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饲料所水产创新团队发现鱼类肠道土著菌及其调控鱼体糖代谢的机制

发布者:管理员 发布时间:2021-04-28 作者: 来源: 点击量:

  近日,中国农业科学院饲料研究所水产动物饲料创新团队发现索氏鲸杆菌( Cetobacterium somerae )是鱼类肠道菌群的高丰度菌,属于鱼类肠道土著菌中的特色菌种,在哺乳动物肠道中丰度很低且不多见,这一结果在国际上首次证明肠道菌群中索氏鲸杆菌对鱼体健康起重要调控作用,阐明了索氏鲸杆菌通过其代谢产物乙酸激活副交感神经系统,从而促进胰岛素表达和糖利用能力。相关研究成果发表在《肠道微生物(Gut Microbes)》上(IF: 7.74)。

  据团队首席周志刚研究员介绍,鱼类利用糖的能力普遍偏低,提高养殖鱼类的糖利用能力具有非常重要的现实意义和经济价值,是水产学研究的国际前沿和热点课题。动物肠道菌群对宿主的营养代谢起重要调控作用,但鱼类肠道菌群对糖代谢的影响、具体发挥调控功能的菌种(效应菌)、以及作用机制此前尚不清楚。我院水产动物饲料创新团队在斑马鱼中研究发现不同饲料引起的鱼体糖利用能力差异由肠道菌群介导,糖利用能力与肠道菌群中索氏鲸杆菌的丰度呈极显著正相关。借助无菌斑马鱼模型,确认索氏鲸杆菌具有促进斑马鱼胰岛素表达和降血糖的功能,索氏鲸杆菌的主要代谢产物乙酸可促进斑马鱼胰岛素表达并降低血糖。利用副交感神经系统抑制剂研究发现乙酸可通过副交感神经系统激活胰岛素表达,促进鱼体糖利用能力。索氏鲸杆菌富集的斑马鱼模型中,促进糖利用也由副交感神经系统介导。饲料中添加甘露糖和木糖可以提高斑马鱼肠道鲸杆菌的丰度,相应提高糖利用能力。本研究发现的索氏鲸杆菌及其对糖代谢的调控为改善鱼类糖利用能力提供了新的思路,可促进开发基于鲸杆菌及其相关益生元(如甘露糖等)的功能饲用添加物,具有重要的理论和应用价值。

  该研究得到国家自然科学基金杰出青年基金项目和国家重点研发计划“蓝色粮仓”重点专项的资助。

  原文链接: https://doi.org/10.1080/19490976.2021.1900996

  

  


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