真邁生物用戶俄羅斯南部聯邦大學(xué)在Agriculture期刊上發表題為(wèi)“Development of Synbiotic Preparations That Restore the Properties of Cattle Feed Affected by Toxin-Forming Micromycetes”的(de)研究成果。研究人員開發了一(yī)種含有兩種地(dì)衣芽孢杆菌株的(de)益生菌制劑，用于減少牛飼料的(de)采收後受到黴菌毒素的(de)有害影響。采用GenoLab M測序儀對這兩株菌的(de)基因組進行了測序，分析了其生物活性次級代謝産物的(de)合成潛力。動物實驗發現，益生菌制劑的(de)引入消除了黴菌毒素對母牛犢體重增加的(de)負面影響，使其恢複到了對照組的(de)水平。進一(yī)步分析，發現這兩株菌的(de)抗黴菌毒素活性與其基因組中內(nèi)酯酶基因有關。抗菌和(hé)生物活性代謝物，例如(rú)lichenicidin和(hé)lichenisin也有助于發揮益生效應。該研究為(wèi)開發新的(de)益生菌制劑對抗黴菌毒素污染指明了方向。
黴菌毒素是由黴菌合成的(de)有毒次級代謝産物，比如(rú)黃曲黴毒素和(hé)玉米烯酮，黴菌毒素不僅會降低(dī)動物的(de)肉質，還會累積到肉制品中，将損害消費者的(de)健康。添加産乳酸的(de)益生菌可(kě)以降低(dī)飼料中黴菌毒素的(de)影響，而使用芽孢杆菌作為(wèi)益生菌的(de)研究并不多。在調節動物和(hé)人類的(de)健康及其腸道(dào)微生物群方面，最有前景的(de)方法是聯合使用益生菌和(hé)益生元，既可(kě)以單獨添加，也可(kě)組合為(wèi)合生元使用。合生元不僅是益生菌和(hé)益生元的(de)混合物，某些成分也能有協同作用。此外，黴菌毒素的(de)成分中含有內(nèi)酯環，可(kě)以被某些具有內(nèi)酯酶活性的(de)酶催化開環而降低(dī)毒性。
為(wèi)探究芽孢杆菌對受到黴菌毒素污染食物喂養母牛犢的(de)影響，研究人員研發了一(yī)種基于益生菌——芽孢杆菌和(hé)植物基質的(de)合生元制劑，可(kě)以減少牛飼料采收後黴菌毒素的(de)有害影響。然後對具有內(nèi)酯酶活性的(de)菌株進行基因組測序，解析發揮益生菌活性代謝物合成基因簇，篩選合生元制劑的(de)最佳底物，并探究合生元制劑對牛生理(lǐ)參數的(de)影響。
01 菌株的(de)遺傳特性
在這兩種菌株中，未發現對目前使用的(de)抗生素具有耐受性的(de)遺傳元件。基于Antismash v 6.0.0算法的(de)搜索結果，鑒定了非核糖體合成與核糖體合成翻譯後修飾肽的(de)次級代謝物的(de)基因簇，這些次級代謝物lichenicidin和(hé)lichenisin通過調節微生物組成來發揮益生菌的(de)活性。
02 最佳底物的(de)挑選
研究人員比較了五種植物性的(de)底物，兩株菌均在大豆培養基上的(de)生長(cháng)最好，生長(cháng)24小時後生物量均為(wèi)最高(gāo)（以OD值衡量）。
03 合生元制劑對牛生理(lǐ)參數的(de)影響
在黴菌毒素處理(lǐ)組中，體重增長(cháng)顯著減緩，而該處理(lǐ)添加合生元制劑會緩解這種趨勢。實驗結束時，各試驗組血液形态學(xué)和(hé)生化指标均在正常值範圍內(nèi)。隻是堿性磷酸酶出現顯著差異，相對于對照組，黴菌毒素處理(lǐ)組，堿性磷酸酶降低(dī)，而添加大劑量的(de)合生元制劑後，恢複到對照的(de)水平。
1.根據母牛犢實驗，在飼料中添加曲黴毒素導緻體重增加減緩，但添加合生元制劑，特别是高(gāo)劑量，會消除這種負面影響，使其恢複到對照組的(de)水平。
2.兩株芽孢杆菌基因組中，發現了抗菌和(hé)其他重要生物學(xué)活性的(de)化合物的(de)相關基因。它們可(kě)能會間接調節瘤胃微生物群的(de)組成來發揮益生菌效應。
3.該研究結果為(wèi)開發新一(yī)代獸藥——合生元制劑指明了方向，這不僅将對畜牧業産生系統性的(de)積極影響，還将減少曲黴毒素污染飼料的(de)負面影響。
Bren A, Denisenko Y, Prazdnova E, et al. Development of Synbiotic Preparations That Restore the Properties of Cattle Feed Affected by Toxin-Forming Micromycetes[J]. Agriculture, 2023, 13(3): 523.