益生菌补充剂通过调节肠道微生物群,促进猫的肠道屏障完整性和免疫平衡

《Frontiers in Microbiology》:Postbiotic supplementation promotes gut barrier integrity and immune balance in cats via microbiota modulation

【字体: 时间:2025年10月25日 来源:Frontiers in Microbiology 4.5

编辑推荐:

  本研究探讨了后益生菌对猫胃肠道和免疫健康的影响。18只健康猫分为三组,分别接受不同剂量后益生菌(Bifidobacterium animalis subsp. lactis ZYhyy-003)。结果显示,后益生菌显著改善毛发质量(HDP组评分最高),降低肠道屏障渗透性标志物DAO、D-LA和LPS水平(HDP组降幅最大),增强免疫指标IgG(HDP组提升31.46%),抑制炎症因子TNF-α、IL-6(HDP组降低15.9%和26.4%),同时增加有益菌Bifidobacterium及SCFAs(如但yric acid提升81.5%)。证实后益生菌作为稳定、安全的营养补充剂,能有效维护猫肠道屏障和免疫平衡。

  本研究聚焦于猫咪肠道微生物群与免疫系统之间的关系,探讨了膳食补充后生元(postbiotics)在改善猫咪肠道健康和免疫功能方面的潜在价值。猫咪作为常见的家养动物,其肠道微生物群在维持消化功能、免疫调节和代谢平衡方面发挥着至关重要的作用。然而,传统的益生菌(probiotics)虽然具有一定的益处,但在实际应用中存在稳定性差、储存条件要求高以及可能对免疫功能低下动物造成风险等问题。因此,研究者关注到后生元作为益生菌的替代品,因其在处理过程中已失去活性,避免了活菌的潜在危害,同时仍能保留其有益代谢产物,从而为猫咪提供更安全、更稳定的营养干预手段。

研究中,科学家们选取了18只健康的中国短毛猫,将其随机分为三组:对照组(CG)、低剂量后生元组(LDP,250 mg/kg体重)和高剂量后生元组(HDP,500 mg/kg体重),持续补充28天。所有猫咪在实验前均接受免疫接种,确保其健康状态,且在实验期间避免使用抗生素或其他可能影响肠道菌群的药物。实验过程中,研究人员对猫咪的体态、毛发质量、粪便状况等进行了评估,并通过血液检测、免疫指标分析、肠道屏障功能评估以及肠道菌群的组成和功能研究,全面了解后生元对猫咪健康的影响。

研究结果表明,后生元的补充对猫咪的毛发状况有显著改善。毛发表面变得更加光滑,毛鳞片厚度和长度明显减少,这可能意味着毛发结构得到了优化,整体毛发质量有所提升。这种变化与肠道菌群的调节存在密切联系,可能反映出后生元通过改善肠道环境,进而对毛发健康产生积极影响。同时,后生元对肠道屏障功能的提升也具有明显效果,主要表现为血清中DAO(二胺氧化酶)、D-LA(D-乳酸)和LPS(脂多糖)水平的降低。这些指标通常与肠道通透性相关,其下降可能意味着肠道屏障的增强,减少了有害物质进入血液的可能性。

在免疫功能方面,后生元的补充促使血清中IgG(免疫球蛋白G)水平显著上升,而IgA和IgM的变化则不明显。IgG的增加可能表明后生元对体液免疫具有促进作用,有助于猫咪对抗病原体。此外,研究还发现后生元能够调节促炎性细胞因子如TNF-α(肿瘤坏死因子-α)和IL-6(白细胞介素-6)的水平,同时提升抗炎性细胞因子如IL-4和IL-10的浓度。这种免疫调节效应可能源于后生元中的活性代谢产物,如短链脂肪酸(SCFAs)和某些多肽,它们能够通过与免疫系统相互作用,减少炎症反应,增强免疫功能。

肠道菌群的分析进一步揭示了后生元对猫咪肠道微生物组成的影响。研究发现,后生元显著增加了有益菌群如Bifidobacterium(双歧杆菌)的相对丰度,同时减少了与炎症和肠道通透性相关的菌群,如Blautia(布拉氏菌)和Clostridia_UCG-014(梭菌属)。这些变化可能与后生元中的代谢产物促进有益菌生长、抑制有害菌增殖有关。此外,研究还发现后生元能够显著提升粪便中SCFAs的浓度,尤其是乙酸、丙酸和丁酸。SCFAs不仅是肠道细胞的重要能量来源,还在维持肠道屏障完整性、调节免疫反应方面具有关键作用。

研究还探讨了后生元对猫咪肠道微生物与免疫指标之间关系的影响。通过Spearman相关性分析,研究人员发现某些特定菌群与免疫相关指标存在显著关联。例如,Blautia和Clostridia_UCG-014与促炎性细胞因子和肠道通透性标志物呈正相关,而Bifidobacterium则与抗炎性细胞因子和免疫球蛋白呈正相关。这些结果提示,后生元可能通过调控肠道微生物群的组成,间接影响免疫系统的功能,从而在改善猫咪整体健康方面发挥重要作用。

此外,研究还关注了后生元在长期应用中的稳定性。由于后生元是经过热灭活处理的益生菌细胞及其代谢产物,其在储存和运输过程中具有更高的稳定性,不易受到环境因素的影响。这使得后生元在功能性宠物食品中的应用更具可行性,尤其适用于那些对活菌存在顾虑的猫咪群体。相比益生菌,后生元不需要依赖活菌的存活能力,因此在营养补充过程中更加安全可靠。

从实验设计来看,研究者采用了科学严谨的方法,确保数据的准确性和可重复性。例如,通过扫描电镜对毛发结构进行分析,利用16S rRNA基因测序技术研究肠道菌群的组成,采用气相色谱法检测短链脂肪酸的浓度,并结合统计分析方法评估各组之间的差异。这些方法的综合运用,为理解后生元对猫咪健康的影响提供了全面的数据支持。

值得注意的是,研究发现后生元的剂量对结果存在显著影响。高剂量组(HDP)在毛发质量、肠道屏障功能和免疫指标方面表现出比低剂量组(LDP)更显著的改善。然而,这种剂量效应并非线性,某些指标如DAO在低剂量组的下降幅度比高剂量组更为明显。这可能意味着在某些情况下,适量的后生元即可达到理想效果,而过量补充未必带来额外益处,甚至可能引发其他未知的生理变化。

本研究的发现不仅对猫咪的健康具有重要意义,也为功能性宠物食品的开发提供了新的思路。后生元作为一种新兴的营养补充方式,其稳定性和安全性使其成为益生菌的理想替代品。特别是在长期饮食干预中,后生元能够持续提供有益的代谢产物,从而维持肠道菌群的平衡,促进免疫系统的正常运作。此外,后生元在改善毛发质量方面的效果也值得关注,这可能为宠物美容提供新的方向。

尽管研究结果积极,但仍有进一步研究的空间。例如,可以探讨后生元在患有慢性肠道疾病或免疫功能异常的猫咪中的应用效果,以及其在不同年龄和健康状况下的影响差异。此外,从分子机制的角度深入了解后生元如何与宿主免疫系统相互作用,以及其如何影响肠道微生物的代谢活动,将有助于开发更精准的营养干预策略。

综上所述,本研究揭示了后生元在改善猫咪肠道健康和免疫功能方面的潜力,为其在宠物营养领域的应用提供了科学依据。随着对后生元研究的深入,未来有望将其广泛应用于宠物食品中,以提升猫咪的整体健康水平,同时避免益生菌可能带来的风险。这一方向的研究不仅对宠物健康有益,也为探索人类健康领域的后生元应用提供了参考价值。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号