2017-09-20
文章背景
最近(jin)，派森(sen)諾生物與四川農業大(da)學(xue)合作，在《Molecular Nutrition & Food Research》（影響因子：4.3229）上發表文章，揭示豬腸道菌群對不同的(de)非淀粉(fen)多糖組分飲食的(de)適應性(xing)。
研究(jiu)背景
膳食(shi)(shi)纖維(wei)(wei)(wei)(wei)提取自植物(wu)，能(neng)抗人(ren)體小(xiao)腸(chang)消化吸(xi)收，在大腸(chang)中能(neng)部分(fen)或全部發(fa)酵，包括多糖、寡糖、木質素以及相(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)(de)植物(wu)物(wu)質。富含纖維(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)飲食(shi)(shi)，具有(you)預防(fang)便秘、憩室癥和(he)心血管疾病(bing)等作(zuo)用(yong)(yong)；且(qie)可以調節腸(chang)道蠕動，產生(sheng)短鏈脂肪酸（SCFAs），刺激腸(chang)黏膜生(sheng)長。纖維(wei)(wei)(wei)(wei)化學(xue)結構多樣(yang)，制約著(zhu)腸(chang)道菌群對(dui)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)利用(yong)(yong)，不同的(de)(de)(de)(de)細菌因(yin)代(dai)謝特性的(de)(de)(de)(de)差異，對(dui)于(yu)纖維(wei)(wei)(wei)(wei)組分(fen)的(de)(de)(de)(de)消化能(neng)力也各有(you)所長。因(yin)此，膳食(shi)(shi)纖維(wei)(wei)(wei)(wei)在調節腸(chang)道微生(sheng)物(wu)組成方面起著(zhu)至(zhi)關(guan)重要的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，深(shen)入了解它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)于(yu)維(wei)(wei)(wei)(wei)持(chi)、改善腸(chang)道菌群以及宿(su)主(zhu)健康非常(chang)重要。
研究目的(de)
研究報(bao)道(dao)(dao)非淀粉多(duo)糖（Nonstarch polysaccharides，NSPs）的(de)膳食纖維會影響(xiang)腸(chang)道(dao)(dao)微生物(wu)(wu)的(de)群落多(duo)樣性和(he)組(zu)(zu)成(cheng)結構。然而，對(dui)于單(dan)一纖維組(zu)(zu)分的(de)作用鮮有報(bao)道(dao)(dao)。本文以豬作為(wei)動物(wu)(wu)模型，描述了腸(chang)道(dao)(dao)微生物(wu)(wu)組(zu)(zu)對(dui)不同纖維組(zu)(zu)分的(de)應答。
研究方法(fa)
測序(xu)技術：Illumina MiSeq高通(tong)量測序(xu)平臺(tai)
測序模式(shi)：微生物組細菌16S rRNA V4區(qu)
實驗對象：豬Ileal（回腸）和Cecal（盲(mang)腸）中部消化物
實驗設計：32頭(tou)雜(za)食豬（平均體重6.55 ± 0.14 kg）隨機分為(wei)4組；其中(zhong)：
（A）無纖維飲食組（FFD）：8頭；
（B）含NSPs纖(xian)維飲(yin)食組：5%纖(xian)維素（CEL）、木聚糖（XYL）或(huo)b-葡聚糖（GLU）飲(yin)食組各8頭
實(shi)驗處(chu)(chu)理：按(an)2012年國(guo)家(jia)研究委員會的營(ying)養建議制定膳食(shi)，實(shi)驗期間可自由覓食(shi)和(he)補水。喂養28天后(hou)，經靜脈注射戊(wu)巴比妥鈉使(shi)豬(zhu)(zhu)處(chu)(chu)于深度麻(ma)醉(zui)，隨(sui)后(hou)殺豬(zhu)(zhu)放血，取出腸(chang)道組織，立即記錄各腸(chang)段的重量(liang)和(he)長度。并取盲腸(chang)和(he)回腸(chang)中部約(yue)4g的消(xiao)化物于無菌(jun)管中，-80°C速凍，留待測定短鏈脂肪酸（SCFA）的濃度和(he)菌(jun)群(qun)組成。
研究結(jie)果
NSPs對斷奶仔豬生(sheng)長性能和腸(chang)道生(sheng)長的(de)(de)影(ying)響(xiang)研究中，豬飼料添加(jia)(jia)5%的(de)(de)NSPs對腸(chang)道發育有明顯(xian)的(de)(de)影(ying)響(xiang)；CEL組小腸(chang)和大腸(chang)的(de)(de)濕(shi)重高，且大腸(chang)長度(du)有所增加(jia)(jia)。添加(jia)(jia)5%的(de)(de)XYL會(hui)大大減少(shao)腸(chang)道的(de)(de)總(zong)重量和長度(du)，但是會(hui)顯(xian)著增加(jia)(jia)十二(er)指(zhi)腸(chang)的(de)(de)絨(rong)毛長度(du)。
攝(she)入NSPs后(hou)，對(dui)消化的代謝產(chan)物和pH值進行(xing)測定(ding)，發現回腸中短鏈脂肪酸，尤其(qi)是(shi)丙(bing)酸鹽和丁(ding)酸鹽的含(han)量極
低，但乙酸(suan)(suan)鹽(yan)的濃(nong)度顯(xian)著提(ti)高；且回(hui)腸(chang)的pH值傾向于(yu)增加。而盲(mang)腸(chang)中，XYL組乙酸(suan)(suan)、丙(bing)酸(suan)(suan)和丁酸(suan)(suan)濃(nong)度低于(yu)其他組，GLU組SCFA濃(nong)度高，但pH值低。
定量PCR分(fen)析回(hui)腸（A）和盲(mang)腸（B）的16S rRNA基(ji)(ji)因拷貝數，整(zheng)體上盲(mang)腸樣本的平均拷貝數高(gao)于(yu)(yu)回(hui)腸樣本。相對于(yu)(yu)FDD組(zu)，攝食NSPs導致豬(zhu)腸道16S rRNA基(ji)(ji)因拷貝數顯著增加(jia)。其中，CEL組(zu)在回(hui)腸中增量顯著高(gao)于(yu)(yu)其他組(zu)，盲(mang)腸中NSPs各組(zu)拷貝數的增加(jia)幅(fu)度相似。
