Сравнительный анализ бактериального сообщества рубца у молодых и взрослых особей Rangifer tarandus из арктических регионов России в летне-осенний период.
УДК 636.294:579.62:579.8
Оленеводство — стратегически значимая отрасль животноводства в арктических регио нах Российской Федерации. На сегодняшний день микробиоценоз рубца у северного оленя (в сравнении с другими жвачными) наименее изучен, хотя его анализ представляет значительный интерес в связи с оценкой адаптационно-физиологических и анатомических приспособлений организма, позволяющих использовать скудные питательные ресурсы тундры и лесотундры. В
настоящей работе впервые выполнены молекулярно-генетические исследования микробиома рубца северных оленей ненецкой породы, обитающих на территории двух регионов Арктической зоны России. Цель работы заключалась в сравнительной оценке таксономического состава бактериального сообщества рубца молодых и взрослых особей Rangifer tarandus из разных мест обитания. Образцы содержимого рубца отбирали в летне-осенний период в 2017 году от трех молодых (возраст 1-2 года) и трех взрослых особей (3-6 лет) из каждой возрастной группы в Ямало-Ненецком автономном округе (АО) и Мурманской области. Состав бактериального сообщества рубца анализировали методам Т-RFLP (terminal restriction fragment length polymorphism). У северных оленей из Ямало-Ненецкого АО разнообразие микроорганизов в рубце было достоверно более высоким (Р < 0,05) по сравнению с животными из Мурманской области. У молодняка оленей из Ямало-Ненецкого АО отмечены достоверно меньшие (Р < 0,05) показатели биоразнообразия по сравнению со взрослыми особями, тогда как у животных из Мурманской области такая закономерность отсутствовала. Установлено, что до 83,50±5,07 % филотипов относились к четырем бактериальным филумам — Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria и Proteobacteria, менее представленными оказались Tenericutes, Fusobacteria, Acidobacteria и Cyanobacteria. По сравнению с наиболее изученными представителями семейства Bovidae у исследованных нами северных оленей в микробиоме рубца выявлено существенно большее количество неидентифицированных бактерий, а также представителей Eubacteriaceae и Clostridiaceae, часть которых проявляет способность к детоксикации усниновой кислоты и других вторичных метаболитов, продуцируемых лишайниками. В течение онтогенеза у северных оленей наблюдались заметные изменения в соотношении количества филотипов и таксономических групп микробиоты рубца. Наибольшие возрастные изменения были выявлены в составе филума Firmicutes. В рубце у взрослых особей из обоих регионов общее содержание целлюлозолитических бактерий класса Clostridia, особенно представителей семейств Eubacteriaceae, Clostridiaceae, Lachnospiraceae, обладающих потенциальной способностью к гидролизу углеводов растительных кормов с образованием летучих жирных кислот, было достоверно выше по сравнению с молодыми (Р < 0,05). Обратная закономерность наблюдалась в отношении бактерий с аналогичными свойствами из филума Bacteroidetes.Выявлено значительное количество условно-патогенных и патогенных микроорганизмов, среди которых доминирующими были представители семейств Сampylobacteriaceae, Enterobacteriaceae, филума Fusobacteria. Прямой закономерности, характеризующей возрастные изменения содержания в рубце патогенных микроорганизмов, в том числе филума Fusobacteria, семейств Сampylobacteriaceae,Enterobacteriaceae, у исследованных особей не выявили. Вероятно, детектированные различия в представленности перечисленных патогенных и условно-патогенных микроорганизмов были связаны с особенностями пастбищного рациона в различных регионах и эпизоотической ситуацией в
стаде, что требует дополнительных исследований.