Микробиота слепой кишки цыпленка уменьшает отложение жира в брюшной полости, регулируя жировой обмен.

npj Биопленки и микробиомы, том 9, Номер статьи: 28 (2023) Цитировать эту статью

226 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Микробиота слепой кишки играет важную роль в здоровье кур. Однако его вклад в жировой обмен, особенно в отложение жира в брюшной полости, что является серьезной проблемой в птицеводстве, до сих пор неясен. Здесь для выяснения жирового обмена были отобраны цыплята в возрасте 1, 4 и 12 месяцев со значительно (р <0,05) более высоким и меньшим отложением жира в брюшной полости. Значительно (р < 0,05) более высокая экспрессия мРНК генов жирового анаболизма (ACSL1, FADS1, CYP2C45, ACC и FAS), значительно (р < 0,05) более низкая экспрессия мРНК генов жирового катаболизма (CPT-1 и PPARα) и жиров. Транспортный ген APOAI в печени/абдоминальном жире кур с высоким отложением брюшного жира показал, что несбалансированный жировой обмен приводит к чрезмерному отложению брюшного жира. Parabacteroides, Parasutterella, Oscillibacter и Anaerofustis были обнаружены значительно (p <0,05) выше у цыплят с высоким отложением жира на животе, тогда как Sphaerochaeta было выше у цыплят с низким отложением жира на животе. Кроме того, корреляционный анализ Спирмена показал, что относительное обилие слепокишечных Parabacteroides, Parasutterella, Oscillibacter и Anaerofustis положительно коррелирует с отложением жира в брюшной полости, тогда как слепая кишка Sphaerochaeta отрицательно коррелирует с отложением жира. Интересно, что перенос фекальной микробиоты от взрослых цыплят с низким отложением жира в брюшной полости однодневным цыплятам значительно (р <0,05) уменьшал гены парабактериоидов и жирового анаболизма, в то время как заметно увеличивал гены Sphaerochaeta (р <0,05) и гены катаболизма жира (р <0,05). ). Наши результаты могут помочь оценить потенциальный механизм микробиоты слепой кишки, регулирующей отложение жира при производстве кур.

В птицеводстве искусственный отбор цыплят для коммерческих целей с помощью технологии генетической селекции и высокоэнергетического рациона беспрецедентно увеличил скорость роста и конверсию корма бройлеров1. Однако быстро растущие бройлеры часто сопровождаются избыточным отложением брюшного жира2, что является неблагоприятным признаком как для потребителей, так и для производителей, причем более 85% брюшного жира бесполезно для организма, поскольку считается потерей пищевой энергии3. В недавнем отчете указано, что бройлеры производят ≈3 миллиона тонн брюшного жира во всем мире ежегодно, что приводит к экономическим потерям в размере более 2,7 миллиардов долларов США4 в птицеводческой отрасли4, что является ключевым препятствием для прибыльного ведения сельского хозяйства5. Хотя это значительный энергетический компонент, его необходимо удалять при потрошении, и при производстве куриного мяса он считается отходом6. Отложение брюшного жира снижает использование корма, снижает репродуктивные способности кур-несушек, отрицательно влияет на процесс убоя и вызывает загрязнение окружающей среды2,7,8. Он также увеличивает содержание жира в курином мясе, что увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний у человека9. Исследователи обнаружили, что с биологической точки зрения адипоциты брюшной полости являются более активными клетками, демонстрирующими более высокий уровень наследуемости (0,82), чем мышцы массы тела, груди и ног5, что приводит к накоплению жира. Также сообщается, что масса брюшного жира и масса тела имеют сильную положительную корреляцию, что препятствует генетическому отбору по признакам упитанности у кур4. Чрезмерное отложение жира стало загадкой, а также новой проблемой в последние десятилетия. Поэтому понимание механизма, который приводит к чрезмерному отложению жира, стало важным вопросом.

Кишечник хозяина содержит около 80% микроорганизмов-симбионтов, из которых 99% составляют бактерии, называемые кишечной микробиотой10,11,12,13. Было установлено, что микробиота кишечника может играть значительную регуляторную роль в отложении жира и ожирении4,14. Данные показали, что колонизация микробиоты, страдающей ожирением, способствует отложению жира у мышей15. Например, более высокая численность Methanobrevibacter и Faecalibacterium, в то время как более низкая численность Akkermansia увеличивает отложение жира4,6. Дальнейшие исследования показали, что микробиота кишечника влияет и модулирует жировой обмен и, что важно, способствует использованию питательных веществ, генерируя дополнительную полезную энергию и приводя к отложению жира в брюшной полости6,16. Например, Enterococcus faecium увеличивает секрецию синтазы жирных кислот (FAS) и ацетил-КоА-карбоксилазы (ACC) в куриной печени17, а повышенный уровень FAS и ACC увеличивает выработку жирных кислот, которые включаются в триглицериды и увеличивают отложение жира18. Клебсиеллы и эшерихии-шигеллы обладают характеристиками липогенеза, а их более высокая распространенность увеличивает концентрацию общего холестерина, липопротеинов низкой плотности и триглицеридов в сыворотке, что способствует накоплению жира19. С другой стороны, некоторая микробиота, такая как Mucispirillum schaedleri, уменьшает отложение жира у кур4, а Sphaerochaeta обнаруживается в большом количестве у постных кур14. Lactobacillus johnsonii BS15 уменьшает отложение жира за счет активности липопротеинлипазы (ЛПЛ) и улучшает катаболизм жира у бройлеров20. Обилие микробактерий и сфингомон в курице положительно связано с генами катаболизма жиров в мышцах и печени, которые потенциально уменьшают накопление жира21. Предыдущие исследования показали, что микробиота кишечника может не только увеличивать отложение жира, но и уменьшать его4,14. В сложной сети кишечных микробных сообществ динамически наибольшее бактериальное разнообразие наблюдается в слепой кишке22. Поэтому, каков бактериальный состав слепой кишки и какие бактерии слепой кишки могут уменьшить отложение жира в брюшной полости, и как они регулируют жировой обмен, стал интересным вопросом.