Brazil. J. Microbiol., 2012, 43(2): 535-543 ( ) DOI: 10.1590/S1517-83822012000200014
- Nakphaichit M., Thanomwongwattana S., Phraephaisarn C., Sakamoto N., Keawsompong S., Nakayama J., Nitisinprasert S. The effect of including Lactobacillus reuteri KUB AC5 during post hatch feeding on the growth and ileum microbiota of broiler chickens. Poultry Sci., 2011, 12(90): 2753-2765 ( ) DOI: 10.3382/ps.2011-01637
- Lowder B.V., Fitzgerald J.R. Human origin for avian pathogenic Staphylococcus aureus. Virulence, 2010, 4(1): 283-284 ( ) DOI: 10.4161/viru.1.4.11838
- Biberstein E.L., Hirsh D.C. Bordetella in veterinary microbiology. Reino Unido, Blackwell Sci., Oxford, 1999: 148-150.
- Gong J., Forster R.J., Yu H., Chambers J.R., Sabour P.M., Wheatcroft R., Chen S. Diversity and phylogenetic analysis of bacteria in the mucosa of chicken ceca and comparison with bacteria in the cecal lumen. FEMS Microbiol. Lett., 2002, 208(1): 1-7 ( ) DOI: 10.1111/j.1574-6968.2002.tb11051.x
- Torok V.A., Hughes R.J., Mikkelsen L.L. Identification and characterization of potential performance-related gut microbiota in broiler chickens across various feeding trials. Appl. Environ. Microbiol., 2011, 77(17): 5868-5878 ( ) DOI: 10.1128/AEM.00165-11
- Rinttila T., Apajalahti J. Intestinal microbiota and metabolites -implications for broiler chicken health and performance. J. Appl. Poultry Res., 2013, 22(3): 647-658 ( ) DOI: 10.3382/japr.2013-00742