微生态研究的“三驾马车”

发稿时间：2017-12-20来源：天昊生物

小编粗略统计了一下今年的国自然微生物群落研究资助项目，有近400项资助，经费总计近2亿元，整个资助学科分析看下来亮点太多，微生物群落研究迎来多国杀，土壤、动物瘤胃、食品、海洋、动物营养、中医、污水、人类消化道百花齐放，百家争鸣，但是无论是哪个领域其微生态研究手段都不是单独的，都要有帮手帮衬，今天我们就看看特定领域微生态研究的“三驾马车（GDP）”。

中医药

中医药是中华民族的宝贵财富，为中华民族的繁衍昌盛做出了巨大贡献。传统医学的治疗理念正逐渐为世界所接受，传统医药受到国际社会越来越多的关注。目前很多学者开始研究中药治疗与肠道菌群的关系，中医药肠道微生物研究常用的三种手段如下所示。

相关案例：杏鲍菇多糖（PEP）对粪便微生物组成和免疫应答影响

研究对象：分为四组，每组10只小鼠：（1）PEP低剂量组（LP）：小鼠口服给药每公斤体重0.2克PEP；（2）PEP中剂量组（MP）：小鼠口服给药每公斤体重0.4克PEP；（3）PEP高剂量组（HP）：小鼠口服给药每公斤体重0.8克PEP；（4）对照组（蒸馏水）。

研究手段：在实验期6周后，收集小鼠粪便，用于肠道菌群检测。获得肠道内容物和血清，用于短链脂肪酸浓度和免疫细胞因子分泌情况检测。

研究结果：

• 对照组与高剂量PEP喂养组（HP）小鼠盲肠和结肠内容物的短链脂肪酸浓度、pH值和水分含量显著不同。
• 对照组与PEP处理组的粪便菌群结构有显著差异， 紫单胞菌科、理研菌科、拟杆菌科、乳杆菌科丰度均在PEP处理组增加。
• 高剂量PEP口服给药后的免疫反应显著改变。这项探索性研究表明PEP的摄入对胃肠道健康有积极作用。

对照组和不同剂量PEP口服小鼠粪便菌群PCoA分析。

参考文献：In vivo fermentation of a Pleurotus eryngii polysaccharide and its effects on fecal microbiota composition and immune response. Food & Function（影响因子：3.2469 ）. 2017.（天昊生物客户发表文章）

土壤

相关案例：富含木霉的有机肥可以减轻单作土壤的微生物恶化从而更好地维持植物生长

研究对象：为了调查三种不同施肥方式对单作系统土壤微生物的影响，在温室中通过重复施肥连续进行5次番茄盆栽实验。三种不同施肥方式分别是：1）CF：100%化肥；2）BF：75%化肥+富含木霉有机肥；3）：OF: 75%化肥+混合有机肥（不含木霉）。每种施肥方式使用6盆，每盆有2株番茄。

研究手段：番茄连续种植第五个生长季后，从每个盆里收集土壤样品，测定土壤化学性质，包括土壤有机质（OM），可用氮、可用磷、可用钾、总氮、总磷、总钾。使用Real-time PCR量化土壤细菌和真菌数量。使用Miseq测序检测样本中细菌和真菌群落结构。

研究结果：

• 三种不同施肥制度连续处理五次后，土壤营养特性差异巨大，所有测试的土壤营养成分，包括有机质（OM）、铵态氮、可用磷、可用钾、总氮、总磷、总钾在BF和OF组相对于CF组（全化肥）是明显增高的，除了硝态氮。
• qPCR检测结果表明，BF处理的土壤具有最多的细菌种群，其次是OF处理过的土壤， CF处理的土壤细菌种群数量最少。
• CF处理组土壤导致细菌多样性最低，而BF处理组土壤的细菌多样性水平最高。OF 处理组土壤的真菌多样性水平最低，而CF和BF处理组土壤的真菌多样性水平较高。
• BF处理组土壤的肥力和植物生长状况最好，OF和CF处理组紧随其后。
• 与CF 和 OF处理土壤相比，富含木霉有机肥的BF处理是控制单作土壤微生物恶化从而保持番茄植株健康生长的最佳制度。

不同土壤样品的丰富度、多样性和盖度度统计

参考文献：Trichoderma-enriched organic fertilizer can mitigate microbiome degeneration of monocropped soil to maintain better plant growth. Plant Soil（影响因子：3.11）. 2017.（天昊生物客户发表文章）