华农郑金水等揭示了断奶仔猪微生物组对饮食转变的适应性，并通过metagenomic binning建立宏基因组参考
华中农业大学郑金水等人于2019年3月26日在《Microbiome》上发表题目为《Metagenomic reconstructions of gut microbial metabolism in weanling pigs》的文章。该研究揭示了断奶后仔猪微生物组对饮食转变的适应性，并通过De novo metagenomic binning 重建了360个高质量的基因组，其可作为猪肠道微生物群的第一个宏基因组参考。
文章摘要
背景：仔猪从喝牛奶到固体饲料的过渡期间产生了一系列细菌群落，增强了宿主从膳食碳水化合物中获取能量的能力。为了重建断奶仔猪的微生物碳水化合物代谢，本研究结合16S rRNA基因测序（n = 191）和宏基因组学（n = 72）进行分析。
结果：通过断奶仔猪的16S rRNA基因测序评估，喂养时间和小麦含量解释了微生物群的大部分变化。De novo metagenomic binning 重建了360个高质量的基因组，代表了11个原核和1个古菌门。对这些基因组中碳水化合物代谢的分析表明，淀粉发酵是由表达细胞外α-（1→4）-葡聚糖分支酶（GH13）的厚壁菌门和表达周质新支链淀粉酶（GH13）和α-葡萄糖苷酶（GH97）的拟杆菌进行的。果聚糖被来自Bacteriodetes和Lactobacillus的细胞外GH32酶降解。由β-半乳糖苷酶（GH2和GH42）进行的乳糖发酵在厚壁菌门中被鉴定。总之，汇集360个高质量基因组作为猪肠道微生物群的第一个宏基因组参考，可以确定淀粉，果聚糖和乳糖降解的关键微生物。
结论：负责这些聚糖降解的微生物聚生体与降解人体中相同聚糖的微生物聚生体显著不同。因此，我们的研究能够改善喂养模型，提高饲喂效率，并为断奶仔猪提供更好的病原体控制。
关键词：宏基因组学，重建，断奶仔猪，微生物降解，乳糖，果聚糖，淀粉
文中主要图片说明
图1 a α-粪便微生物群的多样性随时间的变化。黑条代表Chao1指数，灰色条表示每个样品中观察到的物种的数量。b断奶后最初3周内来自同一母猪（灰色条）和所有仔猪（阴影条）的粪便微生物群之间的UniFrac距离（加权）。
图2 仔猪粪便微生物群中细菌类群的系统发育，丰度和代谢潜力。
图3 预测淀粉，果聚糖和乳糖代谢的代谢途径。
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