推荐：江舜尧
编译：小鹿同学
编辑：十九
美国明尼苏达大学Timothy J. Johnson等人于2019年10月15日在微生物学顶级期刊mBio发表题目为《Antibiotics and Host-Tailored Probiotics Similarly Modulate Effects on the Developing Avian Microbiome, Mycobiome, and Host Gene Expression》的文章，该研究发现宿主特异的益生菌在家禽发育中发挥着与低剂量抗生素相似的作用，有望减少食用动物生产中抗生素的使用量。
微生物组对包括家禽在内的所有动物而言，在健康和生产中均起着至关重要的作用。低剂量抗生素历来被用于调节食用动物的生产及其微生物组。鉴于具有相似调节特性的抗生素替代品一直难以捉摸。本研究的目的是确定宿主特异的益生菌是否可以概括低剂量抗生素对宿主反应和微生物组形成过程的影响。在火鸡的13天生长中，分别连续补充低剂量抗生素或口服补充益生元（包括或不包括两种不同的益生菌）（以8笼火鸡为一组，每组n=80）。通过16S rRNA基因和ITS2扩增子测序来表征幼禽的胃肠道细菌和真菌群落。使用转录组测序（RNA-Seq）评估局部的和系统的宿主基因表达，通过禽类特异性激酶组肽阵列来评估蛋白激酶的活性，同时评估性能参数。研究者发现火鸡幼禽的早期微生物组的发育通过组织和时间特定的方式来紧密排列。与对照组相比，低剂量抗生素和火鸡特异的益生菌补充剂，而不是非特异的益生菌补充剂，在火鸡系统发育过程中可以引起相似的总体微生物组组成上的变化。处理后引起的细菌变化伴随着真菌群落和宿主基因表达的水平变化，同时也增强了火鸡的性能指标。这些结果在畜栏试验中得到了验证，该试验确认了火鸡特异的益生菌与不同益生元混合后的叠加效应。在家禽中使用低剂量抗生素的替代方法是可行的，并且可以利用土著家禽的微生物组进行优化。同时，类似的方法可能对人类也有益。
重要性
目前，迫切需要其他方法来减少食用动物生产中抗生素的使用。本研究利用一种宿主特异性益生菌，以增强商品化火鸡的性能并调节其微生物群，最终达到的效果类似于低剂量抗生素的使用效果。研究者确定了一种宿主特异的益生菌，其是在商业化火鸡肠道微生物组的背景下开发的，在调节这些火鸡性能参数的效果上比非特异的益生菌更有效。此外，宿主特异的益生菌也模拟了许多低剂量抗生素生长促进剂的作用。令人意外的是，研究观察到的抗生素生长促进剂和宿主特异益生菌的作用，说明了这两种方法之间的协同作用。这项工作表明，针对益生菌而开发出的宿主特异益生菌的方法有望调节禽类宿主及其微生物群。
文中重要图片说明
图1 |通过补充单菌种益生菌可增加体重。
图2 |幼龄火鸡的微生物组随着时间推移而发展。
图3 |抗生素破坏了火鸡回肠内的微生物组。
图4 |抗生素和益生菌都会改变火鸡的微生物组。
图5 |抗生素和益生菌都会在第6天改变火鸡的微生物组。
图6 |抗生素和益生菌可以调节回肠基因在火鸡出生后第6天表达。
图7 |宿主表型与微生物群落的转移和处理相关。
图8 |(A) 肽磷酸化激酶组图谱显示了处理后的聚类模式，而火鸡的体重与不同处理属于松散相关。(B) 与各自的对照相比，T-Pbx和BMD在肽信号和KEGG途径水平上具有独特且共同的作用。
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