微生物菌群培养组学在动物医学中的应用分析

彭凤兰 罗艳容

摘  要：兽医微生物学快速发展的过程中，微生物菌群培养组学有效运用，一定程度上提高了微生物资源利用率，推动动物药业发展。本文在微生物菌群培养组学介绍的基础上，客观分析动物医学中微生物菌群培养组学的具体应用，并展望其应用前景。旨在为相关研究（删除“研究”二字，对我一个基层人员来说，这个提法有点大）人员提供参考，为兽医微生物学常态化建设与发展注入充足动力。

关键词：微生物菌群培养组学;动物医学;应用分析

中图分类号：S852.6    文献标识码：A

引言：近年来，未知微生物主体研究活动如火如荼得开展，为保证研究结果的真实性和可靠性，利用微生物菌群培养组学深层次分析，所得到的研究结论为微生物菌群创新式研究提供可靠支持。通过大力开发、充分利用未知微生物资源，为动物疾病预防与控制给与充足动力，使微生物菌群培养活动有效开展。为进一步促进动物医学领域改革，有必要分析微生物菌群培养组学实践应用要点。

一、微生物菌群培养组学概述

微生物菌群在不同动物宿主体内的存在方式各异，随着宿主机体状态的变化，微生物菌群间的作用方式随之调整，导致竞合关系、平衡状态发生变化[1]。考虑到自然环境中微生物具有多样性和复杂性，为深入了解未培养微生物的组成，务必借助微生物菌群培养组学得出结论，从而为制药业、医药行业发展提供理论指导。与此同时，微生物分离、鉴定、开发等技术随之发展。当前，研究学者在微生物菌群培养组学实践方面高度重视，基于宏基因组学、培养组学深入研究，这两项研究法均存在明显的优点和不足，从整体表现来看，培养组学凭借生物材料可靠性、菌株实用性、菌株准确区分等优势备受认可。

二、动物医学中微生物菌群培养组学的具体应用及前景展望

1.应用表现

（1）用于禽类盲肠研究

禽类肠道菌群对机体状态有关键性影响，其中，肠道微生物菌群作用于宿主机体表现，关乎日后生产能力。现今，禽类盲肠研究工作备受关注，根据研究结果了解宿主生理情况，进而菌种分离、培养实践能够有方向、有计划的进行。微生物菌群培养组学实践阶段，以肠道环境模拟的方式深究盲肠微生物区系体外重建、微生物群组成与功能。菌落鉴定环节，基于MALDI-TOF-MS进行判定，参照数据库信息分析实际数据与标准数据的匹配情况，根据匹配分值做进一步鉴定。生物群组成分析环节，使用16S rRNA基因（9个高变区）的靶向扩增序列测定法，以及最新测序技术和测序系统，顺利完成物种类别划分任务。由于肠道部位存在差异，不同部位的细菌群落非同表现，这不同程度上增加了研究阻力，所得到的研究结果有待深入研究。禽类盲肠微生物区系受外界因素影响较大，通过独立培养肠道样本、组学等方式，得出独立研究结果，为全基因组和功能分析提供数据支持[2]。

（2）用于反刍动物瘤胃微生物研究

反刍动物微生物区系的构建主要从外界接触之时起算，一般来说，过多接触于外界，则微生物种类随之增加，并且细菌总量增多，细菌以多样形式呈现。当微生物菌群培养组学用于其中，则瘤胃微生物纯培养技术随之跟进，并且细菌鉴定技术研究工作逐步深入，所得到的研究结论再次为反刍动物瘤胃微生物培养组学发展提供充足动力。技术应用的过程中，客观分析微生物生长需求，为培养参数调整提供依据，厌氧环境设置后，动态升级培养设备，以此改善培养条件，使体外纯培养活动规范化、系统化开展。新的细菌种培养、鉴定期间，同样利用16S rRNA扩增技术16S rRNA测序技术，配备rDNA 分子测序分析技术，这能减少成本投入，又能在短时间内得出精确的鉴定结果，为日后分析提供可靠的参考。除了上述研究内容外，还应重点分析培养因素，进一步得知瘤胃微生物是否具有培育可行性，为瘤胃生态系统功能、生态与生物功能掌控奠定基础，尽最大可能利用瘤胃微生物资源，推动动物医学行业发展。

（3）用于在猪鼻腔微生物区系研究

即便猪鼻腔微生物区系的研究内容不够丰富，但这一区系被列为重点研究对象，通过运用微生物菌群培养组学掌握猪鼻腔带菌状态，并动态记录菌变情况，为病原分析提供重要信息。研究实践中，通过构建内含猪鼻腔微生物群可培养部分菌株的生物库，以便掌握分类群的细分进程，为分离株鉴定与研究提供具有参考价值的数据信息。鉴定期间，借助MALDI—TOF—MS、16S rRNA分别进行初次分类鉴定、质谱鉴定遗漏的后续鉴定。根据序列相似型大小判断是属内新种（小于百分之九十八），还是科内新属（小于百分之九十五）。随着养猪业集约化发展步伐的加快，相关研究学者对猪鼻微生物群多角度、多层面研究，总结微生物群落间拮抗表现及协同表现，深入调查猪鼻腔微生物区系，真实、全面记录功能代谢表征现象。

2.应用前景

微生物间存在显性或隐性联系，在动物医学发展的关键期，定要借助微生物菌群培养组学分析微生物间的关联，从中掌握结构表现和功能优势，据此改变宿主存在状态，为后续纯培养起到铺垫作用。培养实践中，尽可能扩大规模，为菌群分类提供依据，进而深层次得知微生物作用于宿主的表现，定义宿主是否携带病毒因子，衡量宿主的健康状态[3]。微生物菌群培养组学有效运用，既能扩充细菌库，又能动态更新微生物鉴定数据库，一旦捕捉到短时间形成的分类群，能够据此分析菌株的功能作用，为细菌疗法深入探究做准备。从中能够看出，培养组学在动物医学领域有广阔发展前景，能为新抗生素研发提供有力支持，推动动物医学事业健康、持续发展。

结论：综上所述，微生物菌群培养组学在新时期的应用范围逐渐扩大，将其用于动物医学领域，深入研究禽类盲肠、反刍动物瘤胃微生物、猪鼻腔微生物區系，能够弥补以往兽医微生物学发展的不足之处，所得到的研究结果具有一定参考价值。立足动物医学行业发展实际，抗菌药物研发需求逐渐扩大，当某些菌株确定存在，并有效提取与运用，能够为新型抗生素研发与实践提供有力支持。

参考文献：

[1]毕玉晶，杨瑞馥.肠道微生物群研究的测序与培养组学方法[J].中华炎性肠病杂志（中英文），2019，3（3）：189-193.

[2]朱彤，吴边.合成微生物组：当“合成生物学”遇见“微生物组学”[J].科学通报，2019，64（17）：1791-1798.

[3]刘波，陈倩倩，王阶平，等.整合微生物组菌剂的提出、研发与应用[J].中国农业科学，2019，52（14）：2450-2467.

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