肠道微生物-肠-脑轴与猪营养代谢

肠-脑轴是肠道与大脑通过神经和内分泌介导的一种双向应答系统,越来越多的研究表明,肠道菌群在此轴中发挥着关键作用。因此,微生物-肠-脑轴之间的双向交流关系逐渐成为动物营养代谢以至人类健康和疾病中热门的研究方向。肠道微生物群与宿主相互作用,从而控制体内平衡。本文从微生物与宿主肠道以及脑神经系统之间的相互关系入手,综述了微生物-肠-脑轴在猪营养代谢中的研究进展。     

猪的肠道微生物与宿主营养代谢

肠道中栖息着数量庞大复杂多样的微生物菌群,肠道微生物在宿主健康中发挥着重要作用,既影响着饲料消化、营养物质吸收和能量供应,又调控着宿主正常生理功能及疾病的发生与发展.动物胃肠道不仅是消化器官,还是感应器官,肠道对营养物质的感应可以通过脑肠轴调节机体生理活动.肠道微生物还能代谢蛋白质产生宿主细胞不能合成的肽类物质,并通过小肠上皮的肽类转运系统影响机体代谢,因此可能存在微生物-肠道-大脑轴.肠道微生物还可以与机体形成宿主-微生物代谢轴,对动物机体营养物质代谢和免疫稳态起重要作用.饲粮对宿主代谢的改变,常伴随有肠道微生物区系的变化,肠道微生物的代谢可能通过微生物-肠道-大脑轴以及宿主-微生物代谢轴调节宿主很多生理过程,进而影响机体整体代谢.本文概述了猪肠道微生物区系与宿主肠道营养物质代谢的关系,以加深关于肠道微生物对机体代谢贡献的认识.     

浅析反刍动物胃肠道微生物通过肠道－脑轴对宿主的影响

反刍动物胃肠道中存在着众多微生物,如细菌、真菌、原虫和古细菌等。胃肠道微生物对于动物的能量代谢发挥着重要作用,同时对于动物的中枢神经正常功能的发挥也扮演着重要角色。肠道微生物可以与肠道细胞直接接触,不仅产生激活内源性中枢神经系统信号传导机制的代谢物,还可以独立地产生或促成许多神经活性分子的产生。微生物代谢产物和神经活性分子通过神经信号通路、胃肠道内分泌信号通路、免疫系统等关键途径共同形成一个复杂的反射网络,即胃肠道微生物与代谢产物通过传入神经元将信号传导至中枢神经系统。胃肠道微生物与宿主之间通过主要的信号通路相互作用,影响机体胃肠道屏障、营养代谢、免疫应答等生理机能和摄食行为。作者主要从反刍动物胃肠道微生物的种类、微生物通过肠道-脑轴的"自下而上"的传导途径、微生物及其代谢产物通过肠道-脑轴对宿主疾病和行为起到的作用、胃肠道微生物-肠道-脑轴可能的影响因素进行浅析,并对反刍动物胃肠道微生物-肠道-脑轴的研究进行了展望。     

反刍家畜瘤胃及肠道微生物研究进展

反刍家畜瘤胃及肠道微生物处于一个复杂的微生态系统,其多样性及营养代谢与该系统中的各项因素存在紧密联系。了解反刍家畜瘤胃及肠道微生物多样性变化和营养代谢机制,是通过人为干预手段改善动物福利、提高动物生产效率、提升动物产品质量、减少温室气体排放的基础。关于反刍动物瘤胃及肠道微生物多样性及营养代谢与单个环境因子的关系得到了广泛的研究并取得了一些进展,对指导生产实践和保护环境起到了一定作用。综述了近年来国内外反刍家畜瘤胃及肠道微生物多样性,以及微生物与宿主动物、日粮结构、环境因子相互作用及机制方面的研究进展,以期为探索瘤胃及肠道微生物在反刍动物营养代谢中的作用及其机制提供参考。     

仔猪肠道微生物代谢产物及益生菌的调控作用

近年来,肠道微生物组成及其代谢产物与宿主生理之间的互作关系成为当前动物营养研究的热点。研究表明,肠道微生物的代谢产物是影响宿主生理的关键执行者,肠道微生物具有调节宿主代谢、免疫、生长发育等作用。本文系统地综述了仔猪肠道微生物组成、代谢产物种类和功能,以及益生菌对仔猪肠道微生物的影响,以期为仔猪营养调控和肠道微生物的研究提供科学依据。     

肠道与微生物相互作用体外研究模型进展与应用

肠道微生物对机体的营养代谢、能量代谢和免疫功能等具有十分重要的作用,而微生物黏附、定植以及同宿主肠上皮的相互作用在这些过程中至关重要,因而深入理解微生物和肠道之间的相互作用是阐明微生物如何参与机体营养、代谢和免疫过程的关键。本文综述了研究微生物与肠道相互作用的主要体外模型,以及应用这些模型取得的研究进展。     

肠道微生物的色氨酸代谢物对宿主肠道健康影响的研究进展

肠道微生物产生的代谢物是影响宿主健康的关键介质。肠道中细菌、真菌、原生动物分解各种膳食营养素而产生的小分子代谢物有益于宿主健康。微生物产生的色氨酸与宿主多种不同生理过程紧密关联,如宿主的生理防御、内稳态、肠道屏障免疫以及炎症性疾病等,但还不清楚这些色氨酸代谢物之间是否存在协同或竞争关系。因此,明确由微生物代谢产生色氨酸的作用机制将有助于进一步解释微生物代谢产物与肠道健康之间的关系。本文主要综述了肠道细菌、真菌、原生动物与色氨酸代谢的特点及其代谢产物在肠道免疫屏障中的作用,色氨酸代谢物作为关键信号分子在不同的肠道炎症疾病中维持肠道稳态的作用,色氨酸代谢物在宿主免疫调节中的作用,旨在探讨肠道微生物的色氨酸代谢物对宿主健康的潜在影响,为今后肠道微生物代谢与哺乳动物健康这一新兴领域的研究提供参考。     

肠道寄生虫与肠道微生物相互作用研究进展

在脊椎动物的肠道内，存在着数量庞大、结构多样、动态变化的微生物群，它们对肠道的生理、代谢、免疫等具有重要的作用。在自然条件下，这些微生物和真核生物(如蠕虫、原生动物、真菌等)共同存在于脊椎动物肠道内。寄生虫与微生物群均可显著改变机体肠道生理与免疫环境，为它们之间的相互作用创造了机会。肠道微生物与寄生虫之间的相互作用会极大地影响感染的结果，进而对宿主的健康产生重要影响。如寄生虫感染会影响宿主与微生物的相互作用关系，从而促使或保护宿主免受细菌的侵害。另一方面，菌群又会影响寄生虫的定植、繁殖和毒性，使其沿着与宿主寄生性-互惠共生性的生存模式发展。这些相互作用的机理与结果是微生物学与寄生虫学之间交叉研究的前沿课题。笔者对近年来有关肠道寄生虫与肠道微生物间相互作用的最新研究成果进行了总结，并对其可能未考虑到的因素提出了自己的观点，旨在为肠道寄生虫病防控及肠道菌群研究提供参考。     

肠道微生物与宿主遗传背景互作关系的研究进展

哺乳动物的肠道寄居着大量而且种类繁多的微生物,它们受到宿主基因和环境尤其是食物的影响。近年来,随着宏基因组的出现和测序技术的不断发展,关于人和其他动物的肠道微生物研究日益深入。肠道微生物与人类肥胖和Ⅱ型糖尿病相关性的发现等,进一步加强了科学界对于肠道微生物的关注度。然而,对于肠道微生物与宿主的密切联系以及相互作用机制仍然需要深入研究。本文简要论述了肠道微生物对宿主的功能贡献和宿主的遗传背景对肠道微生物的影响。     

肠道菌群对氨基酸的分解及其产物对宿主的作用

文章综述了肠道微生物在对氨基酸发酵过程中产生的几种重要代谢产物,以及这几种活性物质对宿主各项生理机能的影响,旨在研究肠道氨基酸代谢产物的生理功能以及肠道菌群与宿主健康之间的关系,从而能更好地优化饲料配方和动物营养。     

鸡肠道微生物的影响因素及其对宿主代谢的作用

肠道菌群的组成对宿主健康具有重要的作用。肠道菌群与宿主肠道内营养物质相互作用,参与动物体生长、发育及营养物质消化吸收等全过程。文章通过综述鸡肠道微生物的影响因素(年龄、饲养环境、日粮及病原微生物感染等方面)及肠道菌群与物质能量代谢,肠道菌群与脂类、矿物质、纤维素相关关系综合解析肠道菌群对宿主代谢的作用,为人们了解、认识肠道菌群与宿主的代谢相互作用提供依据。     

环境温度对动物肠道微生物菌群影响的研究进展

温度是一个重要的非生物环境变量,能够驱动动物谱系的适应轨迹和动物群落的组成。环境温度作为影响动物肠道微生物菌群变化的众多因素之一,能够影响肠道微生物菌群的组成及丰度,进而调控宿主生长、发育、繁殖、免疫等生物学过程及功能。动物肠道核心菌群的组成及其代谢产物在不同温度下存在显著差异,在单胃动物、反刍动物等中都有相应的报道。极端温度主要通过诱导肠道微生物菌群产生结构和功能上的差异,进而对宿主表型产生影响。目前,对于温度如何影响动物肠道菌群的了解仍非常有限。本文针对不同环境温度条件下,肠道微生物菌群结构和功能的差异及相关研究进行了总结及综述。探讨由环境温度引起的肠道微生物菌群与宿主适应机制之间的关系,包括对宿主产热机制、消化系统和免疫系统等其他方面的影响并开展研究,将为肠道微生物对宿主健康的调节提供参考和思路。     

反刍动物胃肠道菌群与机体氧化应激调节的研究进展

反刍动物胃肠道中存在着复杂、多样且动态的微生物菌群，它们对维持免疫功能、营养物质消化和代谢动态平衡具有重要作用。氧化应激是自由基产生过多、抗氧化能力不足或两者同步的结果，严重情况下可危害动物健康，并造成经济损失。越来越多的研究表明，胃肠道菌群与氧化应激之间存在密切的联系，它们通过相关代谢物诱导局部和全身炎症，并调节氧化应激。本文综述了部分反刍动物胃肠道菌群与氧化应激的相关研究，对胃肠道菌群代谢物和微生物-肠道-器官轴对氧化应激的调节进行了讨论，旨在为未来进一步探讨反刍动物胃肠道菌群调控氧化应激的机制提供理论依据。     

脂肪酸代谢与肠道微生物定植的相互作用

油脂作为机体三大主要营养素之一,除了为机体供给和储存能量外,也参与机体代谢调节。饮食油脂及其代谢物与肠道微生物群的关系对宿主的生理和代谢具有重要意义。脂肪酸的组成和含量会影响肠道内微生物的平衡,肠道微生物也会影响后肠短链脂肪酸的含量,从而影响机体能量供应和健康状态。本文综述了机体中肠道微生物与脂肪酸的相互作用及其机制,以期为饮食中脂肪酸种类的选择以及配比提供理论依据。     

肠道微生物对宿主免疫系统的调节及其可能机制

动物肠道是一个开放的生态系统,栖息着大量的微生物,这些微生物与宿主免疫系统之间协同进化,在维持肠道稳态方面发挥着重要的作用。建立和维持肠道微生物与宿主免疫系统之间有益的相互作用是保障机体健康的关键。为此,本文综述了肠道微生物区系的组成及影响因素、肠道微生物促进宿主免疫系统的发育及调节机体免疫系统的可能机制。     

姜黄素与肠道微生物间相互作用研究进展

姜黄素是近年来研究较为深入的植物源活性成分之一，具有抗炎、抗氧化、抗应激、抗肿瘤、抗病毒和降血糖血脂等多种药理学功能。目前，一系列研究数据表明，姜黄素可通过调节肠道菌群改善肠道屏障功能。此外，姜黄素还可经肠道菌群直接代谢或由宿主-肠道菌群相互作用产生生物活性代谢产物，从而进一步增强姜黄素对动物肠道健康的保护作用。姜黄素与肠道菌群之间的双向调节作用表明姜黄素在维持宿主肠道健康以及预防或治疗多种疾病方面具有巨大的应用潜力。本文综述了姜黄素与肠道菌群之间的相互作用及其在畜禽生产中的应用等最新研究进展，从而为将姜黄素作为一种新型饲料添加剂、以及潜在的“替抗”物质应用于畜禽生产中提供参考，有益于推动畜牧养殖业的健康发展。     

结肠微生物氮代谢与机体健康研究进展

动物肠道中存在的大量微生物,不仅能够利用和降解来源于食物和内源性蛋白质的一些氨基酸,也能够合成部分氨基酸,可见微生物与宿主之间可进行氨基酸的交换。结肠中微生物的密度很高、内容物通过的时间较长,对肠腔中残留的未消化蛋白质和肽的降解更为彻底。虽然其中的大部分氨基酸不能被结肠上皮吸收,但可作为结肠微生物生成氮、硫化氩、生物胺、一氧化氮、吲哚和酚类化合物、短链／支链脂肪酸和有机酸等多种代谢产物的前体物。在这些代谢产物中,生物胺、短链脂肪酸和有机酸等物质是结肠粘膜和外周组织的能量底物,而氨、硫化氢、吲哚和酚类等物质却可影响结肠上皮细胞的形态与功能。肠道微生物对机体氮代谢的影响以及微生物氮代谢对宿主肠道和机体健康的影响,已成为动物营养学研究的热点问题。文章从结肠中的含氮化合物来源、氨基酸发酵细菌与蛋白酶、微生物对含氮化合物的利用途经、微生物代谢产物及其对宿主的影响等方面对国内外相关研究进展进行了综述,以期对该领域研究有所帮助。     

动物性情影响健康及生产性能的脑-消化道-微生物轴反馈机制研究进展

动物性情对于集约化养殖中畜禽的健康及生产性能有重要的影响.动物健康和生产性能上的个体差异可能是由其脑-消化道-微生物轴相互作用引起.本文主要综述动物性情对动物健康与生产性能的影响及其影响健康与生产的脑-消化道-微生物轴双向调控机制,以期为消化道微生物及其宿主间代谢互作关系的研究提供新思路.     

肠道微生物与宿主膳食蛋白代谢的影响

文章综述了肠道微生物对宿主膳食蛋白代谢的影响,并分析了在高蛋白饮食时,肠道微生物在蛋白质发酵、氨基酸发酵过程中,所产生的物质对宿主健康的影响,旨在研究膳食蛋白与肠道宿主健康之间的关系以及肠道菌群氨基酸与宿主健康的关系,从而能更好地规划饮食。     

宏基因组技术在鸡肠道微生物中应用的研究进展

鸡肠道中生存着丰富的微生物,这些微生物在宿主的营养代谢与免疫方面有重要作用。高通量测序技术的发展为肠道微生物的研究提供了新的思路,文章简要介绍了宏基因组学,阐述肠道微生物结构变化对宿主的影响及不同饲养条件、宿主生理特征改变对肠道微生的影响,并重点从宏基因组的层面透析鸡肠道微生物菌落结构、营养代谢特征、免疫功能与鸡的健康生长之间的关联性,以期为鸡肠道微生物的研究提供思路。