【吃的是草,产的是奶,瘤胃微生物也“挑食”[疑问]】
12月1日,《国际微生物生态学会杂志》在线发表了来自国际团队的最新成果。他们利用微生物16S扩增子和宏基因组测序等研究手段,深入解析了土种黄牛瘤胃微生物对不同木质纤维素饲用植物降解的“嗜好”,为瘤胃微生物和瘤胃酶在木质纤维饲料资源价值化利用方面的研究和应用提供了新的思路和方法。

该团队由中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所研究员丁学智课题组,联合伊朗农业生物技术研究所教授Ghasem Hosseini Salekdeh、国际家畜研究所—中国农业科学院北京畜牧兽医研究所研究员韩建林等组成。

【瘤胃:让木质纤维变成肉和奶】

随着人类对高品质动物蛋白摄入的上升和全球畜牧养殖业的大力发展,优质牧草资源极度短缺。如何有效地利用各类劣质牧草资源并开发利用新型饲料已迫在眉睫。

据估计,世界人口在2050年时将达到97亿,届时全球的粮食产量需在2018年的基础上增加60-70%,才能满足人类对于食物需求的陡然增加。

中国工程院院士任继周认为,未来我国粮食的压力并非来自人的口粮,而是饲料用粮,今后应以草食家畜代替耗粮型家畜来缓解饲料用粮的压力。我国拥有大量的农作物副产品,如秸秆,可以有效缓解畜牧业发展中粮食和牧草资源供求的矛盾。

木质纤维素是自然界最丰富的可再生生物质资源,全球每年通过光合作用产生的植物纤维约2000亿吨,其中有近90%未被利用,相当大的部分都按废弃物处理。

韩建林在接受《中国科学报》采访时说:“反刍动物瘤胃是自然界高度演化且降解木质纤维能力最强的生态系统之一。其中的大量微生物相互作用,能有效利用粗饲料中的纤维素、半纤维素和非蛋白氮等成分,供机体营养需要及肉、奶的产出。”

然而,由于木质纤维素在组成和结构上特别复杂,其降解需要多种微生物的协同互作;同时,微生物分类和代谢方式非常多样,各种纤维素酶间的协同—降解机制尚不清晰,因而严重制约了木质纤维素资源的开发利用。

“有趣的是,反刍动物机体约70%的能量需求是通过瘤胃微生物发酵和降解不同类型的植物纤维获得的。牧草纤维数量及结构上的差异是影响瘤胃纤维素分解菌生长繁殖的关键因素,且瘤胃微生物群落附着于饲料颗粒是其被消化利用过程中的关键步骤,但其对高纤维素或半纤维素牧草的附着和降解机理尚不清楚。”论文通讯作者丁学智告诉《中国科学报》。

正是基于反刍动物瘤胃细菌群在植物木质纤维素降解能力上的差异,科研人员通过研究不同高木质纤维素饲料上附着的关键菌群动态及相关基因功能的变化,从整体上深入解析了瘤胃微生物降解木质纤维素的作用机理及其与木质纤维素降解酶间的相互作用机制。

【微生物的“口味”】

该团队利用伊朗土种Taleshi牛瘤胃瘘管公牛,对常见的富含木质纤维素类牧草,包括山茶棘、芦苇、枣椰树、扫帚草、稻秸和盐角草的茎叶进行不同时间点的瘤胃原位发酵。

丁学智介绍,通过对这些牧草上附着的瘤胃微生物菌群的16S扩增子测序发现,瘤胃微生物菌群对不同牧草具有明显的黏附“嗜好”,其中的纤维素成分显著地影响瘤胃微生物群落的附着,从而进一步影响牧草在瘤胃内的高效降解和代谢。

牧草在瘤胃发酵的前24小时内,干物质降解效率最高且与纤维菌科、未分类拟杆菌科、瘤胃球菌科和螺旋菌属的微生物菌群的数量显著相关;其次,牧草上附着的瘤胃微生物群落因木质纤维素成分的不同而表现显著差异,如纤维菌在中性洗涤纤维含量最高的牧草上明显增多,而瘤胃球菌则倾向于附着在酸性洗涤剂木质素含量较低的牧草上。

然而,随发酵时间的延长,附着在牧草上的微生物菌群的多样性渐趋一致。

同时,反刍动物瘤胃中的细菌、真菌和原虫在木质纤维素降解过程中形成一个复杂的共生系统,共同参与植物细胞壁的降解。

因细菌数量庞大,并且有多种代谢途径,因此,瘤胃细菌在纤维素的降解过程中占主导地位。

而瘤胃真菌则在大颗粒、大片段植物纤维降解过程中起着重要作用。

“因此,瘤胃微生物对木质纤维素的降解不是某一种或者两种微生物所能及的,而是一个非常复杂的相互协同作用过程。由于缺乏对瘤胃微生物相互作用的深入研究,这些理论都需要进一步的验证。”丁学智表示。

【瘤胃中的新物种】

为进一步探讨附着于不同木质纤维素牧草上的关键瘤胃微生物菌群的多样性和功能,该团队通过对瘤胃宏基因组的测序和组装,挖掘到了523个未培养的细菌和15个未培养的古细菌,它们在瘤胃中具有潜在的新功能。

丁学智介绍,他们组装了拟杆菌门、厚壁菌门、纤维杆菌门等的近完整基因组,同时富集了与木质纤维素聚合物降解和短链挥发性脂肪酸生成相关的基因。

而与所有已知公众数据库中的物种相比,该项研究所组装的绝大多数瘤胃未培养基因组都是全新物种。

此外,在瘤胃发酵过程中,牧草理化特性和饲料颗粒在瘤胃内的滞留时间是决定瘤胃微生物功能菌群逐渐由共营养类群向寡营养类群转变的主要因素,这种转变可能促进了难降解植物木质纤维素在瘤胃复杂环境中的降解。

其次,瘤胃微生物菌群对不同木质纤维素牧草附着时间的差异表明,瘤胃微生物群落具有较高的分类多样性、功能冗余性和代谢分区性,这将有利于其对不同木质纤维素饲料的进化性适应。

韩建林说,这项研究还深入挖掘了独特的微生物多样性和相关基因的功能,它们在瘤胃对难降解木质纤维素牧草的降解中发挥着的关键作用。

丁学智强调,该项研究搭建了“一带一路”沿线国家反刍动物瘤胃微生态产业化应用的多学科、多边合作的国际化平台,也为深入挖掘和创新利用我国独特的地方畜种如牦牛、水牛以及土种蒙古牛等瘤胃微生态资源提供了借鉴。

“通过宏基因组学、代谢组学等多种组学技术的联合应用,对厌氧发酵中木质纤维素降解菌进行深入挖掘,获得编码特定酶类的目标基因,揭示不同畜种资源消化道微生物菌群的遗传潜力,以期通过基因工程获得快速、廉价、高效降解木质纤维素生物质的微生物和酶类资源,应用于工业化生产。”韩建林说。

相关论文信息:
https://t.cn/A6GsbefP
https://t.cn/A6Gsbefh

#食品安全# #市场监管# #食品抽检# 浙江省市场监督管理局食品安全监督抽检信息通告
近期,浙江省市场监督管理局组织抽检粮食加工品、食用油、油脂及其制品、调味品、肉制品、乳制品、饮料、方便食品、饼干、罐头、冷冻饮品、速冻食品、薯类和膨化食品、糖果制品、茶叶及相关制品、酒类、蔬菜制品、水果制品、炒货食品及坚果制品、蛋制品、食糖、水产制品、淀粉及淀粉制品、糕点、豆制品、蜂产品、特殊膳食食品、餐饮食品、食品添加剂、食用农产品等29类食品1028批次样品。

根据食品安全国家标准检验和判定:抽样检验合格1001批次、不合格27批次,不合格项目涉及微生物污染、食品添加剂超标、质量指标不达标、生物毒素超标、重金属污染、农兽药残留超标、其他污染物等。具体情况通告如下:

一、微生物污染

(一)浙江世紫生物科技有限公司生产的鱼大鲜(紫苏汁),菌落总数不符合食品安全国家标准规定。

(二)杭州萧山商业城友梦副食品商行销售的标称杭州钟波食品有限公司生产的椒盐香糕,霉菌不符合食品安全国家标准规定。

(三)杭州临安辽野食品有限公司生产的香蕉片,大肠菌群不符合食品安全国家标准规定。

(四)浙江雄风超市有限公司新天地超市销售的标称东阳市东泉食品有限公司生产的红糖发糕,大肠菌群和霉菌不符合食品安全国家标准规定。

(五)东阳市东门菜场老张干冻经营部销售的标称瑞安市余财食品有限公司生产的即食海蜇头,菌落总数不符合食品安全国家标准规定。

(六)浙江义乌市远达枣业科技有限公司生产的蜜枣,霉菌不符合食品安全国家标准规定。

(七)潍坊莫菲尔贸易有限公司在(天猫)网站销售的标称杭州爱嘴食品有限公司生产的兰花豆,大肠菌群不符合食品安全国家标准规定。检验机构为浙江公正检验中心有限公司。

(八)杭州康客食品有限公司生产的依恋芒果干,菌落总数不符合食品安全国家标准规定。

二、食品添加剂超标

(一)杭州萧山衙前湘田食品厂生产的水磨年糕,脱氢乙酸及其钠盐(以脱氢乙酸计)不符合食品安全国家标准规定。

(二)余姚晨鑫食品厂生产的年糕,脱氢乙酸及其钠盐(以脱氢乙酸计)不符合食品安全国家标准规定。

(三)丽水市莲都区许建峰生鲜超市销售的标称衢州市顺风酿造有限公司生产的黄酒,苯甲酸及其钠盐(以苯甲酸计)不符合食品安全国家标准规定。

(四)乐清市柳市华亮调味品商行销售的标称永嘉县廷丰食品有限公司生产的即食海蜇,铝的残留量(以即食海蜇Al计)和菌落总数不符合食品安全国家标准规定。

(五)遂昌汤公度假酒店有限公司销售的凉拌海蜇,铝的残留量(以即食海蜇中Al计)不符合食品安全国家标准规定。

(六)舟山市普陀区华晶大厦旅业有限公司销售的凉拌海蜇皮,铝的残留量(以即食海蜇中Al计)不符合食品安全国家标准规定。

三、质量指标不达标

(一)义乌市洋恺粮油商行销售的标称海宁市国凯食品有限公司生产的菜油王(浓香菜籽油),溶剂残留量不符合食品安全国家标准规定。

(二)余姚市建林食品店销售的标称余姚市舜江酒业有限公司生产的糟烧王六年陈,酒精度不符合产品明示标准及质量要求。

(三)金华市婺城区兆成酥饼店销售的标称金华市苏香现代农业科技有限公司酥饼加工坊生产的苏香酥饼,过氧化值(以脂肪计)不符合食品安全国家标准规定。

(四)台州市三和连锁超市有限公司温岭开元小区分公司销售的标称台州市万顺农业科技发展有限公司生产的原味红糖,不溶于水杂质不符合食品安全国家标准规定。

(五)天台安顺食品厂生产的红一师藤椒油(香辛料调味油),过氧化值不符合食品安全国家标准规定。检验机构为浙江公正检验中心有限公司。

(六)余姚市泗门陈准准食品店销售的标称余姚市玉湖纯净水厂生产的千岛水珊湖饮用纯净水,耗氧量(以O?计)不符合食品安全国家标准规定。

四、生物毒素超标

(一)舟山市普陀区华晶大厦旅业有限公司销售的油炸花生米,黄曲霉毒素B1不符合食品安全国家标准规定。

(二)宁波市北仑区潮启餐饮店销售的炸花生米,黄曲霉毒素B1不符合食品安全国家标准规定。

五、重金属污染

湖州丁莲芳食品有限公司生产的传统千张包子,镉(以Cd计)不符合食品安全国家标准规定。

六、农兽药残留超标

建德市新安江街道瑞洲食品超市销售的标称杭州德兴蜂业有限公司生产的荆花蜂蜜,诺氟沙星不符合食品安全国家标准规定。

七、其他污染物

(一)宁波市海曙高桥源通桶装饮用水经营部销售的标称宁波灵峰矿泉水开发有限公司生产的磊峰天然饮用矿泉水,溴酸盐不符合食品安全国家标准规定。

(二)浙江红专粮油有限公司生产的土菜油,苯并[a]芘不符合食品安全国家标准规定。

(三)浙江匠康农业科技有限公司生产的匠康源茶叶籽油,苯并[a]芘不符合食品安全国家标准规定。

食品抽检主要是依据国家强制性的标准来判断食品是否合格,标签问题、含量不足、产品等级标准不合格、限量成分超标以及含有违禁成分等都可能成为判定食品不合格的原因。

冠宇仪器本着秉承“重合同、守信用、优质服务、互利双赢”的经营理念为核心,以产品技术创新为依托、保障食品、药品、环境、水质安全为己任 ,同时为食药监系统、农业系统、畜牧系统、渔业系统、食品企业等提供专业的检测仪器、先进的技术支持和高效的整体解决方案。

冠宇仪器自主知识产权产品:

农药残留快速测试仪、真菌毒素定量分析仪、ATP荧光检测仪、ATP菌落总数检测仪、胶体金读数仪、荧光定量分析仪、荧光定量PCR检测仪、多功能食品安全检测仪、酶联免疫检测仪、药物残留及动物疫病检测仪、农产品质量安全检测仪、注水肉快速检测仪、食用油品质检测仪、环境监测设备、水质检测仪器等有毒有害物质残留检测设备。

菌落总数检测仪 霉菌毒素快速测试仪 食品添加剂检测仪 兽药残留检测仪 重金属多功能检测仪

【#湖北#开展秋冬季野保行动 这些行为将受严惩!】11月2日,我省启动2020年秋冬季野生动物保护行动,行动将持续至明年3月。此次行动中,林业部门将联合市场监管、公安、海关、交通运输、网信等部门,建立野生动物保护执法联席机制,联合行动。行动将规范非食用性陆生野生动物人工繁育,坚决取缔非法人工繁育和以食用为目的人工繁育行为;对集贸市场、相关商品或原料集散地、餐馆饭店等经营场所进行拉网式排查,防止滥食野生动物现象反弹;加强运输环节的检查,禁止非法运输野生动物;开展清山清网清套行动,保护候鸟等野生动物正常活动;严密监测候鸟禽流感、野猪非洲猪瘟等野生动物疫源疫病情况,落实日常野外巡护监测、信息网络直报、节假日应急值守等制度。https://t.cn/A6GV9RWI


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