Research Article

16S rDNA-based detection technology: use in lambs infected with Nematodirus oiratianus to analyze changes in intestinal flora

Technologie de détection basée sur l’ADNr 16S : utilisation chez les agneaux infectés par Nematodirus oiratianus pour analyser les changements de la flore intestinale

¹ Key Laboratory of Clinical Diagnosis and Treatment Technology in Animal Diseases, Ministry of Agriculture, College of Veterinary Medicine, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010000, PR China
² Wushen Animal Disease Prevention and Control Center, Ordos 017000, PR China
³ Ordos Vocational College of Eco-Environment, Ordos 017010, PR China

^* Corresponding author: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Received: 28 June 2024
Accepted: 25 August 2025

Abstract

The nematode Nematodirus oiratianus is associated with major economic losses in the livestock industry, as it is a common gastrointestinal parasites of cattle, sheep, and other ruminants. These parasites primarily obtain nutrients by consuming the blood of their host. This study aimed to investigate changes in the intestinal microbiota of lambs infected with N. oiratianus before and after infection, using 16S rDNA sequencing technology. We aimed to reveal the impact of N. oiratianus infection on lamb intestinal microecology and to provide scientific evidence for the prevention and control of related diseases. Compared with the infected group, the control group had more bacterial species. Chao, Ace, and Shannon indices were significantly lower in the infected group (p < 0.05), while the Simpson index showed no significant difference (p > 0.05). These findings collectively indicate significant divergence in the composition of bacterial taxa between the infected and control groups. The phylum with the highest relative abundance in both groups was Firmicutes, followed by Bacteroidetes. Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) identified significantly enriched taxa, including Proteobacteria, Bacteroides, and Campylobacteria in the control group, and Clostridiales, Firmicutes, and Ruminococcaceae in the infected group. Functional predictions indicated that the altered microbiota was associated with metabolic pathways such as carbohydrate, amino acid, and vitamin metabolism. Infection with N. oiratianus led to significant alterations in the diversity and composition of the intestinal microbiota in lambs.

Résumé

Le nématode Nematodirus oiratianus est à l’origine de pertes économiques importantes dans l’élevage ; c’est un parasite gastro-intestinal fréquent chez les bovins, les ovins et autres ruminants. Ces parasites se nourrissent principalement du sang de leur hôte. Cette étude visait à analyser les modifications du microbiote intestinal d’agneaux infectés par N. oiratianus avant et après l’infection, grâce à la technologie de séquençage de l’ADNr 16S. Notre objectif était de révéler l’impact de l’infection par N. oiratianus sur la microécologie intestinale de l’agneau et de fournir des preuves scientifiques pour la prévention et le contrôle des maladies associées. Comparé au groupe infecté, le groupe témoin présentait davantage d’espèces bactériennes. Les indices Chao, Ace et Shannon étaient significativement plus faibles dans le groupe infecté (p < 0,05), tandis que l’indice de Simpson ne présentait aucune différence significative (p > 0,05). Ces résultats indiquent collectivement une divergence significative dans la composition des taxons bactériens entre les groupes infecté et témoin. L’embranchement présentant l’abondance relative la plus élevée dans les deux groupes était celui des Firmicutes, suivi des Bacteroidetes. L’analyse LEfSe a identifié des taxons significativement enrichis, notamment les Proteobacteria, les Bacteroides et les Campylobacteria dans le groupe témoin, et les Clostridiales, les Firmicutes et les Ruminococcaceae dans le groupe infecté. Les prédictions fonctionnelles ont indiqué que le microbiote altéré était associé à des voies métaboliques telles que le métabolisme des glucides, des acides aminés et des vitamines. L’infection par N. oiratianus a entraîné des altérations significatives de la diversité et de la composition du microbiote intestinal chez les agneaux.