摘要
在动物的胃肠道内生活着大量的微生物,称之为肠道菌群,其数量和种类占据了宿主微生物群的大部分。肠道菌群可以影响宿主的消化吸收、免疫抵抗和行为等,有助于维持宿主正常的生理机能;它们也受到宿主饮食、生活环境等因素的调节。在与宿主的相互作用中,肠道菌群对宿主的健康发挥着重要作用,维持着动态平衡。滇金丝猴是我国珍惜濒危灵长类之一,其生存环境恶劣,种群数量稀少,为了快速恢复种群数量,云南白马雪山国家级自然保护区采取了实验性的人工辅助投食措施。这一措施旨在提供足够的营养,以确保滇金丝猴获得充足的食物供应,从而增强其体质和生存能力。然而,人工辅助投食措施是否对滇金丝猴的肠道菌群有影响?是否会影响它们的身体健康?目前对这些问题的研究报道极少。因此,本研究以白马雪山国家级自然保护区的野生和人工辅助投食滇金丝猴两个猴群为研究对象,使用高通量测序技术测定了其肠道微生物菌群,从肠道微生物群落多样性、组成、相关网络结构、功能等多个方面探究人工辅助投食对猴群肠道菌群的影响,得到以下研究结果: (1)人工辅助投食对肠道菌群酶活性和理化性质有影响,包括提高蛋白酶活性和脂肪酶活性,降低纤维素酶活性和淀粉酶活性,这可能与人工辅助投食猴群的高碳水化合物饮食有关;还能显著提高蛋白质浓度和葡萄糖浓度,降低pH值。 (2)人工辅助投食对肠道菌群多样性有影响,能提高菌群的丰富度、均匀度及谱系多样性;人工辅助投食还能显著改变菌群整体的组成,主要包括增加厚壁菌门相对丰度、降低变形菌门和拟杆菌门相对丰度,这些结果可能与人工辅助投食猴群的饮食多样性和营养更高有关。另外,人工辅助投食还能缩减肠道微生物群落的组成差异,这可能与其食谱组成更相似有关。 (3)人工辅助投食能改变条件稀有类群和条件稀有丰富类群的组成,其中条件稀有类群中的野生组和人工辅助投食组均以厚壁菌门为主,更有益于改善肠道炎症;条件稀有丰富类群中的野生组以变形菌门和拟杆菌门为主,人工辅助投食组以厚壁菌门和拟杆菌门为主。 (4)分析肠道菌群间的相关网络发现,野生和人工辅助投食猴群肠道菌群网络均以正相关为主,但人工辅助投食猴群肠道菌群网络主要的特征,包括边数量、正相关关系比例、模块化程度、连通性、鲁棒性均更低,这说明野生猴群肠道菌群抗干扰能力更强,网络结构更加稳定。 (5)对肠道菌群微生物功能注释后发现,人工辅助投食猴群肠道菌群中与细胞进程、遗传信息处理相关的基因丰度更高,这是因为在高营养条件下,菌群需要更多的非降解代谢功能来维持其功能;而野生猴群肠道菌群中与代谢、生物体系统相关的基因丰度更高,这些功能可能与促进宿主运动能力、保证适应野生环境有关。 本研究的结果为人工辅助投食措施的影响效应评估提供了实验支持,并为制定滇金丝猴的人工保护策略提供了有益的科学参考。这些研究成果对于保护和恢复滇金丝猴种群具有一定的理论和实践价值。然而,由于样品量有限和测序深度不足,未来还需要进一步探究肠道菌群代谢及致病菌方面的问题,以便更好地了解饮食环境-肠道菌群-滇金丝猴健康的耦合关系。