2020年11月30日下午两点，第七十四期动物消化道营养精品学术沙龙在逸夫楼2064举办。本期的学术沙龙由消化道微生物实验室的四位硕士研究生——黄国文、孙美杰、蒋迁、马玉萍分别作出汇报。

硕士生黄国文对文献《Indole-3-carbinol prevents colitis and associated microbial dysbiosis in an IL -22–dependent manner》—《吲哚-3-甲醇以IL-22依赖的方式预防结肠炎和相关微生物失调》进行了汇报。该研究的目的是探究天然植物提取物--吲哚-3-甲醇(I3C)是否可以预防结肠炎及其微生物失调，并试图确定其机制。实验选用8~10周龄的小鼠，将其安置在特定的无病原体条件下，处于12小时光照/12小时黑暗循环中。诱导结肠炎和使用I3C、NAB治疗。用易感的BALB/CJ小鼠诱发TNBS结肠炎。小鼠在轻度异氟醚麻醉下，直肠内注射总容量为50μL的TNBS 。治疗组小鼠腹腔注射100μL碘化钠或口服NAB，随后的治疗在整个实验过程中每天进行。实验结果表明I3C治疗抑制了结肠炎，防止了由结肠炎引起的微生物失调，增加了已知的产生丁酸盐的革兰氏阳性细菌的亚群。I3C可增加丁酸的产生，丁酸治疗结肠炎小鼠可减轻结肠炎，同时抑制Th17，诱导Tregs，保护粘液层，上调PPARG的表达。此外，IL-22只有在I3C给药后才升高，但丁酸盐不能，而IL-22的中和可以阻止I3C对结肠炎的有利作用，也能阻止I3C介导的生物失调和丁酸诱导。这项研究表明，I3C主要通过诱导IL-22来减轻结肠炎，IL-22导致肠道微生物区系的调节，从而促进抗炎丁酸。

硕士生孙美杰对文献《Effects of intraruminal urea-nitrogen infusions on feed intake, nitrogen utilization, and milk yield in dairy cows》—《瘤胃灌注尿素氮对奶牛采食量、氮素利用率和产奶量的影响》进行了汇报。该研究的目的是研究在日粮中添加不同水平的尿素氮对奶牛采食量、产奶量、瘤胃发酵和养分消化率的影响。该假说认为低瘤胃氨氮浓度为瘤胃微生物提供了次优条件，当通过向瘤胃补充尿素，提高瘤胃氨氮浓度，可以缓解这一情况。为了评估这一假设，该日粮的配方中瘤胃可降解蛋白质略有不足。实验选取5头泌乳期奶牛，按照5×5拉丁方设计将5个剂量水平的尿素氮(0、17、33、49和66g/d)随机注入每头奶牛的瘤胃中。结果发现，增加尿素氮输入量可以线性增加尿液和粪便中氮排泄量，乳成分中相关指标含量没有发生显著变化，但是有增加产奶量和乳蛋白产量的趋势。尿素氮灌注水平不影响干物质、有机物和中性洗涤纤维的摄入量及消化率，但是使总氮摄入量显著升高。0~49g/d的尿素氮水平对瘤胃氨氮没有显著影响，瘤胃氨氮浓度维持在较低水平(3.5 mg/100mL)，而最高水平的尿素氮(66g/d)将瘤胃氨氮浓度显著提高到5.1mg/100mL(二次效应)。表明，瘤胃微生物能够有效地捕获瘤胃液中的氨氮，直到达到足够的胞内氨氮浓度之后，瘤胃氨氮浓度才开始升高。相比之下，奶中尿素氮浓度呈曲线上升(立方效应)，从低水平的4.4mg/100mL增加到6mg/100mL左右的中等水平，然后在最高尿素水平下显著上升到7.9 mg/100mL。以上结果表明，补充的尿素氮有18%是分泌到牛奶中的，53%是到尿液中的。尽管在基础日粮中观察到瘤胃氨氮浓度较低，但估计有43%的补充氮被瘤胃微生物捕获。补充尿素氮的真消化率(93%)结果进一步证明提供的尿素氮用于微生物氮的合成。当日粮粗蛋白水平较低时，瘤胃氨氮浓度是氮缺乏的不敏感指标，而奶中尿素氮浓度在所有日粮粗蛋白水平下都对日粮粗蛋白浓度均有反映。

硕士生蒋迁对文献《Relationship between thiamine and subacute ruminal acidosis induced by a high-grain diet in dairy cows》—《硫胺素与高谷物日粮所致奶牛亚急性瘤胃酸中毒的关系》进行了汇报。该研究通过两个试验，研究了高谷物日粮诱发的亚急性瘤胃酸中毒(SARA)对奶牛血液和瘤胃液中硫胺素状态的影响。在这两个试验中，6头安装瘤胃瘘管的经产荷斯坦奶牛采用2种处理、2个试验周期的交叉试验设计，每个试验期为21d(共42d)。试验一是研究SARA对血液和瘤胃液中硫胺状态的影响。处理分别为对照(20%淀粉，干物质基础)，以及诱导SARA的日粮(33.2%淀粉，干物质基础)。试验二研究了日粮中添加硫胺素对缓解奶牛SARA和瘤胃发酵特性的影响；在整个试验期间，所有奶牛都采食相同的日粮。两个试验分别在试验第21和42天晨饲后的0、3、6、9和12h采集瘤胃液样本，测定pH、硫胺素、挥发性脂肪酸和乳酸的含量。在第21、42天晨饲后3h采集外周血液，测定硫胺素、碳水化合物代谢产物和酶活性。在试验1中，饲喂诱导SARA日粮的奶牛与饲喂对照日粮的奶牛相比，瘤胃和血浆中硫胺素浓度降低，乳酸含量升高。瘤胃硫胺素含量与瘤胃pH、乙酸浓度呈正相关，与乳酸含量呈负相关。试验二表明，添加硫胺素提高了瘤胃pH值，降低了瘤胃乳酸含量，提高了瘤胃中硫胺素、乙酸和总挥发性脂肪酸的浓度。添加硫胺素组全血乳酸浓度和乳酸脱氢酶活性降低，非酯化脂肪酸含量和α-酮戊二酸脱氢酶活性升高。综上所述，SARA影响奶牛体内的硫胺素状态，瘤胃灌注硫胺素可通过改善瘤胃挥发性脂肪酸的比例，降低瘤胃液和血液中的乳酸含量来缓解SARA。

硕士生马玉萍对文献《Reducing cell wall feruloylation by expression of a fungal ferulic acid esterase in Festuca arundinacea modifies plant growth, leaf morphology and the turnover of cell wall arabinoxylans》—《通过真菌阿魏酸酯酶的表达降低高羊茅细胞壁阿魏酸化修饰，改变植物生长、叶片形态和细胞壁阿拉伯木聚糖的周转》进行了汇报。本文研究了细胞壁阿魏酸化在两个主要过程中的作用。实验通过将黑曲霉阿魏酸酯酶A(FAEA)定向表达到质外体或高尔基体中，降低了高羊茅细胞壁阿魏酸酯酶A(FAEA)的水平，从而影响了高羊茅叶片衰老过程中的叶片生长和细胞壁阿拉伯木聚糖的周转。对表达FAE的植株的分析表明，与对照组相比，所有表达FAE的株系叶片都变短变窄，这可能是因为表达FAE植株的总体生长速率低于对照组，且出现的时间早于对照组。此外，表皮细胞的最终长度比对照组短，表明它们的扩张早于对照组叶片。这可能是因为观察到在表达FAE的叶片中，醚键和酯键连接的单体羟基肉桂酸的沉积和阿魏酸盐二聚都较早停止，但水平低于对照组，而羟基肉桂酸的沉积随着过氧化物酶水平的增加而开始放缓。这可能是因为在表达FAE的叶片中，羟基肉桂酸的沉积和阿魏酸盐二聚反应都较早停止，但水平较低。因此，在禾本科植物中，控制整个叶片形态(如叶片长度和宽度)的可能机制之一是，当扩张的细胞壁从细胞分裂进入伸长区时，羟基肉桂酸在扩张的细胞壁中沉积的时间部分受该区域过氧化物酶活性的启动控制。禾本科植物的叶片形态在物种之间存在很大的差异。

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，在实验室各位老师的点评和指导下，汇报人和各位同学更加明确了阅读文献时需要注意的问题和方向，并且老师鼓励同学们在学习上多思考多提问。学术沙龙为师生间的科研学习提供了交流平台，对学院之后的研究工作也起到了重要推进作用。