doi:10.15389/agrobiology.2016.6.883rus

УДК 636.52/.58:591.3:579.64

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда для реализации научного проекта № 14-16-00140 «Современные представления о микрофлоре кишечника птицы при различных рационах питания: молекулярно-генетические подходы».

 

ИЗМЕНЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОГО СООБЩЕСТВА
В ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОМ ТРАКТЕ КУР В ОНТОГЕНЕЗЕ

В.И. ФИСИНИН1, Г.Ю. ЛАПТЕВ2, И.Н. НИКОНОВ2, Л.А. ИЛЬИНА2,
Е.А. ЙЫЛДЫРЫМ2, В.А. ФИЛИППОВА2, Н.И. НОВИКОВА2,
А.А. ГРОЗИНА1, Т.А. ЕГОРОВА1, Т.Н. ЛЕНКОВА1, В.А. МАНУКЯН1,
И.А. ЕГОРОВ2

Известно, что микроорганизмы, населяющие желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), участвуют в обеспечении сельскохозяйственной птицы питательными веществами, антибиотиками, гормонами, витаминами. В связи с этим актуально изучение изменений микробиоценоза ЖТК в процессе онтогенеза. Важность исследований обусловлена воздействием экологического соотношения между облигатными видами микроорганизмов пищеварительного тракта в течение жизни на метаболические процессы, состояние здоровья и продуктивность. Интересным и дискуссионным в настоящее время остается также вопрос о составе микроорганизмов в кишечнике куриных эмбрионов, поскольку публикуемые исследования весьма немногочисленны. Несмотря на то, что традиционно кишечник эмбрионов птиц считается стерильным, в ряде работ показана способность микроорганизмов колонизировать ЖКТ птиц на стадии эмбрионального развития. С использованием молекулярно-генетического метода T-RFLP (terminal restriction fragment length polymorphism) мы провели сравнение бактериального сообщества содержимого ЖКТ от 6- и 17-суточных куриных эмбрионов и 26-, 150- и 300-суточных кур-несушек кросса Хайсекс Уайт (виварий ФГУП Загорское ЭПХ ВНИТИП, Московская обл.). В отличие от классических представлений, было показано наличие в ЖКТ куриных эмбрионов богатого таксономического разнообразия бактерий, доминирующими среди которых оказались типичные для птиц представители кишечной микрофлоры семейства Enterobacteriaceae (преимущественно Escherichia coli). Также мы обнаружили представителей класса Clostridia (семейств Lachnospiraceae, Eubacteriaceae и др.), филума Bacteroidetes, порядков Negativicutes, Actinomycetales, Bifidobacteriales, которых выявляли ранее у вылупившихся цыплят и взрослых птиц. Интересно отметить присутствие возбудителей опасных заболеваний животных — бактерий родов Burkholderia, Pseudomonas, Salmonella, Klebsiella, порядка Rickettsiales. При этом структура микробиоценоза содержимого ЖКТ эмбрионов кур на 6-е сут инкубации характеризовалась более высоким таксономическим разнообразием, чем на 16-е сут (число филотипов соответственно 75±2,75 и 30±1,20). В онтогенеза в ЖКТ птицы наблюдалось развитие бактериального сообщества, в составе микробиома появлялись новые микроорганизмы. Разнообразие выявляемых у 26-суточных цыплят, а также 150- и 300-суточной птицы бактерий было шире по сравнению с таковым у эмбрионаов — свыше 175±8,12 филотипа. При этом по сравнению с 26- и 150-суточной птицей у 300-суточных кур-несушек общее разнообразие бактерий и содержание неидентифицированных филотипов оказались наименьшими. У взрослой птицы по сравнению с эмбрионами наблюдали изменение доминирующих групп микроорганизмов: большее содержание представителей класса Clostridia, класса Negativicutes и меньшее — классов Bacillales, Bifidobacteriales. Выявленное расширение таксономического разнообразия микроорганизмов у птицы по сравнению с эмбрионами свидетельствует о заселении ЖКТ кур микроорганизмами, включая представителей порядка Lactobacilales, а также патогенов — родов Listeria, Pantoea, Enterobacter, Mycoplasma, Acinetobacter, семейств Pasteurellaceae, Campylobacteraceae, филума Fusobacteria. Основываясь на полученных результатах, можно говорить о становлении микробиоэкологической системы птиц (содержимое ЖКТ в совокупности с населяющей его микрофлорой) уже на стадии эмбрионального развития. При этом микроорганизмы, присутствующие в ЖКТ эмбриона, служат основой, которая определяет формирование стартового кишечного биоценоза у вылупившихся цыплят и взрослых особей.

Ключевые слова: микрофлора кишечника, слепые отростки, онтогенез, куриный эмбрион, куры-несушки, молекулярно-генетические методы, T-RFLP-анализ.

 

Полный текст

 

 

POULTRY GASTROINTESTINAL MICROBIOME CHANGES DURING ONTOGENESIS

V.I. Fisinin1, G.Yu. Laptev2, I.N. Nikonov2, L.A. Il’ina2, E.A. Yildirim2,
V.A. Filippova
2
, N.I. Novikova2, A.A. Grozina1, T.A. Egorova1,
T.N. Lenkova1, V.A. Manukyan1, I.A. Egorov2

Microorganisms which inhabit gut play great role in providing with nutrients, antibiotics, hormones and vitamins necessary for poultry health and performance. Therefore study of gut microbiome changes during ontogenesis seems to be essential. The structure of gut microflora in poultry embryos is of particular interest and debated because of very few publications on the problem. Despite embryo intestine is commonly considered sterile there are several reports on gut colonization by microorganisms in embryos during ontogenesis. Using T-RFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism) analysis to generate a fingerprint of a microbial community we compared gut flora in chick embryos on days 6 and 17 to those in 26-day, 150-day and 300-day old Hisex White layers. Unlike accepted view, a high biodiversity was seen in embryo gut with Enterobacteriaceae (Escherichia coli mainly) predominated. Clostridia, Bacteroides, Negativicutes, Actinomycetales, Bifidocteriales were also found in contrast to earlier reports of their presence only in chicks at hatching and in adult poultry gut. Moreover, in the embryo gut we found the causal agents of dangerous animal disease, Burkholderia sp., Pseudomonas sp., Salmonella sp., Klebsiella sp.and Rickettsiales bacteria. Interestingly, the embryo gut biodiversity on day 6 was higher as compared to day 17 (75±2.75 phylotypes vs 30±1.20 phylotypes). In the layers aged 26, 150 and 300 days the diversity was much higher (over 175±8.12 phylotypes) as compared to embryos due to new members involved into gut bacterial community. Moreover, the poultry aged 300 days was lower both in the total diversity and in the percentage of unidentified microorganisms when compared to 26-day and 150-day old hens. In the adults, the predominating microbial taxa changed, in particular, Clostridia and Negativicutes became more abundantwhereas Bacillales and Bifidobacteriales weredepressed. Our findings indicate gut colonization by Lactobacilales and pathogenic Listeria sp., Pantoea sp., Enterobacter sp., Mycoplasma sp., Acinetobacter sp., Pasteurellaceae, Campylobacteraceae, Fusobacteria which occurred during ontogenesis. Thus the gut microbiome formation starts in embryo which is important for hatching and growing healthy poultry.

Keywords: gut microflora, caecum, ontogenesis, hens, embryo, T-RFLP.

 

1ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский
и технологический институт птицеводства
,
141311 Россия, Московская обл., г. Сергиев Посад,
ул. Птицеградская, 10,
e-mail: olga@vnitip.ru;
2OOO «Биотроф»,
192288 Россия, г. Санкт-Петербург, а/я 183,
e-mail: nikonov@biotrof.ru

Поступила в редакцию
13 сентября 2016 года

 

Оформление электронного оттиска

назад в начало