近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)動科學(xué)院姚軍虎教授團(tuán)隊(duì)研究論文“Multi-omics reveal mechanisms of high enteral starch diet mediated colonic dysbiosis via microbiome-host interactions in young ruminant”在線發(fā)表于《Microbiome》。

營養(yǎng)和生理的劇烈變化可導(dǎo)致青年反芻動物發(fā)生胃腸道功能障礙，嚴(yán)重影響其生長和健康，給畜牧業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。生產(chǎn)實(shí)踐中，通常飼喂高淀粉日糧以促進(jìn)青年反芻動物生長和消化道發(fā)育，但這會增加進(jìn)入后腸道的淀粉量，引起后腸菌群失調(diào)，導(dǎo)致后腸道炎癥及腹瀉。本研究以青年奶山羊?yàn)槟Ｐ?，利用整粒和粉碎玉米?gòu)建低腸內(nèi)淀粉日糧（LES）和高腸內(nèi)淀粉日糧（HES）。選取40只健康、斷奶的3月齡奶山羊，隨機(jī)均分為兩組，分別飼喂LES日糧（n=”20）和HES日糧（n=20）。通過結(jié)合結(jié)腸轉(zhuǎn)錄組、代謝組、宏基因組和組織學(xué)形態(tài)學(xué)、免疫熒光染色等分析發(fā)現(xiàn)：HES會導(dǎo)致膽汁酸積聚，并減弱宿主黏膜MUC2生物合成及上皮緊密連接，從而使腔內(nèi)大分子突破物理屏障。同時，結(jié)腸微生物群及其代謝產(chǎn)物通過促進(jìn)抗原呈遞和促進(jìn)TH2介導(dǎo)的炎癥過程，刺激了結(jié)腸炎癥和組織損傷發(fā)生，抑制結(jié)腸水分吸收能力。

本研究還采用線性混合效應(yīng)模型計(jì)算了微生物（細(xì)菌和真菌）及其代謝物對結(jié)腸功能和病理變化的組學(xué)可解釋性，系統(tǒng)揭示了山羊模型中結(jié)腸穩(wěn)態(tài)破壞的微生物機(jī)制，并鑒定了真菌在其中發(fā)揮的潛在調(diào)控作用。本研究解析幼齡反芻動物因淀粉過量而導(dǎo)致后腸失調(diào)的潛在機(jī)制，并針對性改變玉米加工方式來調(diào)控后腸道淀粉含量，改善微生物區(qū)系并調(diào)控后腸道健康。相關(guān)發(fā)現(xiàn)對于開發(fā)新的營養(yǎng)策略以緩解幼年反芻動物因過量淀粉引起的后腸道功能障礙和微生態(tài)失衡具有重要意義。