色氨酸微生物代谢产物的肠道免疫调节作用及其机制

肠道微生物参与营养吸收、物质代谢、肠道免疫调节等重要的生理过程,并与多种疾病的发生有关系。作为一种必需氨基酸,色氨酸及其微生物代谢产物包括吲哚和吲哚酸衍生物等在维持肠道稳态方面发挥着重要的作用。芳香烃受体(AhR)通过结合其配体(色氨酸微生物代谢产物)调节肠道免疫,有助于维持肠道免疫平衡。本综述主要阐述色氨酸微生物代谢产物发挥维持肠道免疫平衡、维护肠道健康作用的机制,以期为外源色氨酸预防或治疗肠道炎症反应提供新思路。     

饲粮中色氨酸对畜禽的免疫调节作用

色氨酸是一种具有调节机体免疫功能的必需氨基酸。色氨酸的代谢产物吲哚-2,3-双加氧酶(IDO)、犬尿氨酸、喹啉酸和褪黑激素等,可通过抑制T淋巴细胞增殖、增加血液免疫球蛋白含量和促进组织的抗原递呈等,来提高机体免疫力、抗炎症反应和影响肿瘤细胞免疫逃逸。本文就色氨酸及其代谢产物对畜禽免疫功能的调控作用和机制进行简要叙述。     

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。     

色氨酸对肠屏障免疫的调控作用研究进展

肠道是机体重要的代谢场所,也是动物体内最大的免疫器官。肠道屏障维持着肠道内环境的稳定,是动物肠道健康的保障。色氨酸在机体中通过3条途径被代谢,产生的犬尿氨酸、犬尿酸、5-羟色胺、吲哚等代谢产物可通过芳香烃受体途径、旁分泌等途径调控肠道屏障免疫功能的稳定,促进机体肠道健康。本文综述了色氨酸对动物肠屏障免疫的调控作用及其机制,为色氨酸在动物生产中的应用及相关疾病的治疗提供理论依据。     

色氨酸代谢物犬尿氨酸途径的调节和功能

本综述主要讲解了色氨酸(Trp)降解为犬尿氨酸(K)途径(KP)在调节功能方面的作用。犬尿氨酸途径约占日粮中色氨酸代谢的95%,其中90%与肝脏犬尿氨酸有关。在免疫激活过程中,肝外的KP起着更为活跃的作用。KP的速度受肝脏中色氨酸2,3-双加氧酶(TDO)和其他地方的吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)的限制。TDO受糖皮质激素诱导,底物激活和稳定受色氨酸诱导,辅助因子的活化受亚铁血红素诱导,终产物的抑制受还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(磷酸盐)诱导。IDO可受IFN-γ和其他细胞因子以及NO的调控。KP可以代谢掉过量的Trp,调控肝脏血红素合成以及Trp在脑部血清素合成过程中的有效性,并产生免疫调节和神经活性代谢物,也就是B3"维生素"烟酸和氧化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。许多KP过程的酶在疾病中的作用还未确定,并且可作为免疫学、神经学治疗的靶点,和神经退行性导致的癌症的治疗。     

猪粪便细菌群作用下3-甲基吲哚(粪臭素)和吲哚形成的研究

本试验研究了猪粪便菌群作用下粪臭素 (3 甲基吲哚 )和吲哚的形成途径以及pH对色氨酸降解成粪臭素和吲哚相对产量的影响。试验结果表明 ,在猪大肠菌群作用下L 色氨酸既能直接降解形成吲哚 ,又能经吲哚 3 乙酸再形成粪臭素。pH对色氨酸降解成粪臭素和吲哚相对产量有明显影响。pH =6 .5时 ,约 4 2 %色氨酸转化为粪臭素 ,5 8%色氨酸转化为吲哚 ;pH =8.0时 ,约 78%色氨酸转化粪自素 ,2 2 %氨酸转化为吲哚 ;pH =5 .0时 ,只有 16 %色氨酸转化为粪臭素 ,而 84 %色氨酸转化为为吲哚。本试验结果提示 ,通过改变环境的pH可以使色氨酸降解成粪臭素和吲哚相对产量发生变化 ,高pH环境有利于粪臭素的产生 ,而低pH环境有利于吲哚的产生。     

色氨酸对哺乳动物母-胎界面的免疫调节作用及其机制

近年来,一些研究发现氨基酸对提高母猪繁殖能力具有重要的作用.少量的体内和体外试验研究表明,色氨酸及其代谢物能够提高母猪繁殖能力,降低流产率.本文综述了色氨酸及其犬尿氨酸代谢对哺乳动物(主要是猪和鼠)母-胎界面免疫调节(或免疫耐受)的影响,以及色氨酸及其代谢物(如犬尿氨酸和3-羟基犬尿氨酸)对哺乳动物母-胎界面蜕膜自然杀伤(dNK)细胞、调节性T细胞(Treg)和17型辅助性T细胞(Th17)的调控作用以及可能的作用机制.     

褪黑素的检测及其在雄性动物生殖中的应用

褪黑素(Melatonin,简称MT)是一种由色氨酸衍生而来的吲哚胺类激素,主要是由哺乳动物和人类的松果体产生的一种胺类激素。它对脊椎动科的许多生理行为过程包括节律、睡眠、情绪、繁殖、免疫响应和衰老等产生影响。本文旨在对褪黑素的检测方法及其在动物生产中的应用现状做一综述。     

高效液相色谱法测定猪粪便细菌群作用下L-色氨酸体外代谢产物

运用高效液相色谱法,通过对流动相组成、梯度、检测器波长、进样量等检测条件的对比,建立同时测定L-色氨酸体外代谢体系中L-色氨酸、吲哚-3-乙酸、粪臭素和吲哚含量的理想检测条件为乙腈和水作为流动相,梯度洗脱,流速1mL/min,柱温30℃,进样量15μL,荧光检测器激发波长为280nm,发射波长为360nm。L-色氨酸、吲哚-3-乙酸、粪臭素和吲哚的线性范围分别为2.15～137.29、1.15～73.386、1.2～76.68、1.57～100.3μmol/L,具有良好的相关性,相关系数R2为0.9970～0.9999,方法的平均回收率在85.28%～102.38%之间,日内和日间精密度均不超过6.9%。该方法简单、快速、准确、灵敏度高且重现性好,适用于猪粪便菌群作用下L-色氨酸体外代谢产物含量的测定。     

可对动物疾患进行初诊的消化机能试验

1尿液检验 尿蓝母。测定方法为肠道内细菌产生的色氨酸酶，分解饲料中色氨酸，产生吲哚，吲哚在肝脏内经过氧化生成羟基吲哚，再与硫酸钾结合，生成尿蓝母。参考值为马184毫克/升，牛40~50毫克/升。尿蓝母增多分为肠型和组织型。肠型尿蓝母增多，见于各种肠阻塞，如肠便秘、肠变位、肠臌气和肠内蛋白过度分解的疾病等。组织型尿蓝母增多，见于各种组织崩解，如肺坏疽、子宫炎等。尿蓝母减少多由于各种原因引起的腹泻和胃肠功能不全等。     

色氨酸及其代谢产物在动物肠-脑轴中的作用研究进展

色氨酸是动物生长发育中所必需的氨基酸。色氨酸及其代谢物在肠道免疫、肠道蠕动、细胞分泌、调节神经反应、调控情绪、抗氧化等方面具有重要作用。肠-脑轴平衡是维持宿主体内平衡的关键,而色氨酸作为一些生物活性分子的前体,作用于宿主和微生物群之间,是肠-脑轴双向交流系统的基础。本文主要综述了色氨酸及其代谢产物与肠-脑轴联系的机制及未来研究中的展望,为氨基酸在动物生产中的应用及研究提供参考。     

动物色氨酸营养代谢研究

色氨酸又名α-氨基-β-吲哚丙酸，有DL-、D-、和L-色氨酸三种异构体，天然存在的只有L-色氨酸。色氨酸是动物维持生长的必需氨基酸。缺乏色氨酸导致动物采食量下降、生长迟缓、被毛粗糙。动物体内不能合成色氨酸，而植物性饲料中的色氨酸通常不能满足猪禽的需要。近年来，在配合饲料中大量使用合成赖氨酸和蛋氨酸，使色氨酸在饲粮中的重要性明显地体现出来。     

色氨酸分解代谢对T细胞分化增殖的影响

色氨酸是动物必需氨基酸之一。体内色氨酸在吲哚胺-2,3-双加氧酶(IDO)等相关酶的作用下进行分解代谢,发挥重要生理作用,包括抑制T细胞分化增殖和影响T细胞功能。本文就色氨酸分解代谢对T淋巴细胞的影响及可能机理作一综述。     

肠道菌群及其功能代谢物对脂肪代谢及肌内脂肪沉积影响的研究进展

肌内脂肪含量是影响肉品质的重要因素之一,其含量与肌肉的嫩度和风味密切相关。大量研究表明,肠道菌群及其功能代谢物,如短链脂肪酸、胆汁酸、脂多糖、三甲胺类、色氨酸及其衍生物等影响宿主脂肪代谢。本文对肠道菌群及其产生的功能代谢物对脂肪代谢及肌内脂肪沉积的影响及其机制进行了综述,为通过营养调控提高肌内脂肪含量、改善动物肉品质提供新的研究思路。     

硼对根瘤菌胞外多糖和吲哚乙酸分泌的调控研究

为探究硼促进根瘤菌gn5f产胞外多糖和吲哚乙酸的调控机制,采用Label free蛋白质定量技术,分析硼对根瘤菌gn5f差异蛋白表达的影响。结果表明,最适硼浓度为100 mg?L^-1,该浓度可以显著促进根瘤菌gn5f胞外多糖和吲哚乙酸（IAA）的分泌,同时最适浓度处理根瘤菌gn5f共鉴定到54个差异表达蛋白,其中7个上调蛋白,47个下调蛋白。生物信息学分析表明,这些差异蛋白与能量产生及转化,脂肪酸β氧化、糖异生、氨基酸代谢及各种代谢酶类等有关。100 mg?L^-1硼促进根瘤菌gn5f产胞外多糖和IAA的机制为：硼通过促进烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）依赖性琥珀酸半醛脱氢酶、乙酰辅酶A合成酶、琥珀酸半醛脱氢酶（NADP⁺）等差异蛋白上调,继而促进丙酮酸代谢、γ-氨基丁酸（GABA）旁路代谢,谷氨酸代谢等与三羧酸循环有关的代谢通路,为胞外多糖合成提供能量及所需要的各种前体物质（D-半乳糖残基,D-葡萄糖残基以及D-葡萄糖醛酸等）,进而促进胞外多糖的合成;硼促进色氨酸合成,色氨酸在相关酶的作用下经吲哚-3-乙酰胺（IAM）或吲哚-3-丙酮酸途径合成IAA,继而促进IAA的合成。     

猪肠道微生物和抗生素的生长促进作用（下）

3 肠道细菌产生的生长抑制代谢物3．1 酚／芳香族类复合物 酪氨酸和色氨酸在肠道中被细菌降解时会产生具有强烈毒性的酚类和芳香族类复合物，如苯酚、4－甲基苯酚、4－乙基苯酚、吲哚和3－甲基吲哚（粪臭素）等，这些物质都通过尿液排出（Deichmann和Witherup，1943）。无菌老鼠体内和尿液内没有这些酚类复合物（Bakke和Midtvedt，1970）。一般认为，人类食物中的蛋白质增多会引起粪中的氨、挥发性含硫物质以及尿中的4－甲基苯酚增多（Geypens等，1997）。然而个体禁食时，尽管没有任何的营养摄入，尿中苯酚和4－甲基苯酚的数量也没有发生…     

水产动物色氨酸研究进展

色氨酸是一种中性、芳香族氨基酸,是5-羟色胺、褪黑素、烟酸等代谢物的前体物质,也是水产动物生长和健康的必需氨基酸。色氨酸除蛋白质合成功能外,还具有调控摄食量、缓解应激反应及提高免疫、抗氧化能力等生理生化功能。本文就色氨酸的代谢途径、水产动物对色氨酸的需要量及色氨酸对摄食、免疫等方面的调控进行综述,以期为色氨酸在水产动物中的研究与应用提供参考。     

外源L-色氨酸、果聚糖、酪蛋白对猪粪发酵液粪臭素浓度的影响

为了减少粪臭素在猪体外的污染,本试验旨在研究不同剂量的外源L-色氨酸、果聚糖和酪蛋白对猪粪发酵液中粪臭素及相关合成物浓度的影响.将80头体重为(50.0±0.5)kg的“杜×长×大”三元杂交猪随机分为对照组和试验组,每组4个重复,每重复10头猪,分别饲喂基础饲粮和添加0.2％枯草芽孢杆菌的试验饲粮.6周后,每组随机选取8头猪,采集其新鲜粪便,配制粪水厌氧发酵液用于发酵试验.发酵试验采用3×3正交设计,发酵液中外源L-色氨酸、酪蛋白、果聚糖的添加剂量分别为0、0.05％、0.10％,0、0.125％、0.250％,0、0.75％、1.50％.色谱法测定发酵液中色氨酸、吲哚、吲哚-3-乙酸、粪臭素浓度,荧光标记单链构象多态性及片段长度多态性技术与毛细管电泳技术结合测定空白对照组和空白试验组发酵液中微生物的种群结构.结果表明:1)对照组色氨酸、吲哚、吲哚-3-乙酸、粪臭素浓度显著高于试验组(P＜0.05).2)外源L-色氨酸为发酵液中色氨酸、粪臭素的主要影响因素,酪蛋白为对照组中吲哚的主要影响因素,果聚糖为发酵液中吲哚-3-乙酸的主要影响因素.3)外源L-色氨酸、果聚糖与饲粮中的枯草芽孢杆菌无互作(P＞0.05).4)空白对照组猪粪发酵液优势菌以芽孢杆菌(CWBIB 1434)为主,含量为26％;空白试验组发酵液以非解乳链球菌(AF201899)为主,含量为36％.由此得出,降低猪粪中色氨酸的含量及在饲粮中添加枯草芽孢杆菌有助于减少猪粪发酵液中的粪臭素浓度.     

色氨酸的生理功能及在仔猪日粮上的应用研究

色氨酸(Trp)是仔猪日粮中继赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸之后的第四限制性氨基酸,在低蛋白玉米-豆粕型日粮中,已成为第二限制性氨基酸。色氨酸属于非极性芳香族氨基酸,含有一个特殊的吲哚基团,由于这一结构上的特殊性,使其代谢途径较其它必需氨基酸复杂,从而在体内产生多种功能。它不仅参与体内蛋白质的合成,而且其代谢产物参与体内多种营养生理代谢功能如免疫调节、摄食调节等。本文就色氨酸的生理功能、仔猪的需要量及在仔猪日粮上的应用效果进行综述,     

体外法探究果寡糖对猪后肠微生物代谢苯丙氨酸和色氨酸的影响

旨在采用体外发酵技术探究不同剂量果寡糖(FOS)对猪后肠发酵液中苯丙氨酸和色氨酸代谢的影响。以育肥猪回肠、盲肠和结肠的食糜为接种物,发酵液中苯丙氨酸(Phe)和色氨酸(Trp)终浓度为10mmol·L~(-1),分别添加果寡糖(FOS)0、0.5和0.75g,37℃培养24h后采集样品,分析氨基酸、氨态氮(NH3-N)、微生物蛋白(MCP)、吲哚和粪臭素浓度,利用Real-time PCR定量细菌总菌数量变化。结果表明,Phe和Trp均存在肠段差异性,FOS显著影响Phe在盲肠的降解率、NH3-N、MCP、粪臭素浓度和总菌数量(P0.05),但对吲哚无显著影响(P0.05);0.75g FOS显著降低后肠Trp降解率(P0.05);Trp是影响发酵液中吲哚和粪臭素产生的主要因素。FOS可改变Phe和Trp的发酵类型,降低发酵液中Trp向粪臭素的转化。