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西北高原所八眉豬腸道菌群構建和代謝對食物纖維的響應研究取得進展

   2022-03-03 中國科學院351
核心提示:為探討食物纖維對八眉豬腸道菌群結構及其代謝產物的影響,中國科學院西北高原生物研究所將24頭3月齡杜×八二元雜交豬隨機分為四組,分別在基礎日糧中添加10% ( GroupⅠ)、20% (GroupⅡ)、30% (GroupⅢ)的蠶豆青貯,飼喂90天后屠宰,收集空腸和盲腸內容物,采用16S rRNA測序和色譜-質譜聯用(LC-MS)技術測定和分析微生物結構、功能及非靶向代謝物。……(世界食品網-m.cctv1204.com)
八眉豬(Sus scrofa)是青藏高原地區常見豬種,其消化粗纖維的能力(52.08%)顯著高于野豬(45.72%)。八眉豬(♀)與杜洛克豬(♂)雜交后代二元雜交豬兼備母本耐粗飼和父本生長周期短的優良特性,是研究食物纖維對腸道菌群影響最理想的模型動物。蠶豆是青海地區常見的農作物,蠶豆秸稈經青貯后可用作飼料。蠶豆秸稈中總纖維含量達56.45%,是典型的粗飼料。
 
  為探討食物纖維對八眉豬腸道菌群結構及其代謝產物的影響,中國科學院西北高原生物研究所將24頭3月齡杜×八二元雜交豬隨機分為四組,分別在基礎日糧中添加10% ( GroupⅠ)、20% (GroupⅡ)、30% (GroupⅢ)的蠶豆青貯,飼喂90天后屠宰,收集空腸和盲腸內容物,采用16S rRNA測序和色譜-質譜聯用(LC-MS)技術測定和分析微生物結構、功能及非靶向代謝物。
 
  研究發現,盲腸和空腸微生物多樣性均隨著食物纖維含量的增加而增加,且盲腸微生物響應更為明顯。空腸微生物共現網絡結構的復雜性隨食物纖維的增加而增加。NST(normalized stochasticity ratio)指數結果表明,盲腸菌群的構建主要受隨機性過程主導。低、中纖維組中的空腸菌群構建以隨機過程為主,而高纖維組的構建則由確定性過程主導。空腸菌群的代謝產物氨基酸和結合性膽汁酸濃度顯著高于盲腸的,而盲腸中的脂肪酸和游離膽汁酸的濃度高于空腸的,這可能與雙歧桿菌、乳桿菌和鏈球菌在空腸中富集以及疣微菌屬和Agathobacter在盲腸中富集有關。盲腸中脂肪酸、碳水化合物以及有機酸等的濃度隨著食物纖維的增加而升高,與梭狀芽孢桿菌和顫桿菌克屬的豐度呈顯著的正相關關系(圖3)隨著基礎日糧中食物纖維比例的增加盲腸菌群代謝物發生顯著性變化,但是空腸菌群的代謝物沒有明顯改變。
 
  相關研究成果分別發表在Frontiers in Microbiology 和Frontiers in Nutrition上。研究得到青海省科技廳重點研發與轉化計劃和“西部之光-聯合學者”項目資助。
 



日期:2022-03-03
 
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