本研究中心田時(shí)祎博士和王玨博士在《Applied and Environmental Microbiology》期刊上發(fā)表了一篇題為“Differential Effects of Early-Life and Postweaning Galacto-oligosaccharide Intervention on Colonic Bacterial Composition and Function in Weaning Piglets”的研究論文，田時(shí)祎博士和王玨博士為共同第一作者，汪晶教授為通訊作者。

初生和斷奶階段是仔豬腸道菌群定植和演替的關(guān)鍵時(shí)期，利用益生菌或益生元對(duì)這兩階段的仔豬腸道菌群組成和代謝進(jìn)行調(diào)控可對(duì)腸道功能、機(jī)體免疫和生長速率等方面產(chǎn)生積極影響?；谠撚^點(diǎn)，課題組前期利用低聚半乳糖（GOS）對(duì)初生仔豬進(jìn)行為期1周的灌喂后發(fā)現(xiàn)，初生階段GOS干預(yù)可提升哺乳末期仔豬腸道菌群源短鏈脂肪酸（SCFAs）產(chǎn)量、腸道功能和生長速率。此發(fā)現(xiàn)雖揭示了初生階段GOS干預(yù)對(duì)哺乳期仔豬腸道菌群代謝和腸道功能的調(diào)控作用，但這種調(diào)控作用是否會(huì)持續(xù)至仔豬的斷奶時(shí)期還需要進(jìn)一步研究。此外，已有研究發(fā)現(xiàn)，斷奶日糧中添加GOS對(duì)仔豬的抗氧化功能和免疫功能有改善作用。然而，斷奶階段GOS干預(yù)對(duì)仔豬腸道菌群組成與腸道功能的影響仍不清楚。至此，本研究旨在探究初生階段或/和斷奶階段GOS干預(yù)對(duì)斷奶仔豬結(jié)腸微生物組成及結(jié)腸功能的差異影響。

本研究將品種相同的初生仔豬分為四組，分組和處理如下圖所示。其中C/C組為對(duì)照組，G/C組為初生階段GOS干預(yù)處理（ELG），C/G組為斷奶階段GOS干預(yù)處理（PWG），G/G組為ELG和PWG聯(lián)合處理。

對(duì)仔豬結(jié)腸黏膜菌群屬水平分析發(fā)現(xiàn)，在ELG和PWG處理的交互作用差異顯著條件下，5種菌屬的相對(duì)豐度在各組仔豬結(jié)腸黏膜中發(fā)生變化。其中，產(chǎn)SCFAs菌Prevotella 1和Prevotella 2在G/G組仔豬結(jié)腸黏膜中富集，益生菌Lachnospiraceae Unclassified在G/C組仔豬結(jié)腸中富集，益生菌Bacteroidales RF16 group norank在C/G組仔豬結(jié)腸中富集，C/G、G/C和G/G處理均顯著降低了結(jié)腸中致病菌Actinobacillus的相對(duì)豐度。對(duì)仔豬結(jié)腸食糜菌群屬水平分析發(fā)現(xiàn)，在ELG和PWG處理的交互作用差異顯著條件下，益生菌Dorea和Phascolarctobacterium在G/G組仔豬結(jié)腸食糜中富集。結(jié)果表明，初生階段或/和斷奶階段GOS干預(yù)對(duì)斷奶仔豬結(jié)腸黏膜和結(jié)腸食糜菌屬組成存在差異影響。

對(duì)仔豬結(jié)腸食糜中SCFAs濃度分析發(fā)現(xiàn)，ELG或/和PEG處理對(duì)斷奶仔豬結(jié)腸中SCFAs的濃度變化存在差異影響。在ELG和PWG處理的交互作用差異顯著條件下，ELG和PWG聯(lián)合處理顯著增加了結(jié)腸中丁酸和戊酸的濃度。

對(duì)仔豬結(jié)腸黏膜中NFκB-MyD88信號(hào)表達(dá)水平和炎癥因子濃度檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，ELG或/和PEG處理對(duì)斷奶仔豬結(jié)腸中NFκB-MyD88信號(hào)表達(dá)水平和炎癥因子濃度存在差異影響。在ELG和PWG處理的交互作用差異顯著條件下，PWG處理、ELG處理和ELG和PWG聯(lián)合處理均顯著增加了結(jié)腸黏膜中IL-10的含量，以PWG處理效果最佳；ELG和PWG聯(lián)合處理顯著降低了結(jié)腸中NFκB和MyD88的mRNA水平，并顯著降低TNFα和IL-1β的濃度。

綜上所述，ELG或/和PWG干預(yù)提高了斷奶仔豬產(chǎn)SCFAs菌和益生菌的豐度，并提高了SCFAs的含量，下調(diào)MyD88和NF-kB的基因表達(dá)和促炎細(xì)胞因子水平，上調(diào)抗炎因子水平，有利于緩解斷奶應(yīng)激。此外，在ELG處理、PWG處理、ELG和PWG聯(lián)合處理這三種處理中，以ELG和PWG聯(lián)合處理緩解斷奶應(yīng)激的效果最佳。本研究結(jié)果為益生元干預(yù)緩解斷奶仔豬腸道生態(tài)系統(tǒng)失調(diào)和腸道功能障礙提供了新的思路。

文章來源：Shiyi Tian, Jue Wang , Jing Wang, Weiyun Zhu. Differential Effects of Early-Life and Postweaning Galacto-oligosaccharide Intervention on Colonic Bacterial Composition and Function in Weaning Piglets[J].Applied and Environmental Microbiology, 2022, 88(1):e01318-21.

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