Современные молекулярно-генетические технологии для формирования перечня представителей нормальной микрофлоры птицы

Результаты метагеномного анализа выявили высокое филогенетическое и таксономическое разнообразие микробного сообщества как просветной, так и мукозной микрофлоры кишечного микробиома птицы. Анализ таксономической структуры сравниваемых микробиомов показал, как сходство, так и различия в таксономическом разнообразии и относительном обилии (%) бактерий сравниваемых микробиомов на уровне порядка, класса, рода.
На уровне типов в просветном и мукозном микробиоме кишечника птицы идентифицировано 24 таксономические категории, на уровне класса 35, на уровне порядка 75, на уровне семейства 168, на уровне рода – 350.
Основную долю микробного сообщества просветного и мукозного микробиома составляли микроорганизмы, относящиеся к типам Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria Cyanobacteria и Bacteroidetes. Сравнение биологического разнообразия толстокишечного и мукозного микробиомов на уровне филума показало, что относительная величина Proteobacteria по отношению к Firmicutes в мукозном микробиоме было в 3,25 раза выше, а соотношение Firmicutes к Bacteroidetes в толстокишечном микробиоме в 3,98 раза выше, чем в мукозном.
На уровне рода различия в составе микробиомов проявились большей относительной долей (по убывающей) в просветном микробиоме представителей рода Lactobacillus, Candidatus Arthromitus, Romboutsia, Gallibacterium, Campylobacter, Enterococcus, и представителей рода Acinetobacter, Staphylococcus, Bacillus и Bradyrhizobium в мукозном. Углублённое изучение кишечной микробиоты с использованием приемов культивирования и высокотехнологичных методов идентификации микроорганизмов с учетом результатов метагеномного анализа позволяет значительно расширить представление о видовом многообразии микробиомов и функциях представителей различных таксонов в поддержании здоровья птицы, а также для формирования переписи представителей нормальной микрофлоры птицы.

1. van den Berg, N.I., Machado, D., Santos, S. et al. Ecological modelling approaches for predicting emergent properties in microbial communities. Nat Ecol Evol 6, 855–865 (2022). https://doi.org/10.1038/s41559-022-01746-7

2. Cuccato, M.; Rubiola, S.;Giannuzzi, D.; Grego, E.; Pregel, P.;Divari, S.; Cannizzo, F.T. 16S rRNA Sequencing Analysis of the Gut Microbiota in Broiler Chickens Prophylactically Administered with Antimicrobial Agents. Antibiotics 2021, 10, 146. https://doi.org/antibiotics10020146

3. Xiao, S.-S.; Mi, J.-D.; Mei, L.; Liang, J.; Feng, K.-X.;Wu, Y.-B.; Liao, X.-D.;Wang, Y. Microbial Diversity and Community Variation in the Intestines of Layer Chickens Animals 2021, 11, 840.

4. Lenkova T., Nikonov I., Kuznetsov Y., Karpenko l., Balykina A., Development of the probiotic feed supplement based on lactobacillus plantarum to increase the broiler productivity, International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE) ISSN: 2278-3075 (Online), Volume-9 Issue-1, November 2019

5. Cao, J., Hu, Y., Liu, F. et al. Metagenomic analysis reveals the microbiome and resistome in migratory birds. Microbiome 8, 26 (2020). https://doi.org/10.1186/s40168-019-0781-8;

6. Dmitry A. Makarov, Antimicrobial resistance of commensal Enterococcus faecalis and Enterococcus faecium from foodproducing animals in Russia / Dmitry A. Makarov, Olga E. Ivanova, Anastasia V. Pomazkova, Maria A. Egoreva, Olga V. Prasolova, Sergey V. Lenev, Maria A. Gergel, Nataliya K. Bukova, Sergey Yu. Karabanov // Veterinary World, 15(3): 611-621, DOI: 10.14202/vetworld.2022.611-621;

7. Mohd Shaufi, M.A., Sieo, C.C., Chong, C.W. et al. Deciphering chicken gut microbial dynamics based on high-throughput 16S rRNA metagenomics analyses. Gut Pathog 7, 4 (2015). https://doi.org/10.1186/s13099-015-0051-7

8. Mulholland, K.A.; Robinson, M.G.; Keeler, S.J.; Johnson, T.J.; Weber, B.W.; Keeler, C.L., Jr. Metagenomic Analysis of the Respiratory Microbiome of a Broiler Flock from Hatching to Processing. Microorganisms 2021, 9, 721. https://doi.org/10.3390/microorganisms9040721

9. Ahir V, Koringa P, Bhatt V, Ramani U, Tripathi A, Singh K, Dhagat U, Patel J, Patel M, Katudia K. Metagenomic analysis of poultry gut microbes. Indian J Poultry Sci. 2010;45(2):111–4.

10. Oakley BB, Kogut MH. Spatial and temporal changes in the broiler chicken cecal and fecal microbiomes and correlations of bacterial taxa with cytokine gene expression. Front Vet Sci. 2016;3:11.

11. Awad WA, Mann E, Dzieciol M, Hess C, Schmitz-Esser S, Wagner M, Hess M. Agerelated dif-ferences in the luminal and mucosa-associated gut microbiome of broiler chickens and shifts as-sociated with campylobacter jejuni infection. Front Cell Infect Microbiol. 2016;6:154.