2024年11月8日,动物消化道营养国际联合研究中心第180期消化道营养精品学术沙龙在逸夫楼2064顺利举办。本期的学术沙龙由消化道微生物实验室的博士生王静和硕士生谭鼎、郭新、廖经宏、宋明媚做文献汇报,动物消化道营养国际联合研究中心的老师学生参与此次沙龙。特选廖经宏、王静两位同学的精彩汇报进行展示。
硕士生廖经宏对文献《Strain specificity of lactobacilli with promoted colonization by galactooligosaccharides administration in protecting intestinal barriers during Salmonella infection》-《低聚半乳糖(GOS)促进乳酸杆菌的特异性定植在沙门氏菌感染期间保护肠道屏障》进行了汇报。
低聚半乳糖(GOS)是广泛应用的益生元,用于选择性刺激乳酸杆菌和双歧杆菌的生长。之前的实验证明GOS促进仔猪肠道乳酸菌定植和增殖,乳酸菌对宿主具有广泛的健康益处。然而,不同的乳酸菌种类似乎通过不同的作用方式起作用,几种乳酸杆菌可通过产生新的抗菌代谢物、加强肠道上皮屏障和调节宿主免疫反应来改善肠道健康。尽管已知GOS可调节微生物群和肠道健康,但其潜在机制,特别是不同富含GOS的乳酸杆菌在肠道健康中的作用在很大程度上仍然未知。因此本研究旨在探讨三种富含GOS的乳酸菌菌株对沙门氏菌感染小鼠模型中肠道屏障完整性和免疫反应的特异性影响。
本研究结果显示,GOS通过特异性富集德氏乳杆菌、约翰氏乳杆菌和罗伊氏乳杆菌来改善仔猪和沙门氏菌感染小鼠的肠道健康。德氏乳杆菌菌株通过增强丙酸盐合成以抑制JAK2-STAT3信号传导和M1巨噬细胞极化来改善沙门氏菌诱导的肠道炎症。另一方面,约翰氏乳杆菌菌株通过竞争性排斥抑制沙门氏菌粘附和上皮细胞侵袭。然而,罗伊氏乳杆菌菌株未能促进丙酸盐合成或进行竞争性排斥,因此无法保护小鼠免受沙门氏菌感染。该实验结果为GOS和单个乳酸杆菌物种在控制和预防肠道炎症性疾病中的作用机制提供了新的见解。
博士生王静对文献《Magnolol-driven microbiota modulation elicits changes in tryptophan metabolism resulting in reduced skatole formation in pigs》-《厚朴酚驱动的微生物群调节引起的色氨酸代谢变化导致猪粪臭素形成减少》进行了汇报。
粪臭素是一种臭名昭著的恶臭化合物,它具有粪便气味,存在于动物的胃肠道、动物粪便和动物废物储存系统中。实验室的前期研究结果证明了膳食中添加适量的厚朴酚不仅可以促进断奶仔猪的生长和健康,还可以降低粪便中粪臭素的含量。然而,通过补充厚朴酚减少粪臭素的机制还尚不清楚。因此,本研究旨在阐明厚朴酚如何调节粪臭素的产生及其潜在的机制。
本研究结果显示,膳食中补充400 mg/kg厚朴酚后,盲肠、结肠和粪便中的粪臭素浓度分别降低了58.24%、44.98%和43.52%。厚朴酚补充剂显著降低了结肠内毛螺菌属、粪杆菌属、Paramuribaculum、粪单胞菌属、脱硫弧菌属、Bariatricus、Microbacter和Mogibacterium的丰度。此外,观察到粪臭素浓度与脱硫弧菌属丰度之间存在很强的正相关。同时分子对接结果表明,厚朴酚可以与脱硫弧菌属表达的吲哚丙酮酸脱羧酶(IPDC)结合力较高。进一步的体外研究发现,厚朴酚可通过与IPDC的结合,减少吲哚丙酮酸(IPYA)向生成粪臭素的途径转化,从而减少粪臭素地产生。该研究结果为从微生物方面抑制粪臭素的产生提供了新的思路和策略。