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动物科技学院林海教授课题组解析胆汁酸对肉鸡肠道菌群和肝脏胆汁酸谱的调控作用

作者:王明会记者:通讯员:摄影: 出处:动物科技学院 图书馆发布时间:2024-10-25

今日,动物科技学院林海教授课题组在Journal of Animal Science and Biotechnology在线发表题为“Dietary bile acids supplementation decreases hepatic fat deposition with the involvement of altered gut microbiota and liver bile acids profile in broiler chickens”的研究论文,解析胆汁酸对肉鸡肠道菌群和肝脏胆汁酸谱的调控作用。

高脂日粮能够提高肉鸡的饲料转化率,但同时会导致脂肪在肝细胞中积累。本研究旨在阐明外源胆汁酸的作用及其在脂肪肝发生过程中与肠道微生物群的关联性。将1日龄肉鸡随机分为四组,分别饲喂低脂日粮(LFD,EE: 2.22%,4.79%)或高脂日粮(HFD,EE: 5.40%,7.65%),并在此基础上添加或不添加胆汁酸(BA,Bile acid)饲喂至42日龄,分为:LFD、LFD+BAs(60 mg/kg BAs)、HFD、HFD+BAs(60 mg/kg BAs)四个试验组。统计生产性能、分析肠道菌群、血浆脂肪代谢相关指标、肝脏脂肪代谢、胆汁酸合成相关基因表达和胆汁酸组成。结果显示,日粮中添加胆汁酸显著降低42日龄肉鸡血浆和肝脏组织甘油三酯水平,同时肝脏组织脂肪酸合酶(FAS)的表达水平显著下调,提示添加胆汁酸可减少肝脏脂肪沉积,这一效应与日粮类型无关。与LFD组相比,LFD+BAs组肝脏组织牛磺鹅脱氧胆酸(TCDCA)和鹅去氧胆酸(CDCA)的比例显著降低,同时牛磺猪去氧胆酸(THDCA)和牛磺熊去氧胆酸(TUDCA)的总比例显著升高。相对于HFD组,HFD+BAs组肝脏组织TCDCA的比例显著降低,牛磺胆酸(TCA)、CDCA和THDCA+TUDCA的比例显著升高,表明外源胆汁酸能够改变肉鸡肝脏组织内源胆汁酸组成,这一作用受日粮脂肪水平的影响。CYP8B1是胆酸合成过程中的关键酶,它决定了Non 12-OH BAs与12-OH BAs的比例。相较于LFD组,LFD+BAs组肉鸡肝脏组织Non 12-OH/12-OH的数值显著升高,且CYP8B1表达量显著降低。而与HFD组相比,HFD+BAs组肉鸡肝脏组织Non 12-OH/12-OH的数值显著降低,CYP8B1表达量显著升高。Non 12-OH BAs与12-OH BAs比例的变化可能受到肠道菌群的影响。通过16S rRNA测序分析。本研究发现相较于LFD组,LFD+BAs组肉鸡肠道中Akkermansia的丰度显著升高。而与HFD组相比,HFD+BAs组肉鸡肠道Alistipes的丰度升高,Akkermansia的丰度降低。这表明外源胆汁酸添加到不同脂肪水平的日粮中,对肉鸡肠道菌群和肝脏组织胆汁酸合成的影响不一致。对肉鸡肠道菌群和肝脏组织胆汁酸进行关联分析,结果显示,在低脂日粮饲喂的肉鸡中,Bacteroides的丰度与CA和CDCA的含量呈显著负相关。而在高脂日粮饲喂的肉鸡中,Bacteroides的丰度与TCDCA的含量呈显著正相关,Bifidobacterium的丰度与TCDCA含量呈显著负相关。Escherichia和Lactobacillus分别于CDCA和CA的丰度呈显著正相关。这些结果表明,虽然胆汁酸在低脂日粮和高脂日粮中均能减少肉鸡肝脏脂肪沉积,但其作用机制不同。在低脂日粮中,胆汁酸可能通过调控Akkermansia和Bacteroides的丰度,改变Non 12-OH BAs的比例,从而减少肝脏脂肪沉积;而在高脂日粮中,胆汁酸则可能通过Bacteroides、Bifidobacterium、Escherichia和Lactobacillus的调控作用,改变TCDCA、CDCA和CA的含量,进而降低肉鸡肝脏脂肪沉积。综上所述,补充胆汁酸能够改善肉鸡肝脏脂肪代谢,而这种作用与肠道微生物群和肝脏胆汁酸谱的改变密切相关。

学校博士后王明会为第一作者。非粮饲料资源高效利用重点实验室(省部共建)、山东省畜禽营养与高效饲养重点实验室、山东农业大学动物科技学院林海教授和王晓鹃教授为该文章的通论作者,该研究得到国家自然科学基金重点项目、山东省自然科学基金青年项目、山东省重大科技创新工程项目和国家现代农业产业技术体系的资助。

全文链接:https://jasbsci.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40104-024-01071-y

编      辑:万    千 

审      核:贾    波 


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