西北高原所八眉猪肠道菌群构建和代谢对食物纤维的响应研究取得进展

　　八眉猪（Sus scrofa）是青藏高原地区常见猪种，其消化粗纤维的能力（52.08%）显著高于野猪（45.72%）。八眉猪（♀）与杜洛克猪（♂）杂交后代二元杂交猪兼备母本耐粗饲和父本生长周期短的优良特性，是研究食物纤维对肠道菌群影响最理想的模型动物。蚕豆是青海地区常见的农作物，蚕豆秸秆经青贮后可用作饲料。蚕豆秸秆中总纤维含量达56.45%，是典型的粗饲料。

 

　　为探讨食物纤维对八眉猪肠道菌群结构及其代谢产物的影响，中国科学院西北高原生物研究所将24头3月龄杜×八二元杂交猪随机分为四组，分别在基础日粮中添加10% （ GroupⅠ）、20% （GroupⅡ）、30% （GroupⅢ）的蚕豆青贮，饲喂90天后屠宰，收集空肠和盲肠内容物，采用16S rRNA测序和色谱-质谱联用（LC-MS）技术测定和分析微生物结构、功能及非靶向代谢物。

 

　　研究发现，盲肠和空肠微生物多样性均随着食物纤维含量的增加而增加，且盲肠微生物响应更为明显。空肠微生物共现网络结构的复杂性随食物纤维的增加而增加。NST（normalized stochasticity ratio）指数结果表明，盲肠菌群的构建主要受随机性过程主导。低、中纤维组中的空肠菌群构建以随机过程为主，而高纤维组的构建则由确定性过程主导。空肠菌群的代谢产物氨基酸和结合性胆汁酸浓度显著高于盲肠的，而盲肠中的脂肪酸和游离胆汁酸的浓度高于空肠的，这可能与双歧杆菌、乳杆菌和链球菌在空肠中富集以及疣微菌属和Agathobacter在盲肠中富集有关。盲肠中脂肪酸、碳水化合物以及有机酸等的浓度随着食物纤维的增加而升高，与梭状芽孢杆菌和颤杆菌克属的丰度呈显著的正相关关系（图3）随着基础日粮中食物纤维比例的增加盲肠菌群代谢物发生显著性变化，但是空肠菌群的代谢物没有明显改变。

 

　　相关研究成果分别发表在Frontiers in Microbiology 和Frontiers in Nutrition上。研究得到青海省科技厅重点研发与转化计划和“西部之光-联合学者”项目资助。