圈养东北虎年龄特异性代谢特征与肠道微生物群落差异分析

《Animal Microbiome》：Metabolic and gut microbial remodeling in captive Amur tigers under uniform feeding

　　

摘要

背景

人工繁育是保护濒危物种遗传资源和实现种群更新的重要策略，然而，对标准化营养方案的过度依赖可能削弱其保护效果。作为旗舰濒危物种，圈养东北虎长期以来一直实行统一的饲养管理模式。为更好地了解东北虎的生理状态，本研究采用非靶向代谢组学与16S rRNA测序技术相结合的方法，对统一饲养条件下亚成年、成年和老年圈养东北虎的粪便样本进行了系统分析。

结果

结果显示，三组之间共鉴定出169个显著差异代谢物（SDMs）。亚成年组的膜脂相关代谢物显著增加。成年组含有更多有利于脂质消化吸收的物质，如胆红素和牛磺胆酸。相比之下，老年组含有更多与炎症相关的代谢物，包括氧化应激产物5-OxoETE和13,14-二氢-15-酮-四去甲前列腺素E2，以及天然抗氧化分子如肌肽和L-瓜氨酸。与上述代谢特征相对应，肠道机会致病菌（如Dysgonomonas和Solobacterium）在老年组中富集，而潜在有益菌属如Lachnoclostridium在成年组中更为丰富。相关性分析显示，Lachnoclostridium与前列腺素衍生物呈显著负相关，而Solobacterium则呈正相关，这提示肠道微生物群落组成的变化可能是炎症相关代谢物调控的一个关键链接，从而影响东北虎的健康与衰老轨迹。

结论

总之，本研究揭示，即使在相同的饮食条件下，东北虎仍表现出显著的年龄特异性代谢特征和肠道微生物群落差异，且在老年阶段富集了更多潜在有害的代谢物和微生物。这些发现支持根据生命周期生物学制定针对性的精准营养方案。