创新引领｜2024年第四期目录及摘要-《浙江大学学报(农业与生命科学版)

　　益生菌及其代谢物通过增强肠道屏障功能和调节宿主免疫反应等方式发挥有益作用，对仔猪生长发育具有重要意义。本文从益生菌调控仔猪肠道屏障功能和益生菌代谢物对仔猪肠道稳态的影响方面进行了概述，全面探讨了益生菌及其代谢物调控仔猪肠道稳态的作用效果与机制，旨在为利用益生菌调控仔猪肠道健康提供理论参考。

　　摘要：益生菌是一类有益于宿主健康的微生物，具有提高动物生长性能、改善肠道健康等作用。在畜牧业全面禁止使用促生长类抗生素的形势下，益生菌类饲料添加剂能够作为抗生素的替代品，保障动物的健康养殖。本文从动物肠道营养物质消化吸收、微生物屏障、化学屏障、物理屏障和免疫屏障等方面出发，阐明了益生菌调控动物肠道健康的可能机制，以期为益生菌的科学应用提供依据。

　　摘要：本研究旨在探究饲喂含秸秆发酵饲料对育成牛瘤胃微生物组成与功能以及代谢生理等方面的影响。选取36头8～11月龄、体重相近且健康的荷斯坦育成牛，随机分成2组，即在基础饲粮的基础上分别饲喂0 kg/d（对照组）、4 kg/d含秸秆发酵饲料（按干物质计，秸秆约占日粮16.0%；处理组），持续8周，每2周测定一次育成牛日增重情况，并在第8周时采集尾静脉血及瘤胃内容物，分析2组育成牛在表型以及瘤胃微生物区系上的差异。结果发现：饲喂含秸秆发酵饲料组育成牛日增重（0.991 kg/d）与对照组（1.080 kg/d）相比明显下降（p=0.042）。与对照组相比，饲喂含秸秆发酵饲料组瘤胃总挥发性脂肪酸浓度、血清中β-和甘油三酯浓度均显著升高（p＜0.05），葡萄糖浓度显著降低（p＜0.05）；瘤胃细菌α多样性指数中，饲喂含秸秆发酵饲料组Sobs指数和香农（Shannon）指数显著升高（p＜0.05），β多样性无显著差异（p＞0.05）。饲喂含秸秆发酵饲料组中，与表型相关的核心菌种主要为厌氧支原体属；在微生物功能上，2组主要在碳水化合物代谢和氨基酸生物合成途径上存在显著差异。综上所述，饲喂含秸秆发酵饲料促进了育成牛瘤胃发酵，并在一定程度上影响其脂质代谢。本研究在瘤胃微生物组成与功能差异以及高效利用秸秆饲料的关键微生物挖掘上均有一定突破，为育成牛饲粮中非常规饲料的有效利用提供了实践依据。

　　作者：丁钰杰,徐晓锋,韩俊彦,周叶波,麻子莹,沈桢祎,钱国英,王佳堃,徐洁皓*,王谦*

　　摘要：葡聚糖酶作为添加剂在饲料、食品和纺织工业中具有重要的应用价值。本研究从湖羊瘤胃微生物cDNA中扩增IDSGH5-50基因，通过大肠埃希菌BL21（DE3）进行异源表达，研究重组蛋白rIDSGH5-50的酶学性质和水解产物。结果表明：IDSGH5-50编码690个氨基酸，蛋白质分子量为75.78 kDa，等电点为4.75；重组蛋白rIDSGH5-50的最适反应条件为温度30 ℃、pH 6.0，且能在4～20 ℃下保持较高活性（＞70%），在pH 5.0～8.0范围内稳定性较高。rIDSGH5-50的活性底物谱分析显示，rIDSGH5-50能催化大麦β-葡聚糖、地衣多糖、罗望子木葡聚糖和魔芋胶，对应的比活性分别为（10.42±0.16）、（7.12±0.08）、（7.03±0.38）、（5.94±0.65） U/mg。薄层色谱分析表明，在rIDSGH5-50催化下，大麦β-葡聚糖主要降解成纤维四糖和纤维五糖，地衣多糖主要降解成纤维三糖和纤维五糖，魔芋胶主要降解成纤维五糖，罗望子木葡聚糖主要降解成聚合度＞5的寡糖。本研究报道了一种来自瘤胃球菌属的低温内切β-1，4-葡聚糖酶IDSGH5-50，为饲料、食品酶制剂开发奠定了基础。

　　摘要：采用荟萃分析方法，通过整合2002—2022年共112篇文献的研究结果，拟合多项式函数、幂函数与Bridges函数3种函数模型来预测中国生长育肥猪的每日消化能摄入量与粗蛋白摄入量，并预测猪的体质量、饲粮消化能摄入量、饲粮粗蛋白摄入量与生长性能指标之间的函数关系。结果表明：3种函数模型均对消化能摄入量、粗蛋白摄入量进行了合理拟合，其中，多项式函数较幂函数与Bridges函数的拟合优度更高。多项式函数与Bridges函数对消化能摄入量的预测值整体上高于美国国家科学研究委员会（National Research Council, NRC）于2012年发布的《猪营养需要》[以下简称NRC（2012）]提供的数值；3种函数对粗蛋白摄入量的预测值整体上低于或接近于NRC（2012）提供的数值。本研究结果有助于制定更符合生长育肥猪营养需要的饲喂计划，为生猪饲料配制提供参考，从而提高饲料利用率、降低生猪饲养成本。

　　摘要：生物被膜是细菌在环境中的主要存在形式，是具有三维结构的微生物群落及极强胁迫耐受性的特殊生态。在食品加工及贮藏过程中食源性致病菌生物被膜易引起消毒逃逸及细菌污染，进而造成毒素积累或食品变质，威胁消费者健康安全。在食品工业中，预防、抑制和清除食源性致病菌生物被膜是保证食品微生物安全的关键。因此，迫切需要找到高效阻控细菌生物被膜形成并有效清除生物被膜的方法和策略。本文综述了食品工业中生物被膜污染的现状及其胁迫耐受机制，并有针对性地讨论了食品加工领域中生物被膜阻控技术，有助于更清晰地认识由生物被膜造成的食品安全风险，为研发高效绿色的生物被膜清除技术提供了理论依据。

　　摘要：在生物被膜中活但不可培养（viable but nonculturable, VBNC）状态细胞的形成与调控是微生物学研究的前沿课题。尽管过去对VBNC状态的概念存在争议，但其对生态平衡和公共安全产生的重要影响不容忽视。多因素调控VBNC状态细胞的形成已逐渐被揭示，包括基因表达和蛋白质合成等途径。这些研究奠定了解析VBNC状态细胞生存策略和生态适应性的基础。本综述从多角度对VBNC状态细胞进行了总结，包括其定义的讨论，生物被膜内VBNC状态细胞存在情况、形成的诱因及相关机制，VBNC状态细胞的调控及防控等。未来应聚焦于探索VBNC状态细胞的功能及意义，以创新方式干预VBNC状态形成，深入揭示VBNC状态细胞的分子机制和代谢途径。

　　摘要：严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2）即新型冠状病毒，依然严重威胁着高龄或免疫力受损等脆弱人群的健康与生命安全。明确并切断SARS-CoV-2的各种传播途径是科学防控疫情、保护脆弱人群的关键手段。除呼吸道传播，SARS-CoV-2能否通过水或食物进行“粪-口”途径传播尚无定论。滤食性贝类可富集水体中的多种病原，是食源性病毒的重要传播载体。但是，滤食性贝类是否也能富集并传播SARS-CoV-2尚有争议。本文对新型冠状病毒感染患者粪便中的感染性SARS-CoV-2，通过污染水体，富集于滤食性贝类，最终感染人体消化道这一潜在传播途径的相关研究进行系统梳理，着重总结了感染性SARS-CoV-2在天然水体中的衰减规律以及滤食性贝类富集SARS-CoV-2的风险。现有研究结果表明，SARS-CoV-2存在经“粪-口”途径感染人群的风险，人们直接接触患者的粪便有感染风险；然而，在具有完善污水处理系统的地区，人们经接触水体或食用栖息于其中的滤食性贝类而感染SARS-CoV-2的风险非常低。

　　关键词：严重急性呼吸综合征冠状病毒2型; “粪-口”传播; 水体; 滤食性贝类

　　摘要：为了解CRISPR技术在食品安全领域的发展动态，本文以主题词“CRISPR”和“Food safety or Food security”（食品安全）在科学网络核心合集中进行检索，得到发表于2011—2023年间的415篇相关文献，通过CiteSpace软件，对415篇文献的发表时间、发文国家、发文机构、来源出版物、关键词以及参考文献等进行详细分析。结果表明：CRISPR和食品安全关联研究领域的论文主要发表于2017—2022年，论文数量逐年递增，且在2020—2022年的增速最快。中国的发文量最大，中国农业科学院、浙江大学、印度农业研究理事会这3个机构具有较强的学术影响力；发文量最大的期刊是Frontiers in Plant Science。在该关联领域中，基因编辑、CRISPR-Cas9、抗性、干扰、产量、诱变和核酸内切酶等是热点关键词，有关食源性病原体、非生物胁迫、作物育种和抗病性的研究是研究前沿。CRISPR技术在食品安全领域的应用对保障人们的身体健康和提高农业生产力产生了深远影响，在未来依然具有巨大的发展潜力。

　　E3泛素连接酶BRUTUS及其同源蛋白调控植物应对生物及非生物胁迫的研究进展

　　摘要：蛋白质的泛素化途径在植物应答生物及非生物胁迫中发挥重要作用。近年来，E3泛素连接酶BRUTUS（BTS）因参与了植物生长发育及应答多种逆境胁迫的调控过程，逐渐引起国内外学者的广泛关注。本文就BTS及其同源蛋白的结构特征进行了详细阐述，并综述了BTS应对矿质营养胁迫、重金属污染胁迫、干旱胁迫、高光强胁迫及病原菌胁迫等生物及非生物胁迫的作用机制。同时，本文分析了目前研究中存在的问题，并对BTS其他的潜在功能及未来研究方向进行了展望。

　　作者：何文静,张亚东,张超,仲键,陈楚真,葛洋,何舒琰,祝增荣,周文武*

　　摘要：类受体激酶SOBIR1（suppressor of BIR1-1）在植物对病害的免疫应答中发挥重要作用。本研究在马铃薯中克隆了一个SOBIR1类似（StSOBIR1-like）基因，检测其在生物胁迫和非生物胁迫诱导下的表达特性；构建StSOBIR1-like基因沉默载体，并利用农杆菌介导法获得该基因的沉默株系；通过马铃薯块茎蛾生物测定实验和转录组测序，深入探究该基因沉默对马铃薯应答虫害的影响。结果表明：StSOBIR1-like基因在马铃薯叶片中高表达，马铃薯块茎蛾的模拟虫害、机械损伤以及外源施用茉莉酸甲酯、水杨酸、脱落酸等均能诱导该基因的表达，说明该基因可能参与马铃薯对生物胁迫和非生物胁迫诱导的生理反应。StSOBIR1-like沉默株系与野生型植株相比生长表型无明显差异，但马铃薯块茎蛾幼虫在前者上取食后的生物量比后者低，说明取食StSOBIR1-like沉默株系后马铃薯块茎蛾幼虫生长受到抑制。转录组测序结果表明，沉默StSOBIR1-like基因后，马铃薯植株的虫害应答在基因表达水平受到较大影响，特别是茉莉酸、水杨酸等防御激素合成通路相关基因的相对表达量总体呈上升趋势。综上所述，StSOBIR1-like基因可能负调控马铃薯对虫害的应答。本研究首次解析了StSOBIR1-like基因在马铃薯应答虫害中的功能，为进一步探究该基因调控作物抗虫的分子机制提供了依据。

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　　关键词：马铃薯; 马铃薯块茎蛾; StSOBIR1类似基因; 虫害应答; 植物激素

　　摘要：本研究比较分析了4个不同等级（特一级、特二级、一级、二级）霍山黄芽的主要生化成分和抗氧化活性差异，并选取特一级霍山黄芽，基于棕榈酸诱导的小鼠正常肝细胞AML-12（alpha mouse liver 12）、小鼠神经小胶质细胞BV-2、人肾皮质近曲小管上皮细胞HK-2（human kidney-2）、人胃腺癌细胞（human gastric adenocarcinoma, AGS）细胞模型，研究霍山黄芽提取物（Huoshanhuangya tea extract, HTE）对脂质积累和促炎细胞因子的影响。结果表明：特一级霍山黄芽的可溶性糖质量分数最低，咖啡碱质量分数、儿茶素类质量分数与游离氨基酸总量最高，且抗氧化活性最强；一定质量浓度的HTE处理后，棕榈酸诱导的AML-12、BV-2、HK-2、AGS细胞的细胞活力显著增加，棕榈酸诱导的脂质积累得到改善，棕榈酸诱导的AML-12、BV-2、HK-2细胞中肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）的释放水平明显降低。进一步探究其作用机制发现，HTE使BV-2细胞中炎症信号通路Toll样受体4（Toll-like receptor 4, TLR4）和核因子-κB RelA（nuclear factor-κB RelA, NF-κB p65）基因的表达下调，表明其可能通过抑制TLR4/NF-κB信号通路的活化来缓解棕榈酸诱导的BV-2细胞炎症损伤。

　　摘要：为探究异荭草素（isoorientin, Iso）-玉米醇溶蛋白（zein）/阿拉伯胶（gum arabic, GA）纳米颗粒对伤口愈合的作用，采用反溶剂法制备纳米颗粒，建立小鼠背部皮肤创伤模型，并随机将小鼠分为对照组和Zein/GA、0.5 mg/mL Iso、1.0 mg/mL Iso、0.5 mg/mL Iso-Zein/GA、1.0 mg/mL Iso-Zein/GA处理组。除对照组，其余各处理组小鼠伤口组织分别用Zein/GA纳米颗粒、Iso、Iso-Zein/GA纳米颗粒溶液进行处理。观察小鼠伤口愈合情况及体质量变化，测定伤口组织中抗氧化指标水平，以及转化生长因子-β（transforming growth factor-β, TGF-β）、白细胞介素-1β（interleukin-1β, IL-1β）、一氧化氮合酶2（nitric oxide synthase 2, NOS2）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）相对表达量，并通过苏木精-伊红染色、马松染色、免疫组织化学染色试验观察创面的组织病理学变化、胶原沉积、新生血管和成纤维细胞生成情况。结果表明：试验第10天时，各处理组伤口愈合率显著高于对照组（P＜0.05），1.0 mg/mL Iso、0.5 mg/mL Iso-Zein/GA、1.0 mg/mL Iso-Zein/GA处理组伤口愈合率显著高于Zein/GA处理组（P＜0.05）；与对照组相比，各处理组过氧化氢、丙二醛水平显著降低（P＜0.05），谷胱甘肽过氧化物酶活性显著升高（P＜0.05）；在1.0 mg/mL Iso-Zein/GA处理组中，小鼠伤口组织中炎性细胞浸润明显减少，肉芽组织丰富，新生血管、成纤维细胞明显增多，胶原沉积明显，并且TGF-β的相对表达量显著提高（P＜0.05），IL-1β、NOS2、TNF-α的相对表达量显著下降（P＜0.05）。综上所述，与Iso相比，负载Iso的Zein/GA纳米颗粒可以有效促进小鼠的伤口愈合，且可能存在剂量依赖效应。

　　摘要：高尿酸血症会对人体造成严重危害，且近年来发病率越来越高。本研究以平阳黄汤茶为研究对象，探究不同剂量的平阳黄汤茶汤对高尿酸血症小鼠血清尿酸水平的影响及其作用机制。结果表明：不同剂量的平阳黄汤茶汤均可降低高尿酸血症小鼠血清尿酸水平，但不同剂量间无显著差异。通过分析尿酸生成和分解途径发现，不同剂量的平阳黄汤茶汤均能显著抑制肝脏中的黄嘌呤氧化酶活性，从而减少尿酸生成。此外，平阳黄汤可有效改善高尿酸血症小鼠的肾小球、肾小管的病理学特征，同时调节高尿酸血症小鼠肠道菌群组成和结构。推测平阳黄汤可通过保护肾脏及调节肠道菌群来促进高尿酸血症小鼠的尿酸排泄，从而降低血清尿酸水平。本研究为黄茶的功效研究和产品开发以及高尿酸血症的防治提供了一定参考。

　　《浙江大学学报（农业与生命科学版）》创刊于1956年，是浙江大学主办，由国家教育部主管的农业与生命科学类学术性双月刊，国内外公开发行，现已被国内外许多重要的检索系统作为收录对象，例如美国《化学文摘》(CA)、英国《动物学记录》(ZR)、英国《国际农业与生物科学研究中心文摘》(CABI)、俄罗斯《文摘杂志》(AJ)、联合国粮农组织农业索引(AGRIS)、英国《食品科技文摘》(FSTA)、美国《乌利希期刊指南》(Ulrichsweb)、瑞典开放获取期刊目录(DOAJ)等。在国内，《浙江大学学报（农业与生命科学版）》被《中国科学引文数据库》《中国科技论文统计分析数据库》《中国学术期刊综合评价数据库》《中文科技期刊数据库》《中国学术期刊文摘》等收录，并被《万方数据资源系统数字化期刊》和《中国学术期刊》等全文收录。并且还被北京大学图书馆《中文核心期刊要目总览》列为《全国综合性农业科学类核心期刊》。主要刊登生物科学、作物科学、园艺科学、植物保护、食品科学与工程、农业资源利用与环境保护、动物科学与动物医学、农业工程及其相关交叉学科的学术论文、文献综述和研究快报等。读者对象是广大的科技工作者、高等院校的教师与研究生等。