Результаты анализа состава микрофлоры рубца коров под влиянием пробиотика методом NGS-секвенирования

Результаты анализа состава микрофлоры рубца коров под влиянием пробиотика методом NGS-секвенирования

Автор: Йылдырым Елена Александровна, Лаптев Георгий Юрьевич, Дубровина Елена Германовна, Ильина Лариса Александровна, Тюрина Дарья Георгиевна, Филиппова Валентина Анатольевна, Дубровин Андрей Валерьевич, Калиткина Ксения Андреевна, Скляров Сергей Павлович

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Рубрика: Зоотехния и ветеринария

Статья в выпуске: 1, 2024 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования - изучение влияния пробиотика «Профорт-Т» на состав микробиома рубца дойных коров методом NGS-секвенирования, продуктивность и гематологические показатели сыворотки крови животных. Эксперимент проводили на коровах черно-пестрой породы в течение 60 сут. Были сформированы группы-аналоги по 20 голов каждая: контрольная I (получавшая основной рацион (ОР)) и опытная II (получавшая ОР и пробиотик «Профорт-Т»). ОР состоял: из силоса - 42,26 кг; сена - 1,97; комбикорма - 14,67 кг; соли, мела, соды. Коровы опытной группы II получали пробиотик «Профорт-Т» из расчета 0,03 кг на 1 голову со дня поступления в новотельную группу. Кормовая добавка раздавалась вручную каждой голове опытной группы II в новотельный период и частично в раздой. Животные находились в одинаковых условиях содержания. Содержание животных - привязное. Бактериальное сообщество рубца оценивали методом NGS-секвенирования на секвенаторе MiSeq (Illumina, Inc., США). Применение пробиотика (опытная группа II) позволило увеличить среднесуточные надои от 14,9 до 22,0 % по сравнению с контролем (P ≤ 0,05) и снизить содержание соматических клеток в молоке коров от 21,6 до 33,5 % (P ≤ 0,05). Проведение NGS-секвенирования продемонстрировало, что в составе микрофлоры рубца исследованных коров был обнаружен 21 филум микроорганизмов. Наиболее представленными (P ≤ 0,05) в рубце были бактерии филума Bacteroidetes - от 46,6 ± 4,48 до 58,1 ± 5,52 %. Доля целлюлозолитических бактерий Candidatus Saccharibacteria увеличивалась в опытной группе II в конце эксперимента по сравнению с контролем в 1,9 раза (P ≤ 0,05). Микроорганизмы Proteobacteria и Fusobacteria снижались в опытной группе II по сравнению с контролем в 5,7 и 1,8 раза соответственно (P ≤ 0,05), т. е. применение пробиотика «Профорт-Т» привело к улучшению структуры микробного сообщества рубца коров.

Еще

Микробиом, рубец, ngs-секвенирование, профорт-т, высокопродуктивные коровы

Короткий адрес: https://sciup.org/140304288

IDR: 140304288   |   DOI: 10.36718/1819-4036-2024-1-108-118

Список литературы Результаты анализа состава микрофлоры рубца коров под влиянием пробиотика методом NGS-секвенирования

  • Characteristics and Functions of the Rumen Microbial Community of Cattle-Yak at Different Ages / Y. Sha [et al.] // Biomed Res Int. 2020; 3482692.
  • Newbold C.J., Ramos-Morales E. Review: Ruminal Microbiome and Microbial Meta-bolome: Effects of Diet and Ruminant Host // Animal 2020; № 14. P. 78–86.
  • Unravelling the Role of Rumen Microbial Communities, Genes, and Activities on Milk Fatty Acid Profile Using a Combination of Omics Approaches / S. Stergiadis [et al.] // Front Microbiol. 2021; 11:590441. DOI: 10.3389/fmicb.2020.
  • Diversity and functional analysis of rumen and fecal microbial communities associated with dietary changes in crossbreed dairy cattle / F.M. Kibegwa [et al.] // PLoS One. 2023;18(1):e0274371. DOI: 10.1371/journal. pone.0274371.
  • Rumen Microbial Community Composition Varies with Diet and Host, but a Core Microbiome Is Found across a Wide Geo-graphical Range / G. Henderson [et al.] // Sci. Rep. 2015; 5:14567.
  • Selected Alternative Feed Additives Used to Manipulate the Rumen Microbiome / M. Micha-lak [et al.] // Animals. 2021; 11:1542.
  • Mani S., Aiyegoro O.A., Adeleke M.A. Charac-terization of Rumen Microbiota of Two Sheep Breeds Supplemented with Direct-Fed Lactic Acid Bacteria // Front. Vet. Sci. 2021; 7:570074.
  • Kondrakhin I.P. Methods of veterinary clinical laboratory diagnostics. M.: Kolos, 2004. 520 p.
  • Waage S. Milk fever in the cow-course of di-sease in relation to the serum activity of aspar-tate aminotransferase, alanine aminotransfe-rase, creatine kinase and gamma-glutamyltran-sferase // Nord Vet Med. 1984; 36(9-10):282-95.
  • Elevated Apoptosis in the Liver of Dairy Cows with Ketosis / X. Du [et al.] // Cell Physiol Biochem. 2017; № 43(2). P. 568–578. DOI: 10.1159/000480529.
  • Temporal Changes in the Fecal Bacterial Community in Holstein Dairy Calves from Birth through the Transition to a Solid Diet / M.L. Hennessy [et al.] // PLoS ONE. 2020; 15:e0238882.
  • Assessment of Rumen Bacteria in Dairy Cows with Varied Milk Protein Yield / M.Y. Xue [et al.] // J. Dairy Sci. 2019; 102:5031–5041.
  • Cultivation and Sequencing of Rumen Microbiome Members from the Hungate1000 Collection / R. Seshadri [et al.] // Nat. Biotechnol. 2018. № 36. P. 359–367.
  • Opdahl L.J., Gonda M.G., St-Pierre B. Identifi-cation of Uncultured Bacterial Species from Firmicutes, Bacteroidetes and CANDIDATUS Saccharibacteria as Candidate Cellulose Uti-lizers from the Rumen of Beef Cows // Mic-roorganisms. 2018. № 6(1). 17. DOI: 10.3390/ microorganisms6010017.
  • Biotechnological Potential of Rumen Micro-biota for Sustainable Bioconversion of Lignocellulosic Waste to Biofuels and Value-Added Products / S.K. Bhujbal [et al.] // Sci. Total Environ. 2022; 814:152773.
  • Gleason C.B., Beckett L.M., White R.R. Ru-men Fermentation and Epithelial Gene Ex-pression Responses to Diet Ingredients De-signed to Differ in Ruminally Degradable Pro-tein and Fiber Supplies // Sci. Rep. 2022. № 12. P. 29–33.
  • Weimer P.J. Cellulose Degradation by Rumi-nal Microorganisms // Crit. Rev. Biotechnol. 1992. № 12. P. 189–223.
  • Bäumler A.J., Sperandio V. Interactions be-tween the microbiota and pathogenic bacteria in the gut // Nature. 2016. Vol. 535. P. 85–93. DOI: 10.1038/nature18849.
  • Fusobacterium necrophorum: a ruminal bacte-rium that invades liver to cause abscesses in cattle / S. Tadepalli [et al.] // Anaerobe. 2009. № 15(1-2). P. 36–43. DOI: 10.1016/j.anaero-be.2008.05.005.
  • Shuttleworthia satelles gen. nov., sp. nov., isolated from the human oral cavity / J. Dow-nes [et al.] // International Journal of Systema-tic and Evolutionary Microbiology. 2002. № 52(5). P. 1469–1475. DOI: 10.1099/ 00207713-52-5-1469.
  • Margie A. Morgan, Ellie J.C. Goldstein, Bullei-dia extructa: An underappreciated anaerobic pathogen // Anaerobe. 2021; 69:102339. DOI: 10.1016/j.anaerobe.2021.102339.
  • Comparative pathogenesis of enteric clostridial infections in humans and animals / F.A. Uzal [et al.] // Anaerobe. 2018. № 53. P. 11–20. DOI: 10.1016/j.anaerobe.2018.06.002.
  • Anders H.J., Andersen K., Stecher B. The in-testinal microbiota, a leaky gut, and abnormal immunity in kidney disease // Kidney. Int. 2013. № 83. P. 1010–1016. DOI: 10.1038/ ki.2012.440.
  • Maake T.W., Aiyegoro O.A., Adeleke M.A. Effects of Lactobacillus Rhamnosus and En-terococcus Faecalis Supplementation as Di-rect-Fed Microbials on Rumen Microbiota of Boer and Speckled Goat Breeds // Vet. Sci. 2021; 8:103.
  • The Effects of a Probiotic Yeast on the Bacte-rial Diversity and Population Structure in the Rumen of Cattle / E. Pinloche [et al.] // PLoS ONE. 2013; 8:e67824.
  • Effect of a Multispecies Probiotic Mixture on the Growth and Incidence of Diarrhea, Im-mune Function, and Fecal Microbiota of Pre-Weaning Dairy Calves / Y. Wu [et al.] // Front. Microbiol. 2021; 12:681014.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp