Animal：肠道微生物参与调控机体的氮代谢

肠道中栖息着数量庞大且复杂多样的微生物菌群，能够与宿主机体形成宿主-微生物代谢轴（host-microbe metabolic axis），进而调控宿主代谢。但是，目前对于肠道微生物影响宿主氮代谢的研究鲜有报道。此外，基于本实验室前期大量的体外发酵试验结果（即肠道微生物能够代谢氨基酸），该研究提出的假设是肠道微生物能够参与调节机体的氮代谢。该试验选择抗生素作为一种干预肠道微生物的措施，试图找寻微生物与宿主氮代谢之间的联系。

该研究选取14头健康的杜洛克×（长白×大白）杂交阉公猪（日龄40d；体重12±0.5kg），随机分成两组（n=6），手术安装回肠末端瘘管和颈静脉插管，采用代谢笼单笼饲喂、自由采食饮水，试验期为14天。对照组，饲喂无抗基础日粮（玉米-豆粕型日粮）；抗生素组，在无抗基础日粮中添加混合抗生素（根据体重每天饲喂添加氨苄西林200 mg/kg、庆大霉素5 mg/kg、甲硝唑40 mg/kg）。每天记录采食量；于试验期d9、10、11，连续三天全收粪尿，用于氮代谢及全肠道表观消化率相关指标测定；于试验期d12，采集颈静脉血液，用于血液生化、氨基酸及胃肠激素指标测定；于试验期d13，连续收集回肠食糜，用于回肠末端表观消化率相关指标测定；于试验期d13，采集回肠末端食糜和直肠粪样，用于微生物定量和代谢产物分析。

该研究主要发现：（1）抗生素饲喂干预肠道微生物能够影响机体氮营养素利用效率。抗生素饲喂显著降低了回肠末端和粪样总菌、厚壁菌门、Ruminococcus、Bifidobacterium、Lactobacillus数量，而显著增加了Escherichia coli数量；抗生素饲喂显著降低了短链脂肪酸水平，并增加了微生物氮代谢产物（氨氮和生物胺）；抗生素饲喂降低了机体氮利用率和全肠道氮表观消化率；相关性分析发现微生物与机体氮代谢存在着一定的相关性。（2）前肠微生物和后肠微生物对机体氮代谢的影响可能存在着差异性。试验结果显示，回肠末端氨基酸（芳香族氨基酸和支链氨基酸）的表观消化率和后肠这些氨基酸的表观消化率存在着相反的趋势，造成这种结果的原因可能是因为前肠微生物和后肠微生物代谢这些氨基酸的能力存在着差异。该研究通过体内试验揭示了肠道微生物能够参加调控机体的氮代谢，能够为肠道微生物在氮代谢上的贡献提供一定的理论参考依据。

文章来源：Pi Y., Gao K., Peng Y., Mu C.L. & Zhu W.Y. (2018) Antibiotic-induced alterations of the gut microbiota and microbial fermentation in protein parallel the changes in host nitrogen metabolism of growing pigs. Animal, 1-11. https://doi.org/10.1017/S1751731118001416