2023年4月17日上午,动物消化道营养国际联合研究中心第139期消化道营养精品学术沙龙在逸夫楼2064成功举行。本期的学术沙龙由消化道微生物实验室的硕士生毕业生刘子昱、任雨婷、刘晓景、马菁、郭嘉庆汇报毕业论文相关内容,动物消化道营养国际联合研究中心的各位老师同学参与此次沙龙。
硕士研究生刘子昱对其课题“仔猪肠道微生物参与色氨酸代谢及其对5-HT信号途径的影响”进行了汇报。本研究基于宏基因组学技术探究哪些猪结肠微生物能参与肠道色氨酸代谢,并结合体外细菌分离培养技术和细胞实验探究特定肠道微生物对宿主5-HT合成的影响,旨在阐明哪些猪肠道微生物能直接或间接参与色氨酸代谢,为猪肠道微生物在色氨酸代谢去向发挥的重要作用提供参考价值。
结果表明:(1)猪结肠微生物能参与色氨酸合成和分解代谢, 5-HT含量与L. amylovorus拷贝数之间呈显著正相关;(2)在IPEC-J2细胞中,三株细菌培养液上清都显著抑制了其细胞活力,上调了TPH1表达和胞内外5-HT浓度。其中,L. amylovorus S1的效果优于其他两株菌;(3)在RIN-14B细胞中,三株细菌培养液上清对其细胞活力无显著影响。L. amylovorus S1和L. reuteri LGM增加了TPH1表达和胞内5-HT浓度,L. amylovorus S1效果较为显著;(4)L. amylovorus S1,L. reuteri LGM和S. alactolyticus LGM在体外培养的过程中能产生乳酸,乙酸,GABA和谷氨酰胺;(5)在IPEC-J2和RIN-14B中,添加乙酸能促进TPH1和抑制IDO1基因的相对表达量而在RIN-14B细胞中,乙酸对不会通过作用于FFAR2受体上调TPH1表达量,但是抑制了TIP60组蛋白乙酰化和促进HDAC1组蛋白去乙酰化水平基因表达。
硕士研究生任雨婷对其课题“普雷沃氏菌及琥珀酸对枸橼柠檬酸杆菌引起的小鼠肠道炎症的影响及其机制研究”进行了汇报。本研究以枸橼柠檬酸杆菌诱导小鼠肠炎为模型,并结合体外肠道类器官试验,探究微生物代谢产物琥珀酸对肠道炎症的影响,旨在阐明琥珀酸调节肠道稳态的作用机制,为琥珀酸参与预防和治疗肠道炎症等相关疾病提供理论依据。
结果表明:(1)普雷沃氏菌能够缓解枸橼柠檬酸杆菌引起的小鼠结肠缩短、结肠隐窝异常增殖等。在一定程度上改变了结肠炎小鼠肠道菌群组成和结构,且普雷沃氏菌显著提高了结肠中琥珀酸浓度,并抑制了肠道内枸橼柠檬酸杆菌的定植。进一步研究揭示了琥珀酸对枸橼柠檬酸杆菌引起的小鼠结肠炎具有缓解作用;(2)琥珀酸通过调节肠道干细胞的增殖分化以及杯状细胞、簇细胞扩增,促进肠道发育,并维持肠上皮屏障功能,进而修复结肠炎小鼠的肠道损伤;(3)SUCNR1缺失条件下,琥珀酸不能缓解枸橼柠檬酸杆菌引起的小鼠体重降低、结肠变短、隐窝异常增殖、肠道通透性增加等症状。进一步研究阐明琥珀酸通过SUCNR1受体调控肠道干细胞扩增,促进肠道发育,维护肠道健康。
硕士研究生刘晓景对其课题“高海拔对牦牛和黄牛瘤胃与血液代谢影响的差异研究”进行了汇报。通过对比牦牛和黄牛营养物质表观消化率、瘤胃代谢与细菌结构、血液代谢与免疫对于升高海拔响应差异,阐明高海拔下二者能量代谢差异以及能量动员为机体生理和免疫健康等带来的影响,为高原哺乳动物适应低氧环境机制研究提供理论基础。
结果表明:(1)升高海拔后,牦牛和黄牛采食量增加但营养物质消化率显著下降,尤其牦牛,粗蛋白消化率下降幅度更大;(2)升高海拔后,牦牛和黄牛瘤胃发酵参数和瘤胃代谢均发生显著变化,但牦牛瘤胃细菌结构和功能变化幅度更大;(3)升高海拔后,牦牛和黄牛血液代谢和机体生理发生显著变化,血糖含量均显著升高,此外牦牛出现呼吸频率和体重下降的现象。
硕士研究生马菁对其课题“瘤胃阿魏酸酯酶资源挖掘及厌氧真菌阿魏酸酯酶的表达与应用研究”进行了汇报。基于瘤胃微生物宏转录组和纯菌株基因组对瘤胃阿魏酸酯酶资源进行分析,并进一步对瘤胃厌氧真菌源阿魏酸酯酶的表达和作用展开研究,为瘤胃阿魏酸酯酶资源开发及阿魏酸酯酶在饲料工业中的应用提供数据支撑。
结果表明:(1)瘤胃微生物中有丰富的阿魏酸酯酶资源可以进行挖掘,尤其是瘤胃厌氧真菌,其丰富而新颖的阿魏酸酯酶资源还有待进一步研究;(2)来自于厌氧真菌Pecoramyces sp. F1的两个阿魏酸酯酶M6和M4经大肠杆菌和毕赤酵母异源表达后都具有显著的酶活;两个阿魏酸酯酶的最适温度都是37 ℃,最适pH都在6.0-8.0的偏中性范围内。毕赤酵母表达的阿魏酸酯酶的稳定性和酶活更好,两个阿魏酸酯酶中M6的活性更高;(3)阿魏酸酯酶的添加不仅能够提高木聚糖酶对去木质素秸秆的酶解效率,还能够协同木聚糖酶提高天然秸秆在体外瘤胃发酵中的降解率,促进瘤胃微生物代谢并改变微生物菌群结构。
硕士研究生郭嘉庆对其课题“日粮添加铁苋菜提取物对断奶仔猪生长性能、抗氧化指标和结肠微生物区系的影响”进行了汇报。本研究通过在断奶仔猪日粮中添加铁苋菜提取物,旨在探究其对仔猪生长性能、抗氧化指标和结肠微生物区系的影响,为铁苋菜提取物在仔猪无抗饲料中的开发与应用提供理论依据。
结果表明:日粮添加铁苋菜提取物可以调节仔猪肠道菌群区系,转变肠道代谢模式,并提高机体抗氧化能力和紧密连接蛋白表达水平,维护肠道健康,进而提高饲料消化率、降低腹泻率,一定程度改善仔猪生长性能,为断奶仔猪饲料替抗提供一种新选择。
在每位同学讲解结束后,朱伟云、刘军花、黄赞等老师对每位同学的讲解内容进行了提问并针对可能存在的问题提出了建设性的意见。