2017-09-08
文章背景
最近，派森諾生物與四川農業大學合作，在《Molecular Nutrition & Food Research》（最新影響因子：4.3229）上發表文章，揭示豬腸道菌群對不同的非淀粉多糖組分飲食的適應性。
研究背景
膳食纖維提取自植物，能抗人體小腸消化吸收，在大腸中能部分或全部發酵，包括多糖、寡糖、木質素以及相關的植物物質。富含纖維的飲食，具有預防便秘、憩室癥和心血管疾病等作用；且可以調節腸道蠕動，產生短鏈脂肪酸（SCFAs），刺激腸黏膜生長。纖維化學結構多樣，制約著腸道菌群對它們的利用，不同的細菌因代謝特性的差異，對于纖維組分的消化能力也各有所長。因此，膳食纖維在調節腸道微生物組成方面起著至關重要的作用，深入了解它們的相互作用，對于維持、改善腸道菌群以及宿主健康非常重要。
研究目的
研究報道非淀粉多糖（Nonstarch polysaccharides，NSPs）的膳食纖維會影響腸道微生物的群落多樣性和組成結構。然而，對于單一纖維組分的作用鮮有報道。本文以豬作為動物模型，描述了腸道微生物組對不同纖維組分的應答。
研究方法
測序技術：Illumina MiSeq高通量測序平臺
測序模式：微生物組細菌16S rRNA V4區
實驗對象：豬Ileal（回腸）和Cecal（盲腸）中部消化物
實驗設計：32頭雜食豬（平均體重6.55 ± 0.14 kg）隨機分為4組；其中：
（A）無纖維飲食組（FFD）：8頭；
（B）含NSPs纖維飲食組：5%纖維素（CEL）、木聚糖（XYL）或b-葡聚糖（GLU）飲食組各8頭
實驗處理：按2012年國家研究委員會的營養建議制定膳食，實驗期間可自由覓食和補水。喂養28天后，經靜脈注射戊巴比妥鈉使豬處于深度麻醉，隨后殺豬放血，取出腸道組織，立即記錄各腸段的重量和長度。并取盲腸和回腸中部約4g的消化物于無菌管中，-80°C速凍，留待測定短鏈脂肪酸（SCFA）的濃度和菌群組成。
研究結果
NSPs對斷奶仔豬生長性能和腸道生長的影響研究中，豬飼料添加5%的NSPs對腸道發育有明顯的影響；CEL組小腸和大腸的濕重最高，且大腸長度有所增加。添加5%的XYL會大大減少腸道的總重量和長度，但是會顯著增加十二指腸的絨毛長度。
攝入NSPs后，對消化的代謝產物和pH值進行測定，發現回腸中短鏈脂肪酸，尤其是丙酸鹽和丁酸鹽的含量極低，但乙酸鹽的濃度顯著提高；且回腸的pH值傾向于增加。而盲腸中，XYL組乙酸、丙酸和丁酸濃度低于其他組，GLU組SCFA濃度最高，但pH值最低。
定量PCR分析回腸（A）和盲腸（B）的16S rRNA基因拷貝數，整體上盲腸樣本的平均拷貝數高于回腸樣本。相對于FDD組，攝食NSPs導致豬腸道16S rRNA基因拷貝數顯著增加。其中，CEL組在回腸中增量顯著高于其他組，盲腸中NSPs各組拷貝數的增加幅度相似。
