天昊微生物项目文章佳作欣赏

发稿时间：2019-09-24来源：天昊生物

近期天昊小编在梳理工作时发现我们的合作伙伴在2019年发表了3篇非常有意义的不同研究方向的论文，在此和大家分享一下他们的研究成果，同时也祝我们的合作伙伴再创佳作！

佳作预览

佳作欣赏

文章一 土壤细菌群落和功能多样性对还原性和化学性土壤消毒的差异响应

英文题目：Differential responses of soil bacterial community and functional diversity to reductive soil disinfestation and chemical soil disinfestation

中文题目：土壤细菌群落和功能多样性对还原性和化学性土壤消毒的差异响应

期刊名：Geoderma      

发表时间： 2019年    

影响因子：4.336

研究对象：

田间试验位于云南石屏县，这个地区以亚热带高原季风气候为特征。实验地连续种植4年洋桔梗，每年2个生长季节，因此遭受严重的镰刀菌枯萎病。实验包括五个组别：1）未处理的土壤（CK）；2）CSD相关组：使用0.5 t ha ⁻¹棉隆（DZ）处理的土壤，3）RSD相关组：使用10 t ha ⁻¹乙醇（ET）处理的土壤；4）RSD相关组：使用15 t ha −1甘蔗渣（SB）处理的土壤；5）RSD相关组：使用15 t ha −1豆渣（BD）处理的土壤。每组3个生物学重复。采用白色塑料薄膜（80μm厚）作为土壤覆盖物，用于DZ，ET，SB和BD的处理，厌氧处理持续4周，土壤温度保持在35℃-40°C。处理四周后，移除塑料薄膜并收集土壤样本（0-20cm），每个土壤样本是10个土芯的混合物，采集的土壤样品过2毫米筛网，均质化，用于后续实验。

技术方法：

（1）Biolog Ecoplates™用于基于碳源利用模式的土壤微生物功能多样性测定；（2）使用平均颜色变化率（AWCD）来分析各组别的微生物代谢活性；（3）使用real-time PCR检测细菌和氮相关基因丰度；（4）扩增子测序（V4）分析细菌菌群。

研究内容：

还原性土壤除害（RSD）和化学性土壤除害（CSD）是两种常见的消除土传病原的农业策略。然而，对于CSD和RSD在土壤微生物组分及其相关功能特性方面的差异，人们知之甚少。本研究比较了未处理的土壤（CK对照）、使用棉隆 (DZ)处理的土壤（CSD处理）、使用乙醇(ET)处理的土壤（RSD处理）、使用甘蔗渣（SB）处理的土壤（RSD处理）、使用豆渣（BD）处理的土壤（RSD处理）。我们通过Biolog分析、荧光实时定量PCR和高通量测序，评估了它们对微生物代谢活性、功能多样性、氮相关基因丰度和细菌群落结构的影响。与DZ相比，RSD相关处理对土壤代谢活性、功能多样性和反硝化基因丰度的改善程度更大。CSD和RSD处理显著改变了碳源利用偏好和细菌群落结构。SB和BD处理的土壤细菌丰富度、多样性和均匀度均显著低于CK和DZ处理的土壤。此外，与DZ和ET处理的土壤相比，SB和BD处理的土壤具有独特的核心微生物群，这些微生物群由更丰富和多样的潜在病害抑制剂和有机分解剂组成。总之，这些结果表明，与有机残留物结合的RSD方法可以显著恢复土壤的功能活性和多样性，是一种很有潜力的开发抗病土壤的农业技术。

图3 基于bray-curtis距离的不同处理土壤细菌群落主坐标分析（a）和层次聚类分析（b）

文章二  红曲米中的黄、红、橙色素可以改善高脂肪饮食饲养的Wistar大鼠的脂质代谢紊乱和肠道微生物群失调

英文题目：Monascus yellow, red and orange pigments from red yeast rice ameliorate lipid metabolic disorders and gut microbiota dysbiosis in Wistar rats fed on a high-fat diet

中文题目：红曲米中的黄、红、橙色素可以改善高脂肪饮食饲养的Wistar大鼠的脂质代谢紊乱和肠道微生物群失调

期刊名：Food & Function       

发表时间： 2019年    

影响因子：3.241

研究对象：

40只雄性6周龄无特异性病原体wistar大鼠。大鼠随机分为5组：（1）NFD组（正常饮食喂养的大鼠，n=8）；（2）HFD组（高脂饮食喂养的大鼠，n=8）；（3）HFD+Y组（HFD加每日灌胃红曲黄色素(MYPs)，n=8）；（4）HFD+R组（HFD加每日灌胃红曲红色素(MRPs)，n=8）；（5）HFD+O组（HFD加每日灌胃红曲橙色素(MOPs)，n=8）。

技术方法：

（1）检测血清和肝生化值：即葡萄糖（Glu）、TG、TC、HDL-C、LDL-C、FFA、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）和丙氨酸氨基转移酶（ALT）。测定粪便中总胆固醇、甘油三酯、胆汁酸、脂酶和淀粉酶活性；（2）肝组织的组织学分析；（3）扩增子测序（V3-V4）分析肠道菌群；（4）qPCR检测脂质和胆固醇代谢相关基因的mRNA表达水平。

研究内容：

本研究旨在比较不同红曲色素（黄色、红色和橙色色素）对高脂饮食（HFD）大鼠血脂和胆固醇代谢的影响，并探讨其可能的调节机制。结果表明，口服红曲黄色、红色和橙色色素可通过改善血脂水平，抑制肝脏脂质蓄积和脂肪变性，显著减轻脂质代谢紊乱。同时，不同红曲色素（MPs）的口服也促进了粪便胆固醇、三酰甘油和胆汁酸的排泄。此外，红曲色素对高脂饮食（HFD）喂养大鼠肠道菌群的结构有显著影响，特别是与HFD组相比，红曲色素能调节功能相关微生物系统发育类型的相对丰度。Spearman相关系数分析发现对高脂饮食（HFD）和红曲色素（MPs）干预响应的关键微生物系统类型与脂质代谢紊乱相关的参数有很强的相关性。一些有益的肠道微生物（如Oscillibacter sp., Ruminococcus albus和Clostridium sp.,等）与血清和肝脏脂质指标呈负相关。此外，红曲色素（MPs）处理可调节脂质和胆固醇代谢相关基因的mRNA表达水平。一般来说，不同的红曲色素（MPs）通过不同的调节途径调节血脂和胆固醇代谢的稳态。这些结果表明，红曲黄色素、红色素和橙色素不仅具有改善脂质代谢紊乱的作用，而且可作为预防或治疗高脂血症和肠道微生物群失调的潜在功能性食品成分。

图：红曲黄色、红色和橙色色素有可能改善脂质代谢紊乱，部分是通过调节特定的肠道微生物系统类型和调节葡萄糖、脂质和胆固醇代谢相关基因的表达水平。

文章三  冻干双孢蘑菇贮藏过程中的细菌组成鉴定及气味恶化

英文题目：Identification of bacterial composition in freeze-dried Agaricus bisporus during storage and the resultant odor deterioration

中文题目：冻干双孢蘑菇贮藏过程中的细菌组成鉴定及气味恶化

期刊名：Frontiers in Microbiology       

发表时间： 2019年    

影响因子：4.259

研究对象：去除茎后，将新鲜的双孢蘑菇切成5 mm厚的薄片，均匀地分布在托盘上，然后在-80℃下预冻8小时以上，然后用冷冻干燥机将样品冻干，直到水分含量小于5%。将冻干的双孔石斛片随机包装在普通聚乙烯包装袋（20g/袋）中，分别在三种条件下保存25天，模拟干燥食品的储存条件：恒温恒湿（25℃、55%相对湿度；命名为RT）；高温高湿（37°C，85%相对湿度；命名为HT）；可变环境温度和湿度（12-28°C，50-90%相对湿度；命名为AT）。在不同贮藏条件下，每5d测定一次冻干双孢蘑菇的水分活度、总活菌数、假单胞菌和挥发性成分。

技术方法：

（1）水活度测量；（2）对三种贮藏条件下的微生物变化（活菌总数和假单胞菌）进行监测；（3）选择第0天的样本（ck样本）和在RT、HT和AT条件下保存25天的样本进行16s扩增子测序（V4）；（4）使用SPME-GC-MS分析在三种储存条件下冻干双孢蘑菇挥发性成分的变化，提供每个样品的气味特征。

研究内容：

水分吸收和细菌生长是冻干双孢蘑菇品质劣化的关键因素。为探讨冻干双孢蘑菇在三种典型条件(恒温恒湿RT、高温高湿HT、可变环境温度和湿度AT）下贮藏过程中的细菌组成及气味变化，采用宏基因组学方法对其多样性和群落结构进行了分析。采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用（SPME-GC-MS）分析了冻干双孢蘑菇的挥发性成分，结果表明，冻干双孢蘑菇的细菌组成以Pseudomonas假单胞菌为主，其次为Rhizobium根瘤菌和Pedobacter土壤杆菌。此外，Mucilaginibacter, Flavobacterium, Thermus在HT样品中占优势，Chryseobacterium在AT样品中占优势，而Sphingobacterium和 Chryseobacterium在RT样品中占优势。此外，HT样品中苯甲醛含量的增加可能是由假单胞菌的生长引起的，RT和AT样品中酯的产生可能是由金黄杆菌引起的。本研究为冻干双孢蘑菇的外源细菌组成及其产生的气味提供了全面的信息。这些结果为利用冻干双孢蘑菇挥发物进行质量控制和快速质量检测提供了理论依据。

图5不同贮藏条件下冻干双孢蘑菇属水平细菌组成（A:群落结构柱状图，B:假单胞菌相对丰度，C:粘杆菌相对丰度，D:  金黄杆菌相对丰度，E:绿杆菌相对丰度，F：鞘氨醇细菌相对丰度，G：热杆菌相对丰度）