2019年3月11日下午14:00,由动物消化道微生物实验室举办的第三十七期动物消化道营养精品学术沙龙在逸夫楼2064举办。此期学术沙龙由消化道微生物实验室的五位硕士生——吴子辰、周阳、李与琦、毛明雨和薛天涵分别介绍了五篇文章。
硕士生吴子辰对题为“Feeding laying hens a bioavailable soy sterol mixture fails to enrich their eggs with phytosterols or elicit egg yolk compositional changes”的文章进行了汇报。在美国,冠心病(CHD)是一项主要死因。血浆总胆固醇(TC)水平升高,尤其是血浆低密度脂蛋白胆固醇(LDLC),是CHD的主要影响因素。前人研究显示,膳食植物甾醇主要通过抑制肠道胆固醇吸收,显著降低人体血浆TC和LDLC。虽然目前有各种含植物甾醇的食物,但是,富含植物甾醇的鸡蛋还存在市场缺口。因此设计本试验探究:1)植物甾醇能否在鸡蛋中富集; 2)确定向母鸡喂食植物甾醇是否会引起鸡蛋成分的变化,尤其是蛋黄胆固醇含量的变化。结果表明植物甾醇并没有很好的在鸡蛋中富集,也没有显著引起蛋黄组成的改变。作者推测,可能原因是植物甾醇在鸡肠中吸收不良,或它们被吸收,但却被有效地分泌回肠腔。
硕士生周阳对题为“Gut bacterial phospholipase Ds support diseaseassociated
metabolism by generating choline”的文章进行了汇报。必需的营养胆碱被肠道细菌代谢为疾病相关的代谢产物三甲胺(TMA)。然而,通过饮食获得并存在于人体中的大多数胆碱会被并入更大的代谢物中,例如磷脂酰胆碱(PC)。本文报道了许多利用胆碱的肠道微生物可以利用磷脂酶D(PLD)酶水解PC,并进一步将释放的胆碱转化为TMA。大肠杆菌MS 200-1 PLD的遗传和体外表征显示,该酶对于细菌水解PC是必需的,并且会优先选择此底物。PLD也存在于肠道细菌分离物中,其不能将胆碱转化为TMA,这表明肠道微生物群的其他成员可能影响对该底物的接近。而且这种PLD仅与来自致病细菌的特征性PLD有很大关系,表明二者之间存在明显的进化历史。总之,这些结果揭示了肠道微生物在磷脂代谢中先前未被充分认识的作用,并且揭露了抑制TMA生成的潜在因子。
硕士生李与琦对题为“Metabolic characterization of anaerobic fungi provides a path forward for bioprocessing of crude lignocellulose”的文章进行了汇报。富含木质纤维素的生物质转化为生物基化学品和高级燃料仍然是一项巨大的挑战,因为单一微生物方法往往无法推动解构与化学生产步骤。相比之下,生物加工利用不同微生物的优势来分配代谢负荷,实现过程协同作用,产品多样性和产量增加。文章中作者描述了一种双相发酵方案,结合从大型食草动物分离出的厌氧真菌的木质细胞分解作用与已驯化微生物进行生物生产。当在分批培养中生长时,由于大量高表达的碳水化合物活性酶(CAZymes),厌氧真菌从纤维素和粗生物质中释放过量的糖,将多达49%的纤维素转化为游离葡萄糖。这种富含糖的水解产物很容易支持酿酒酵母的生长。此外,以转录组数据构建代谢途径显示,厌氧真菌不会使其酶从生物质中水解的所有糖分解代谢,留下其他碳水化合物如半乳糖,阿拉伯糖和甘露糖作为其联合体中的其他微生物的营养链接。本研究表明,厌氧真菌为瘤胃微生物组提供营养益处,可以利用它来设计合成微生物群落。
硕士生毛明雨对题为“Microbiota-derived tryptophan indoles increase after gastric bypass surgery and reduce intestinal permeability in vitro and in vivo”的文章进行了汇报。肥胖和2型糖尿病(T2D)逐渐增加了健康和经济负担。饮食、肠道功能和微生物组都会导致代谢过程(包括能量摄入、储存和消耗)的失调。饮食和微生物组会导致代谢疾病,部分原因是肠道炎症和通透性增加。膳食色氨酸被哺乳动物和细菌酶代谢。使用体外、体内模型和临床数据,作者测试了细菌色氨酸吲哚衍生物是否是微生物群对与代谢疾病相关炎症产生积极影响的基础。作者发现,肥胖受试者体内IPA水平较低。IPA是一种完全由细菌衍生的色氨酸衍生物,而且IPA可以改善体外和DIO小鼠的肠屏障功能。血浆IPA水平降低和手术逆转可能是肠道吲哚产生微生物的结果,但潜在机制需要进一步研究。
硕士生薛天涵对题为“The impact of divergent breed types and diets on methane emissions, rumen characteristics and performance of finishing beef cattle”的文章进行了汇报。反刍动物系统目前仍面临着减少温室气体(GHG)产量的政治压力。本研究旨在进一步加深人们对品种、饮食和瘤胃微生物之间联系的理解,并确定其对肉牛生产特性和甲烷(CH4)排放的影响。本试验表明,尽管饲喂浓缩饲料和混合饲料在CH4排放和瘤胃特征方面产生了实质性差异,但品种差异对品种的影响更为明显。
本期动物消化道营养精品学术沙龙中,汇报人对自己研究方向上的一些前沿文章进行了详细的解读,在各位老师建议和指导下,各位同学对前沿的动物消化道营养知识进行了学习。本次活动为大家创造了展示学术魅力的舞台,提升了研究生对科研的热情,对学院日后的研究工作起到了重要的推进作用。