赵圣国 | 热心肠智库

赵圣国

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所研究员

赵圣国，博士，副研究员，硕士生导师。2012年获中国农业科学院博士学位，2011年-2012年在澳大利亚联邦科工组织（CSIRO Livestock Industries）做联合培养博士生，2012年-2014年在中国科学院微生物研究所从事博士后研究，2014年至今在中国农业科学院北京畜牧兽医研究所工作。担任《Animal》编辑、《Frontiers in Microbiology》副编辑、《生物技术通报》编辑、“中国生物工程学会计算生物学与生物信息学专业委员会”委员。2018年农业农村部“杰出青年农业科学家”。

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赵圣国+王加启等：构建微球原位培养方法实现牛瘤胃重要尿素分解菌分离

反刍动物可以利用尿素作为日常氮的来源，因为它们能够将尿素-N循环回瘤胃，在瘤胃中，许多解脲细菌将尿素水解为氨，氨被许多细菌用作氮源。测序技术让人们对瘤胃解脲细菌有了新的见解，但被分离到纯培养物中或进行研究的较少，阻碍了对瘤胃解脲细菌代谢、生理和生态学的理解。中国农业科学院的赵圣国、王加启与团队在Microbiome发表文章，建立了一套从瘤胃中分离尿素分解菌的方法。

2023-04-25

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赵圣国+王加启等：构建微球原位培养方法实现牛瘤胃重要尿素分解菌分离

① 研究人员建立了一种包括脲酶基因（ureC）引导富集加上原位琼脂糖微球包埋和瘤胃模拟条件下的培养分离方法，成功从瘤胃微生物组中分离尿素分解菌；② 共分离了404种独特的细菌菌株，选定52株进行基因组测序，基因组分析显示，28个菌株可分为12个物种，都含有脲酶基因；③ 此外，在新的分离株中发现了五种不同的脲酶基因簇组织，它们具有不同的水解尿素的方法；④ 同时鉴定了在脲酶活化中可能起关键调节作用的UreC蛋白的关键氨基酸残基。

2023-04-15

农科院团队：用宏基因组指导未培养微生物的分离培养（综述）

① 目前估计未培养的属和门分别占地球菌群的81%和25%，纯微生物培养物可用于研究微生物特性和生成参考基因组数据；② 宏基因组组装基因组和单细胞基因组为鉴定和分离微生物/功能提供机会；③ 宏基因组数据指导的微生物分离策略包括培养基优化、抗生素抗性基因应用、稳定同位素探测引导的拉曼激活微生物细胞分选、反向基因组学和基因靶向分离；④ 制约这些策略的因素包括基因组序列不能确定培养某种微生物的所有必要条件，DNA 提取方法等。

2022-05-12

FM：瘤胃内容物与瘤胃壁之间的尿素分解细菌组成存在差异

① 瘤胃造瘘的奶牛进行两期交叉试验，实验组的饮食中每天添加180克尿素，分析奶牛瘤胃中尿素分解菌的主要脲酶基因；② 相比于瘤胃菌群中粘附于固体物质的细菌（SAB）及液体相关细菌（LAB），在粘附于瘤胃壁的细菌（WAB）中，尿素分解细菌组成独特，超过55%的ureC序列不属于任何已知的脲酶基因；③ 瘤胃WAB的ureC基因多样性低于SAB和LAB，而属于嗜甲基菌属和海杆菌属的OTU相对丰度显著增加；④ 添加尿素饲喂未改变尿素分解细菌的组成。

2017-03-07

中国农科院畜牧所：体外模型确定瘤胃尿素分解菌群

① 尿素可作为非蛋白氮饲料添加到反刍动物日粮中以降低真蛋白用量而节约饲养成本；② 尿素分解菌在瘤胃尿素分解中起重要作用；③ 脲酶抑制剂乙酰氧肟酸（AHA）可抑制尿素快速水解，提高尿素氮在瘤胃中的利用效率；④ 利用瘤胃模拟系统，以尿素和AHA分别作为尿素分解菌的激活剂和抑制剂，并通过高通量测序技术来揭示瘤胃中高丰度的尿素分解菌；⑤ 尿素添加后脲酶基因比例显著增加，即刺激了瘤胃中尿素分解菌的生长；⑥ 鉴定出Pseudomonas，Streptococcus，Haemophilus，Bacillus，Neisseria，Actinomyces和未分类Succinivibrionaceae中存在着高丰度的尿素分解菌群。

2016-06-28

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注：FA表示第一作者；CA表示通讯作者；SA表示高级作者

2024

CAEnrichment of milk antioxidant activity by dietary supplementation of red clover isoflavone in cows and its improvement on mice intestinal health

FOOD CHEM, 10.1016/j.foodchem.2024.138764

2023

CAEffect of red clover isoflavones on hormone, immune, inflammatory, and plasma biochemistry in lactating dairy cows

ANIM NUTR, 10.1016/j.aninu.2023.12.005

CASodium butyrate promotes gastrointestinal development of preweaning bull calves via inhibiting inflammation, balancing nutrient metabolism, and optimizing microbial community functions

ANIM NUTR, 10.1016/j.aninu.2023.04.004

CAFunctional gene-guided enrichment plus in situ microsphere cultivation enables isolation of new crucial ureolytic bacteria from the rumen of cattle

Microbiome, 10.1186/s40168-023-01510-4

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CAIsolation and pan-genome analysis of Enterobacter hormaechei Z129, a ureolytic bacterium, from the rumen of dairy cow

FMICB, 10.3389/fmicb.2023.1169973

CAEffect of dietary biochanin A on lactation performance, antioxidant capacity, rumen fermentation and rumen microbiome of dairy goat

FMICB, 10.3389/fmicb.2023.1101849

2022

FASequencing introduced false positive rare taxa lead to biased microbial community diversity, assembly, and interaction interpretation in amplicon studies

ENVIRON MICROBIOME, 10.1186/s40793-022-00436-y

CAOpportunities and challenges of using metagenomic data to bring uncultured microbes into cultivation

Microbiome, 10.1186/s40168-022-01272-5

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CAContribution of Ruminal Bacteriome to the Individual Variation of Nitrogen Utilization Efficiency of Dairy Cows

FMICB, 10.3389/fmicb.2022.815225

头衔

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所研究员

简介

以第一、共同第一或通讯作者，在《Microbiome》《Journal of Dairy Science》《Bioresource Technology》等SCI期刊发表论文38篇，出版著作14部，获得授权发明专利9项，发表行业标准4项。2019年获获神农中华农业科技奖一等奖和优秀创新团队奖，2019年获动物营养学分会第三届青年学者讲坛“优秀奖”，2019年获长城食品安全科学技术奖特等奖。在美国奶业科学学会年会、中日韩瘤胃营养与生理学术国际研讨会等国内外学术会议作报告18次。

教育经历

2011.3~2012.4：澳大利亚联邦科工组织，联合培养博士(国家公派)，微生物组学

2009.9~2012.7：中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，博士

2007.7~2009.7：中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，联培硕士

2006.9~2009.7：甘肃农业大学动物科技学院，硕士

2002.9~2006.7：山东农业大学动物科技学院，学士

工作经历

2023.01~至今：中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，奶业创新团队，研究员

2017.01~2022.12：中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，奶业创新团队，副研究员

2014.07~2016.12：中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，助理研究员

2012.07~2014.07：中国科学院微生物研究所，微生物资源前期开发国家重点实验室，博士后

主要研究领域与方向

主要从事反刍动物营养与瘤胃微生物组学研究，利用微生物元基因组学和厌氧微生物分离培养等技术，解析瘤胃微生物分解代谢营养素（木质纤维素、蛋白质、尿素氮）的分子机制，探讨调控牛奶品质、奶牛健康、碳氮减排与营养素利用率的关键瘤胃微生物种类及其功能，筛选新型安全高效的植物源化合物饲料添加剂。

其他社会职务

2022 年8 月至今，担任《Frontiers in Microbiology》期刊Associate Editor

2022 年8 月至今，担任《Frontiers in Microbiology》期刊“Rumen Microbiome: Interacting with Host Genetics, Dietary Nutrients Metabolism, Animal Production, and Environment”专题主编

2022 年4 月至今，担任《生物技术通报》杂志编辑

2022 年1 月至今，担任中国饲料工业协会生物饲料技术委员会委员

2022 年1 月至今，担任国际学术组织Metaproteomics Initiative 专家组委员

2022 年至今，担任iMeta 期刊青年编委

2021 年5 月至今，担任“中国生物工程学会计算生物学与生物信息学专业委员会”委员

2021 年至今，担任国际学术组织Anaerobic Fungi Network 专家组委员

2020 年至今，担任国际学术组织Rumen Microbial Genomics Network 专家组委员

2018 年11 月至今，担任美国奶业科学学会（American Dairy Science Association）成员

2018 年8 月至今，担任《Animal》杂志编委

2016 年10 月至今，担任国家奶业科技创新联盟理事

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