用于可持续农业的Jeevamrit和Ghanjeevamrit牛源生物制剂的微生物及代谢物组特征的多组学分析

《Scientific Reports》：Multi-omics characterization of microbial and metabolite profiles of Jeevamrit and Ghanjeevamrit cow-based bioformulations used in sustainable agriculture

　　

摘要

Jeevamrit（JV）和Ghanjeevamrit（GH）是传统上基于牛的生物制剂，用于自然农业实践中。本研究通过16S rRNA扩增子宏基因组学以及GC-MS和LC-MS分析技术，对这两种生物制剂的微生物组成和代谢物特征进行了全面分析，样本分为两组：实验制备组（EP）和农民制备组（FP）。JV和GH中包含多样且功能丰富的微生物群落，如Lactiplantibacillus、Arcobacter、Comamonas、Planifilum、Pseudomonas、Gp6等，这些微生物与养分循环、微生物活性和植物生长促进有关。非靶向代谢组学分析发现：Jeevamrit中含有约222种（GC-MS）和约1049种（LC-MS）代谢物，Ghanjeevamrit中含有约96种（GC-MS）和约1208种（LC-MS）代谢物。这些代谢物主要为有机杂环化合物、有机酸、脂类、苯类化合物以及有机氧/氮化合物，其功能与养分溶解、微生物代谢、植物生长调控及抗逆性增强相关。多组学分析显示EP组和FP组之间存在明显差异，各组间的相关性较高（Jeevamrit的相关性高达r=0.92；Ghanjeevamrit的相关性高达r=0.91）。Jeevamrit表现出强烈的微生物-代谢物关联性，而Ghanjeevamrit的正负相关性则相对较少且更为平衡。总体而言，该研究表明：Jeevamrit和Ghanjeevamrit是微生物多样性高且代谢功能丰富的生物制剂，进一步证实了它们在改善土壤健康和促进植物生长方面的作用。未来需要开展菌株水平多样性研究、功能途径分析以及在不同作物和土壤类型上的田间试验，以实现自然农业投入品的标准化和优化。