近日，国家生猪技术创新中心养殖环境与工程研究院在猪舍空气微生物鉴定分析方面的研究取得进展。研究结果表明，猪舍空气PM2.5样本中存在14种潜在的致病菌和5种过敏原，其中不动杆菌属(Acinetobacter)是所有样本中的优势菌种，通过SourceTracker工具溯源，猪舍粪便对PM2.5中微生物的贡献远高于饲料。该结果为评估PM2.5对人类和动物健康的潜在风险以及其主要来源提供了参考依据，相关研究以“Characteristics and Traceability Analysis of Microbial Assemblage in Fine Particulate Matter from a Pig House”为题，发表在期刊《Animals》。
集约化养猪猪舍内颗粒物(PM)浓度过高，导致猪呼吸道疾病高发。细颗粒物(PM2.5)粒径小，比表面积大，容易吸附和携带有害物质，进入肺泡，且猪场PM2.5浓度高，成分复杂，对猪和养殖场工人的健康构成重大威胁。目前的研究主要针对季节差异分析农场空气中微生物与环境的关系。但随着时间的推移，养殖场内动物数量、饲养条件、规模等相关条件会发生变化，进而会影响分析结果。此外，尽管有研究已经确定了养殖场中PM2.5的来源，如饲料、皮屑、粪便、尿液、被褥和皮肤等，但每种来源的贡献程度仍不清楚。因此，关注猪舍空气中微生物在短期内的动态变化，定量分析其来源，对改善猪舍环境有一定积极作用。
本团队在试验期间对猪舍环境参数进行了监测，并根据PM2.5采样器高度和时间设计了四种采样条件(白天高，白天低，夜晚高，夜晚低)。通过高通量测序技术，鉴定了采集的PM2.5样本中的致病菌和过敏原。结果显示，在门水平上，粪PM2.5样品与粪便中细菌组成相似，主要由厚壁菌门组成；在属水平上，乳酸杆菌在粪便和PM2.5样品中相对丰度最高，饲料中却不到1%,真菌方面，不同分类组的PM2.5样品间丰度排名前十位一致，但相对丰度有差异，粪便中检测出裂褶菌，其他真菌与PM2.5中的真菌接近。同时，我们还通过网络分析方法，了解了PM2.5样品中微生物群落之间及其与环境因素之间的关系，细菌和真菌群落能够直接影响PM2.5样品整个微生物群落，而细菌主要起积极作用。最后，使用微生物追踪工具SourceTracker预测了PM2.5中微生物的来源，发现粪便的贡献度远高于饲料。相关结果为猪场PM2.5空气微生物主要来源提供了重要依据，为探索畜舍空气中有害微生物的调控方式具有积极意义。
图1 细菌和真菌在所有样品中在门和属水平上的组成
图2 真菌、细菌和环境参数间的正相关(a)和负相关(b)网络
图3细菌(a)和真菌(b)的可追溯性分析
