基于16S rDNA测序分析腹腔注射苦参碱的昆明小鼠肠道菌群结构

旨在通过16S rDNA测序技术分析腹腔注射苦参碱的昆明小鼠肠道菌群的结构。本研究将20只昆明小鼠随机分为2组,分别是苦参碱组(MT组)和阴性对照组(NC组),连续腹腔给药5 d,每天给药2次,收集各组粪便和各肠段组织,进行β多样性、Lefse及Metastats分析,qPCR检测差异菌种在各肠段的mRNA表达量,通过KEGG分析肠道菌群变化导致的代谢途径差异。稀释曲线结果显示,所测样本数据足以反映样品中物种多样性;β多样性分析结果显示,苦参碱可以调节肠道菌群的结构,Lefse及Metastats分析结果均显示,苦参碱显著增加了拟杆菌门(Bacteroidetes)、拟杆菌目(Bacteroidales)、Muribaculaceae、益生菌嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)的丰度,而显著减少了厚壁菌门(Firmicutes)、瘤胃菌科(Ruminococcaceae)和脱硫弧菌属(Desulfovibrio)的丰度。与Lefse及Metastats分析结果一致,qPCR结果显示苦参碱组小鼠粪便中嗜酸乳杆菌含量增加。同时,苦参碱可以增强嗜酸乳杆菌在各肠段的定植。通过KEGG分析发现,NC与MT组之间在聚糖的生物合成与代谢、运输与分解代谢等代谢途径存在显著差异。本研究结果表明,腹腔注射苦参碱可以显著改变昆明小鼠肠道菌群的结构,增加有益菌嗜酸乳杆菌在肠道中的定植,并造成了聚糖生物合成与代谢、运输与分解代谢等代谢途径的差异,为进一步揭示苦参碱发挥药效作用的机理奠定了基础。     

苦参碱对昆明小鼠粪便及血浆代谢物的影响

基于非靶向代谢组学技术,分析腹腔注射苦参碱前后昆明小鼠粪便和血浆代谢物的差异,并通过与此前16S rDNA测序结果联合分析探究苦参碱发挥药理作用的可能机理。将20只昆明小鼠随机分为2组,分别是苦参碱处理组(MT)和生理盐水处理组(NC)。苦参碱处理组每天腹腔注射40 mg·kg^-1的苦参碱,连续给药5 d,每天给药2次。生理盐水处理组按照同样方式和体积腹腔注射生理盐水。给药第6天,分别收集各组小鼠的粪便和血浆,进行非靶向代谢组学检测,并与苦参碱处理组肠道菌群的16S rDNA测序结果进行联合分析。苦参碱处理组的粪便及血浆中均存在显著差异代谢物,粪便中共鉴定出97种,血浆中有44种。聚类分析显示,粪便中苦参碱组有35种代谢物上调,104种代谢物下调;血浆中苦参碱组有20种代谢物上调,35种代谢物下调。KEGG通路分析显示粪便及血浆差异代谢物被映射到Protein digestion and absorption等代谢途径。与16S rDNA测序分析得到的显著差异菌种嗜酸乳杆菌关联分析,结果表明粪便及血浆代谢物与嗜酸乳杆菌存在相关性。苦参碱可调节昆明小鼠的体内代谢,在粪便和血浆中均存在显著差异代谢物。这些差异代谢物及与菌群之间的互作可能是其发挥药理作用的关键。     

应用Illumina-HiSeq高通量测序技术分析氨气对小鼠肠道菌群的影响

旨在研究不同氨气质量浓度对小鼠肠道微生物多样性的影响。选取平均体质量为(23±2) g的KM小鼠90只,随机分为3个处理组,每组30个重复。分别饲养于3个独立的环境控制舱内,氨气平均质量浓度为0 (对照组)、20 (中质量浓度组)、50 mg/kg (高质量浓度组),于5,15,20 d取10只,颈椎脱臼处死后取肠道食糜,用Illumina-HiSeq高通量测序技术分析微生物群落结构。结果表明:处理组的α、β多样性、Shannon指数较对照组降低,表明不同质量浓度氨气处理对小鼠肠道微生物菌群多样性有一定影响;在门水平,处理组厚壁杆菌丰度增加,结合KEGG代谢途径分析,能量代谢通路可能发生了改变;Lefse分析筛选出氨气影响肠道健康的相关菌群有3种,分别是Blautia菌属、脱硫弧菌(Desulfovibrio,DSV)与慢生根瘤菌科(Bradyrhizobiaceae);通过KEGG代谢途径的差异分析,第5天时对照组和中质量浓度组与免疫相关的代谢通路存在显著差异。由此可见,氨气处理能显著影响小鼠肠道微生物菌群多样性,且提示氨气致肠道损伤与这些肠道菌群的变化密切相关。     

表达鼠源GLP-2重组嗜酸乳杆菌的构建

嗜酸乳杆菌是一种常见的肠道益生菌。嗜酸乳杆菌及其代谢产物可以调节肠道菌群的比例,增强肠道屏障功能,调节相关免疫反应,从而维护肠道内环境稳态,在一定程度上达到了治疗IBD的作用。胰高血糖素样肽-2(glucagon-like peptide-2,GLP-2)作为一种肠道营养因子,可促进肠粘膜增殖、抑制其凋亡,从而改善肠屏障功能,促进肠吸收功能恢复。本研究将GLP-2与嗜酸乳杆菌信号肽重组连接pMG36e质粒上,通过电转化转入感受态嗜酸乳杆菌中,构成重组嗜酸乳杆菌。结果表明,重组pMG36e质粒中扩增GLP-2基因与基因库公布的一致,通过Western blot检测到重组嗜酸乳杆菌上清液中有GLP-2蛋白表达。重组嗜酸乳杆菌的成功构建,使GLP-2与嗜酸乳杆菌对IBD发挥了双重疗效,为后续研究重组益生菌应用于临床治疗IBD奠定了基础。     

三种乳酸菌对蛋雏鸡盲肠微生物区系的影响

试验旨在研究3种乳酸菌对蛋雏鸡盲肠微生物的影响。选取1日龄体重相近的健康罗曼褐蛋公雏432只,随机分成A、B、C、D 4个组,每组6个重复,每个重复18只鸡。A组为对照组,饲喂基础饲粮;B、C、D组为试验组,饲喂基础饲粮另分别添加粪肠球菌制剂、嗜酸乳杆菌制剂和乳双歧杆菌制剂(添加量均为:1×107cfu/g),试验期为42 d。试验结束后,每个处理组随机取6只鸡(每重复1只,共24只),收集盲肠食糜样,并应用Illumina-Mi Seq高通量测序技术分析微生物群落结构和组成的变化。结果表明:不同处理组间雏鸡盲肠菌群均以厚壁菌门、拟杆菌门及变形菌门3种为主。与对照组相比,试验组Faecalibacterium菌属的相对含量升高,而梭菌属、链球菌属、埃希氏菌属/志贺氏菌属等潜在致病性菌属的相对含量不同程度降低。从α多样性上看,粪肠球菌和乳双歧杆菌制剂组盲肠微生物丰度指数下降,而嗜酸乳杆菌制剂组丰度指数上升。同时,3种乳酸菌组多样性指数均下降。从β多样性上看,添加乳酸菌可使盲肠菌群差异变大,与对照组相比,粪肠球菌和乳双歧杆菌制剂组差异性大于嗜酸乳杆菌制剂组。由此可见,乳酸菌可改变蛋雏鸡盲肠菌群结构;添加乳酸菌一定程度上可促进有益菌生长,而抑制有害菌增殖;粪肠球菌和乳双歧杆菌添加效果优于嗜酸乳杆菌制剂。     

白牦牛肠道嗜酸乳杆菌的分离纯化及安全性试验研究

为了解天祝白牦牛肠道内益生菌的种类及安全性,从外表健康的待宰白牦牛直肠中无菌采集粪便,在实验室条件下选用不同的培养基对白牦牛肠道内的细菌进行分离纯化,并经生化反应试验初步鉴定存在有益菌——嗜酸乳杆菌,之后将筛选出的嗜酸乳杆菌按不同剂量分别给小鼠腹腔注射,通过对小鼠的临床症状及各器官解剖病理变化的观察,确定从白牦牛肠道内分离得到的嗜酸乳杆菌是安全的。     

肌幼虫期旋毛虫感染小鼠肠道菌群的变化分析

本研究旨在分析肌幼虫期旋毛虫感染小鼠肠道菌群的结构组成变化。选取12只雌性BALB/c小鼠,随机分为对照组（CK）和感染组（Ts35）,感染组小鼠经口感染300条旋毛虫肌幼虫,对照组口服等量PBS。收集对照组和感染组小鼠在感染后第35 d的盲肠内容物,提取DNA,并对其进行16S rRNA测序及生物信息学分析。结果发现,对照组小鼠和感染组小鼠肠道菌群的Alpha多样性没有显著差异,而β多样性发生变化,表明两组的菌群结构不同。Metastats分析发现,与CK组相比,旋毛虫感染35 d后的小鼠肠道中产丁酸的罗斯拜瑞氏菌（Roseburia）和抗炎及组织修复相关的梭菌属（Clostridium）丰度显著升高（P<0.05）,而拟杆菌（Bacteroides）(P<0.01)、乳酸杆菌（Lactobacillus）和Ralstonia(P<0.05)的丰度显著下降。同样地,LEfSe分析发现罗斯拜瑞氏菌的丰度明显升高（P<0.05）。综上表明,肌幼虫期旋毛虫感染小鼠肠道菌群的组成与对照组有明显的不同。     

嗜酸乳杆菌的研究进展

嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)具有调节肠道菌群、抑制病原菌、增强免疫力、降低血脂等多种益生功效,其在食品、医药、饲料等领域中的应用日益增多。文章根据国内外嗜酸乳杆菌的研究与利用情况,对嗜酸乳杆菌的生物学特性、安全性、益生功能与应用等方面进行论述,并在此基础上探讨了嗜酸乳杆菌的发展前景。     

嗜酸乳杆菌对运输前后马肠道菌群的影响

【目的】旨在研究运输应激对马肠道菌群结构的影响,并探讨嗜酸乳杆菌对马运输应激的预防作用。【方法】试验选取10匹24月龄的伊犁马,随机均分为试验组和对照组。所有马均进行环境适应1周后,试验组开始在饲喂基础饲粮外补饲嗜酸乳杆菌胶囊,对照组不补饲。饲喂15 d之后,试验组与对照组在第16天同时开展里程约400 km的运输试验,分别于运输前后采集对照组马颈静脉血液进行生理指标检测,并在喂菌前、喂菌15 d后和运输8 h后采集马粪便,试验组喂菌前样品设为A1组,喂菌15 d后样品设为A2组,运输8 h后样品设为A3组,对照组运输8 h后样品设为T3组。采用Illumina MiSeq高通量测序方法对马肠道菌群多样性进行分析。【结果】运输前后血液生理指标测定结果显示,对照组中间细胞比率和血红蛋白在运输8 h后呈现显著性下降(P<0.05),血红蛋白浓度在运输8 h后极显著降低(P<0.01)。补饲嗜酸乳杆菌和运输均能够引起马肠道菌群组成出现差异,补饲嗜酸乳杆菌增加了理研菌科RC9(Rikenellaceae＿RC9＿gut＿group)、毛螺菌科AC2044属(Lachnospirac...     

不同处理豆粕及嗜酸乳杆菌培养物对断奶仔猪肠道微生态系统的影响

研究旨在探讨不同处理豆粕及嗜酸乳杆菌培养物对断奶仔猪肠道微生态系统的影响。试验选用遗传背景、胎次和体重相近的21日龄断奶仔猪240头,按随机区组设计分为5个处理,每个处理4个重复,每个重复12头。对照组饲喂玉米-豆粕型基础饲粮。试验Ⅰ组仔猪饲喂发酵豆粕代替10%普通豆粕的试验饲粮,试验Ⅱ组仔猪饲喂用膨化大豆代替对照组饲粮中豆粕的饲粮,试验Ⅲ组饲粮是在对照组基础上用嗜酸乳杆菌培养物代替3%原有原料,试验Ⅳ组饲粮是在对照组基础上用嗜酸乳杆菌培养物代替5%原有原料。试验期21 d。结果表明,嗜酸乳杆菌培养物可促进仔猪肠道厚壁菌门丰富度增加,变形菌门数量降低(P>0.05),广古菌门丰富度和乳杆菌属数量显著增加(P<0.05);发酵豆粕可使仔猪粪球菌属数量显著上升、弧形杆菌属显著降低(P<0.05);膨化大豆及3%嗜酸乳杆菌培养物组仔猪肠道菌群丰富度显著高于对照组(P<0.05),其中膨化大豆组仔猪盲肠内乳酸杆菌数量显著升高,3%嗜酸乳杆菌组仔猪盲肠内乳酸杆菌、双歧杆菌数量显著升高(P<0.05)。由此可知,饲粮添加发酵豆粕、膨化大豆及嗜酸乳杆菌培养物均能在一定程度上有效增加仔猪肠道有益菌数量,促使肠道微生态系统更加稳定,且3%嗜酸乳杆菌培养物的效果最佳。     

基于网络药理学联合16S rDNA高通量测序技术分析丹参对感染大肠杆菌小鼠肠道菌群的影响

本研究旨在通过网络药理学联合16S rDNA高通量测序技术分析丹参对感染大肠杆菌小鼠肠道菌群的影响。利用传统中药系统药理学数据库和分析平台（TCMSP）筛选丹参有效成分及靶点基因。使用基因数据库（Genecards）获得E.coli靶点基因。两者靶点基因取交集,通过STRING平台进行蛋白质相互作用分析,构建PPI网络,并运用Cytoscape 3.8.2软件构建“丹参活性成分-潜在作用靶点”网络。利用DAVID在线工具进行基因本体论（GO）功能富集分析,Metascape数据库进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。试验选用110只雄性昆明小鼠,随机分为对照组、大肠杆菌组和低、中、高剂量丹参大肠杆菌感染组,每组22只。连续灌胃丹参液28 d后,用E.coli O₁₀₁进行腹腔注射,对照组注射无菌生理盐水,观察24 h后,收集各组粪便。应用16S rDNA高通量测序技术对各组小鼠肠道菌群进行分析。结果显示：1）网络药理学丹参有效成分36个,作用靶点669个,Genecards数据库搜索E.coli靶点8 902个,对两者取交集去除孤立点获得丹参治疗E.coli潜在靶点51个;GO、KEGG分析,获得关键靶点18个、关键通路47条,其中生物过程（BP）、分子功能（MF）和细胞成分（CC）各为174、76、45条;2）通过Illumina Miseq测序共获得950 855条有效序列,2 537个操作分类单元（OTUs）;3） Alpha多样性分析结果表明,不同剂量丹参组肠道菌群多样性与对照组具有显著差异,大肠杆菌组肠道菌群多样性显著低于对照组（P<0.05）;4）相比于大肠杆菌感染组,在门水平上,低、中、高剂量丹参大肠杆菌感染组Bacteroidetes （拟杆菌门）丰度极显著增高（P<0.01）,Firmicutes （厚壁菌门）丰度显著增高（P<0.05）,Proteobacteria （变形菌门）极显著降低（P<0.01）,在属水平上Bacteroides（拟杆菌属）丰度极显著增高（P<0.01）;5）基于LEfSe分析,对照组、大肠杆菌感染组、丹参高剂量大肠杆菌感染组共发现14种显著差异菌群;6） PICRUSt功能预测分析发现,丹参对大肠杆菌感染小鼠肠道菌群调节功能主要富集的途径是氨基酸、碳水化合物运输与代谢,翻译、核糖体结构和生物转化,细胞壁/膜/生物合成等方面。综上,基于网络药理学联合16S rDNA高通量测序技术全面揭示了丹参多成分、多靶点、多途径调节相关菌群生物丰富度,对大肠杆菌感染小鼠的肠道菌群紊乱有缓解作用,为临床应用丹参治疗大肠杆菌感染提供理论依据。     

嗜酸乳杆菌发酵中药对产肠毒素大肠杆菌K88所致腹泻的防治作用

本试验旨在研究嗜酸乳杆菌发酵中药对产肠毒素大肠杆菌（enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC）K88所致腹泻小鼠的影响。选取6~8周龄巴比西小鼠（BALB/c）100只,分为4组,分别为空白对照组（Ⅰ组）、大肠杆菌感染模型组（Ⅱ组）、中药发酵组（Ⅲ组）及中药水提组（Ⅳ组）,其中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组小鼠均用"抗生素+大肠杆菌"模式造模。Ⅰ、Ⅱ组饲喂不含任何药物的基础日粮,Ⅲ、Ⅳ组分别在基础日粮中添加10%中药发酵液、10%中药水提液。统计分析各组小鼠腹泻率、腹泻指数、免疫器官指数、肠道菌群及细胞因子IFN-γ、IL-4的含量。结果显示,ETEC K88感染小鼠36 h后,与Ⅱ组相比,Ⅲ、Ⅳ组小鼠腹泻指数（P < 0.05）与腹泻率降低,且Ⅲ组腹泻指数显著低于Ⅳ组（P < 0.05）,Ⅲ、Ⅳ组盲肠内大肠杆菌数量较Ⅱ组降低,双歧杆菌及乳酸菌数量提高,且Ⅲ组效果更优;Ⅲ、Ⅳ组的免疫器官指数均高于Ⅰ和Ⅱ组,且与Ⅱ组相比,Ⅲ组的脾脏指数、胸腺指数及肝脏指数分别提高了48.37%、29.57%、36.88%,且差异均显著（P < 0.05）;Ⅲ、Ⅳ组IFN-γ/IL-4比值较Ⅱ组提高,且Ⅲ组高于Ⅳ组。综上所述,乳酸菌发酵中药液具有降低腹泻小鼠腹泻率及腹泻指数,提高免疫器官指数,维持肠道菌群平衡及快速消除体内炎症反应等作用,可为开发防制ETEC所致的仔猪腹泻产品提供参考。     

益生菌剂对仔猪肠道菌群的影响

为研究益生菌剂对仔猪肠道菌群的影响,选择60头7.5 kg左右的"杜洛克猪×长白猪×大白猪"原种猪,随机分成2组,每组3个重复,每个重复10头。将仔猪分为试验组和对照组,对照组饲喂基础日粮,试验组饲喂基础日粮+0.1%益生菌剂,检测各组仔猪生产性能及肠道菌群等。试验结果表明,益生菌制剂能显著降低仔猪腹泻率(P<0.05),促进仔猪的生长;大肠杆菌和肠球菌是仔猪肠道非常住菌群(过路菌),乳酸杆菌、双歧杆菌、产气荚膜梭菌为常住菌群;益生菌剂能极显著减少仔猪肠道的好氧菌(P<0.01),极显著增加仔猪肠道的厌氧菌、双歧杆菌和乳酸杆菌(P<0.01),显著降低仔猪肠道的产气荚膜梭菌(P<0.05)。因此,饲料中添加益生菌剂能有效改善仔猪肠道菌群。     

4味常见中药对免疫抑制小鼠免疫功能及肠道菌群的影响

试验旨在研究4味中药对免疫抑制小鼠免疫功能和肠道菌群的影响,选取70只6周龄雌性昆明小鼠(18～20g),随机分为7组,分别为空白对照组、模型组、玉屏风组、乌梅组、蒲公英组、党参组、石榴皮组。采用环磷酰胺(cyclophosphamide,Cy)构建免疫抑制病理模型,从喂药的第3天起,2～7组以75mg/kg体重腹腔注射Cy,每隔1天注射1次,共注射4次,注射期间正常给药,模型组灌胃0.9%生理盐水,直至停止注射Cy的第2天,共给药7d。检测4味中药对免疫抑制小鼠体重、脾脏和胸腺指数、血液指标、分泌型免疫球蛋白A(sIgA)、IgG及肠道菌群的影响。结果显示,与模型组相比,党参、乌梅、蒲公英、石榴皮可显著提高免疫抑制小鼠体重(P<0.05),其中乌梅组效果最好;显著提高免疫抑制小鼠免疫器官指数(P<0.05),但不能达到正常水平,其中蒲公英组脾脏指数最高;各中药组可提高白细胞数目(WBC)、显著提高红细胞数目(RBC)(P<0.05),但不能达到正常水平;各中药组可显著提高免疫球蛋白数量(P<0.05),党参组sIgA、IgG显著高于空白对照组(P<0.05),且和玉屏风组差异不显著(P>0.05);各中药组可显著降低大肠杆菌数量(P<0.05),显著增加双歧杆菌和乳酸杆菌数量(P<0.05),提高免疫抑制小鼠肠道菌群的丰富性和多样性,其中党参和蒲公英组小鼠肠道菌群的丰富度和多样性较好。综上说述,乌梅、蒲公英、石榴皮、党参均能够颉颃Cy对小鼠体重、免疫功能及肠道菌群的影响,可用于免疫增强类药物的开发。     

矿物质复合微量元素对嗜酸乳杆菌效能影响的初步研究

微量元素虽然在动物体内含量极低,但作用却巨大。土壤矿物质中含有丰富的微量元素,为探究矿物复合微量元素对嗜酸乳杆菌益生作用的影响,试验主要在抗氧化和分解胆固醇方面测试矿物复合微量元素是否对嗜酸乳杆菌的功能产生了影响。试验结果表明:添加矿物复合微量元素培养的嗜酸乳杆菌与昆明鼠公鼠所使用普通嗜酸乳杆菌相比,在提升或降低胆固醇超氧化物歧化酶(SOD)含量等方面都有一定程度的作用;在降低血清甘油三酯含量方面效果极显著(P<0.01)。对昆明鼠母鼠所使用的矿物复合微量元素嗜酸乳杆菌和普通嗜酸乳杆菌在降低胆固醇、甘油三酯含量,降低肝中丙二醛(MDA)含量,提升SOD含量,及抗疲劳试验中两者对比空白组都有明显效果,但两者之间并无显著差异。在测定母鼠肾的MDA含量中,试验组肾MDA含量较对照组显著降低(P<0.05)。     

Effect of Copper Deficient Diet on Gut Microbiota in Mice

Copper is an essencial metal for animals to maintain fat metabolism and other important reactions.In order to study the effect of copper deficient diets on composition of intestinal microbiota and their metabolic pathways, 20 health C57BL/6 adult mice with similar body weight were chosen and fed chow diet for 7 d,and then divided into 2 groups.The mice in control group fed with copper deficient diet and 25 mg/L copper water while the experimental group mice were fed copper deficient diet and copper free water for one month.At the end of the test,the blood samples were collected to determine the ceruloplasmin content,and the caecum content were used to analyze the 16S rRNA genome by high throughput sequencing. The results showed that compared with control group,the ceruloplasmin content in experimental group was extremely significantly decreased (P < 0.001).And there were 5 siginificant differences microorganism in phylum level and 43 in genus level (P<0.05). There were 19 significant different pathways in the second grade of KEGG (P<0.05),in which metabolic-related functions were lipid metabolism, glycine biosynthesis and metabolism,metabolism of terpenoids and polyketides,biosynthesis of other secondary metabolisms and amino acid metabolism,indicating that the absence of copper in diets could alter the structure of some microbial flora and the changes of the relevant functions. It provided an important idea for studying the function of copper in the structure and metabolism of intestinal colonies in mice.     

无铜饲料对小鼠肠道菌群的影响

铜是动物机体必需的金属元素,参与重要的代谢反应。本试验旨在研究无铜饲料对小鼠肠道微生物菌落组成和相关代谢通路的影响,选择健康、体重相近、遗传背景为野生型C57BL/6J的成年公鼠20只,随机分为2组,试验组和对照组各10只。待小鼠适应性饲养1周后用无铜饲料饲喂,对照组饲喂25 mg/L含铜水,试验组饲喂无铜水,试验期30 d。试验期结束时,尾静脉采血进行铜蓝蛋白含量的测定,并采集小鼠新鲜盲肠内容物利用高通量测序技术对小鼠的盲肠内容物16S rRNA基因组进行分析。结果显示,与对照组相比,无铜组小鼠血清铜蓝蛋白含量极显著降低（P < 0.001）。无铜组小鼠盲肠微生物菌群在门、属水平分别与对照组有5和43个差异显著菌群（P < 0.05）;通过差异菌群功能预测分析发现,两组共有19种KEGG二级代谢通路差异显著（P<0.05）,其中与代谢相关的功能是脂代谢、甘氨酸生物合成与代谢、多酮类化合物和萜类化合物代谢、其他次生代谢产物的生物合成和氨基酸代谢,说明饲料中铜的缺失可以改变少数肠道菌群的组成及其功能,本试验为研究铜在小鼠肠道菌群结构及代谢中的功能提供了重要思路。     

Evaluation of the components of a commercial probiotic in gnotobiotic mice experimentally challenged with Salmonella enterica subsp. enterica ser. Typhimurium

Vitacanis((R)), a probiotic preparation containing a Lactobacillus acidophilus, an Enterococcus faecium and a Saccharomyces cerevisiae, has been developed for the prevention of intestinal disorders in dogs and cats. In the present study, these microorganisms were tested jointly or singly during experimental infection of gnotobiotic mice with Salmonella Typhimurium. Four experimental groups consisting of animals given probiotics jointly or singly and a control group consisting of germfree mice were used. The groups were treated with one or three of the microorganisms (experimental) or PBS (control) 10 days before intragastric challenge with a suspension containing about 10(2) cells of the bacterial pathogen. A higher survival (P<0.05) was observed in gnotobiotic mice given E. faecium (82%). All the animals in the other groups died after the challenge but the survival time was longer (P<0.05) for groups given all three of the microorganisms (7.4+/-2.4 days) or given only L. acidophilus (7.2+/-2.9 days) than for the control mice (4.4+/-1.1 days) and the mice that received S. cerevisiae (4.9+/-1.6 days) mice. The survival data agreed with the histopathological findings which showed more severe liver and intestinal lesions in control mice and in mice given Saccharomyces. In vitro antagonistic assays showed inhibition growth of E. faecium and S. Typhimurium around the colonies of L. acidophilus and for S. Typhimurium around the colonies of E. faecium. However, in vivo, S. Typhimurium became similarly established in the digestive tract of gnotobiotic mice at levels ranging from 10(8) to 10(10)CFU/g of feces and remained at these high levels until the animals died or were sacrificed. Among the three probiotic components of the commercial product Vitacanis((R)), E. faecium was the only one that provided protection against challenge with S. Typhimurium. Protection was not due to the reduction of the intestinal populations of the pathogenic bacteria.