New strategies for controlling silage microbiota using integrated analysis of bacteriome and mycobiome

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H03106
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 西野 直樹 岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (50237715)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鶴田 剛司 岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (90728411)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 飼料 / 微生物叢 / サイレージ

Outline of Annual Research Achievements

発酵TMRから分離した乳酸菌の好気的変敗抑制作用を精査するとともに、生菌特異的PCRを応用したアンプリコン解析に取り組んだ。
酪農家が実際に使用している発酵TMRから乳酸菌約100株を分離し、菌種を同定して変敗抑制能が未知の乳酸菌5種類（L. formosensis、L. parafarraginis、L. hammesii、L. paralimentarius、L. farciminis）を選抜した。同時に分離されたL. buchneriをポジティブコントールとして用い、好気的変敗を起こしやすいトウモロコシWCSに添加して最大2ヶ月間貯蔵した。開封後、発酵特性を調べるとともに、7日間空気に曝して変敗抑制能を再評価した。細菌叢および真菌叢のデータをαおよびβ多様性解析、ネットワーク解析することで、L. parafarraginisとL. farciminisは、L. buchneriとは異なる機序で変敗を抑制することが明らかとなった。発酵TMRにL. buchneriが優勢しやすいことは分かっていたが、発酵TMRの好気的安定性は、複数種の乳酸菌が相互、相乗的に作用してもたらされると理解された
生菌特異的PCRは、細胞膜不透過性のDNA色素PMAを用いて行った。生菌は総細菌数の10%以下であることが多く、これまで得られた微生物叢解析の知見は、生菌特異的解析で大きく修正される可能性がある。申請時には予定していなかった課題であり、現在のところ予備的な知見であるが、取組みを継続して微生物制御の高度化を進める予定である。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Monitoring the milk composition, milk microbiota, and blood metabolites of Jersey cows throughout a lactation period. (2023)
  • Author(s): Gathinji, P.K., Yousofi, Z., Akada, K., Wali, A. & Nishino, N.
  • Journal Title: Veterinary Sciences Volume: 10 Pages: 226
  • DOI: 10.3390/vetsci10030226
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Fecal, milk, uterine, airborne dust, and water microbiota in dairy farms in southern Vietnam: A pilot study. (2022)
  • Author(s): Tran, T.M.T., Tran, H.D, Nguyen, T.T., Acosta, T.J., Tsuruta, T., Nishino, N. & Duong, T.H.
  • Journal Title: Advances of Animal and Veterinary Sciences Volume: 10 Pages: 1525
  • DOI: 10.17582/journal.aavs/2022/10.7.1525.1531
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Frequency of β-casein gene polymorphisms in Jersey cows in western Japan. (2022)
  • Author(s): Nuomin, Nguyen, Q.D., Aodaohu & Nishino, N.
  • Journal Title: Animals Volume: 12 Pages: 2076
  • DOI: 10.3390/ani12162076
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Inhibited aerobic spoilage by multiple lactic acid bacteria inhabiting total mixed ration silage. (2022)
  • Author(s): Wali, A., Hou, J., Tran, D.P., Ton, N.M.T. & Nishino, N.
  • Organizer: Fourth International Conference on Sustainable Agriculture and Environment
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Milk microbiota, milk composition, and blood metabolites of Jersey cows throughout a lactation period. (2022)
  • Author(s): Gathinji, P.K., Zabialla, Y., Nguyen D.Q., Aodaofu & Nishino, N.
  • Organizer: Fourth International Conference on Sustainable Agriculture and Environment
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The effect of protein sources on gut microbiota in mice with and without osmotic diarrhea. (2022)
  • Author(s): Nuomin, Baek, R., Tran, D.P., Ton, N.M.T., Tsuruta, T. & Nishino, N.
  • Organizer: Fourth International Conference on Sustainable Agriculture and Environment
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Production of β-casomorphin from A1 milk, A2 milk, A1 yogurt and A2 yogurt (2022)
  • Author(s): Baek, R., Nuomin, Ton, N.M.T., Kiyochika, T., Tsuruta, T. & Nishino, N.
  • Organizer: Fourth International Conference on Sustainable Agriculture and Environment
  • Int'l Joint Research