iMeta | 浙江省农科院肖英平团队揭示肠道微生物影响猪脂肪沉积的作用机制
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iMeta | 浙江省农科院肖英平团队揭示肠道微生物影响猪脂肪沉积的作用机制
丁酸梭菌和碳水化合物活性酶有助于减少猪的脂肪沉积
Clostridium butyricum and carbohydrate active enzymes contribute to the reduced fat deposition in pigs
DOI： https://doi.org/10.1002/imt2.160
发表时间：2024年1月3日
第一作者：马灵燕、陶诗煜、宋彤星
通讯作者：赵江潮（jzhao77@uark.edu）、杨华（yanghua@zaas.ac.cn）、肖英平（xiaoyp@zaas.ac.cn）
合作作者：吕文涛、李英、汪雯、沈琪辰、倪艳、朱江
主要单位：
浙江省农业科学院
华中农业大学
佛山科学技术学院
浙江儿童医院
阿肯色大学
亮点
• 不同体脂表型金华猪不同肠段的微生物组成和功能存在显著差异；
• 低体脂金华猪结肠中的短链脂肪酸含量较高，表明其碳水化合物发酵能力更强；
• 丁酸梭菌是低脂肪沉积金华猪的代表性菌种，其基因组中碳水化合物活性酶GH13的比例较高；
• 丁酸梭菌分离株可减缓肥胖小鼠的脂肪沉积并增加肠道微生物中GH13的丰度。
摘要
猪肠道是一个栖息数万亿微生物的微生态系统，这些微生物能够增强宿主从饲料碳水化合物中提取能量的能力，与宿主脂肪沉积密切相关。然而，导致猪体脂表型差异的微生物及其相关作用机制仍需要进一步研究。在本研究中，我们发现具有不同脂肪沉积表型的金华猪在不同肠段的微生物组成和潜在功能存在显著差异。且脂肪沉积较低的金华猪在结肠中短链脂肪酸含量较高，表明其碳水化合物发酵能力更强。此外，进一步研究了不同脂肪沉积表型金华猪肠道微生物碳水化合物活性酶（CAZymes）表达的变化差异，并揭示了它们在调节脂肪沉积中的作用。我们进一步发现丁酸梭菌（C. butyricum）是低脂肪沉积金华猪的代表性菌种，其基因组中含有较高比例的糖苷水解酶家族13（GH13）。通过小鼠C. butyricum干预试验证实了从实验猪中分离出的C. butyricum能够增强肠道微生物编码GH13的能力，促进碳水化合物发酵，从而减缓宿主脂肪沉积的作用。同时通过饲料中添加C. butyricum的金华猪饲养实验，发现猪肠道微生物组和脂肪沉积发生类似的变化，进一步支持了C. butyricum在调节脂肪沉积方面的潜在作用。综上所述，我们的研究揭示了C. butyricum 和 CAZymes功能之间的联系，为深入了解肠道微生物功能与宿主脂肪沉积的关联机制奠定了理论基础。
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