[Bioinformatic analysis of NGS sequencing data of the intestinal microbiome in broilers fed supplements of glyphosate, probiotic bacterial strains and antibiotics] Влияние глифосата и антибиотиков на экспрессию генов, связанных с продуктивностью, антиоксидантной защитой и гистологическим барьером в слепой кишке бройлеров

Xenobiotics have a negative impact on the composition and function of the intestinal microbiome; this requires measures to correct these disorders. The aim of the study was thus to conduct bioinformatic processing and analysis of NGS sequencing data of the intestinal (caecum) microbiome in broiler chickens, including the analysis of the taxonomic composition and predicted metabolic pathways. Experimental groups of broilers included: Group I fed the basic diet (BD); experimental Group II received BD and glyphosate; experimental Group III fed BD, glyphosate and probiotic bacterial strains; and experimental Group IV received BD along with a combination of glyphosate, antibiotics and probiotic bacterial strains. As a result, a reduction in the live weight of broilers by 4.2% (p < 0.05) was observed in Group II (against the background of glyphosate present in feed). Introduction of a mixture of probiotic bacteria into feed (Group III) resulted in an increased body weight compared to Group II (p < 0.05). In Group II, dysbiotic changes in the composition of the caecum microbiome were observed: an 8.7-fold increase in the number of Streptococcus genus members compared to the control Group I (p < 0.05). In Group IV, an increase in Bacteroidota by 6.2% was observed compared to Group II (p < 0.05). In birds from Group II, compared to Group I, a decline (p < 0.05) in the intensity of various types of predicted metabolic pathways of the microbiome in the intestinal chyme was established. In particular, those associated with energy, carbohydrate, protein types of metabolism, methanogenesis, synthesis of cofactors, etc. were noted.

Ксенобиотики оказывают негативное влияние на состав и функционирование кишечного микробиома, что требует проведения мероприятий по коррекции этих нарушений. Целью исследования было проведение биоинформатической обработки и анализа данных NGS-секвенирования кишечного микробиома цыплят-бройлеров, включая анализ таксономического состава и прогнозируемых метаболических путей. Опытные группы бройлеров включали: I группу, получавшую основной рацион (ОР); II опытную группу, получавшую ОР и глифосат; III опытную группу, получавшую ОР, глифосат и пробиотические штаммы бактерий; IV опытную группу, получавшую ОР в комбинации с глифосатом, антибиотиками и пробиотическими штаммами бактерий. В результате во II группе (на фоне глифосата в корме) наблюдалось снижение живой массы бройлеров на 4,2% (p < 0,05). Введение в корм смеси пробиотических бактерий (группа III) привело к увеличению живой массы птиц по сравнению со II группой (p < 0,05). Во II группе наблюдались дисбиотические изменения в составе микробиома слепых отростков кишечника: увеличение количества представителей рода Streptococcus в 8,7 раза по сравнению с контрольной группой I (p < 0,05). В IV группе наблюдалось увеличение Bacteroidota на 6,2% по сравнению со II группой (p < 0,05). У птиц из II группы по сравнению с I группой установлено снижение (p < 0,05) интенсивности различных типов прогнозируемых метаболических путей микробиома в химусе кишечника. В частности, связанных с энергетическим, углеводным, белковым типами обмена веществ, метаногенезом, синтезом кофакторов и др.

Russian authors' names: Йылдырым Е., Лаптев Г., Тюрина Д., Морозов В., Филиппова В., Ильина Л., Новикова Н., Соколова К., Пономарева Е., Заикин В., Савичева А., Гриффин Д., Романов М.

Russian authors' affiliations: Елена Йылдырым, Валентина Филиппова, Лариса Ильина, Ксения Соколова, лаборатория молекулярной генетики и микробиомики, БИОТРОФ; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», Пушкин, Санкт-Петербург, Россия. Виталий Морозов, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», Пушкин, Санкт-Петербург, Россия. Георгий Лаптев, Дарья Тюрина, Наталья Новикова, Екатерина Пономарева, Василий Заикин, Алеся Савичева, лаборатория молекулярной генетики и микробиомики, БИОТРОФ, Пушкин, Санкт-Петербург, Россия. Даррен Гриффин, Школа биологических наук, Кентский университет, Кентербери, Кент, Великобритания; Подразделение по исследованию геномики животных и биоресурсов (подразделение исследований AGB), факультет естественных наук, Университет Касетсарт, Чатучак, Бангкок, Таиланд. Михаил Романов, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», Пушкин, Санкт-Петербург; Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста», Подольск, Россия; Школа биологических наук, Кентский университет, Кентербери, Кент, Великобритания; Подразделение по исследованию геномики животных и биоресурсов (подразделение исследований AGB), факультет естественных наук, Университет Касетсарт, Чатучак, Бангкок, Таиланд.

(Пятая международная конференция "Цифровизация сельского хозяйства и органическое производство ADOP 2025": Программа конференции и тезисы, Барнаул, Россия, 3–6 июня 2025 г.)