バチルス混合物を用いた食事補給は、全体的に有益な方法で離乳子豚の腸内生態系を変更します

Dietary supplementation with Bacillus mixture modifies the intestinal ecosystem of weaned piglets in an overall beneficial way.

• Xiaodan Wang
• Zhilong Tian
• Md Abul Kalam Azad
• Wenming Zhang
• Francois Blachier
• Zhanbin Wang
• Xiangfeng Kong

抄録

AIMS:

本研究は、抗生物質の代替となるバチルスの混合物を用いた栄養補給が離乳子豚の腸内生態系に及ぼす影響を調査するために実施された。

AIMS: This study was conducted to investigate the effects of dietary supplementation with a mixture of Bacillus, which serves as an alternative of antibiotics on the intestinal ecosystem of weaned piglets.

方法と結果:

120頭の子豚を無作為に3群に割り付けた：コントロール群（基底食）、プロバイオティクス群（4×10 cfu gのBacillus licheniformis-Bacillus. subtilis混合飼料を4×10 cfu g添加した基底食、BLS mix）、抗生物質群（0.04 kg tのバージニアマイシン、0.2 kg tのコリスチン、3000 mg kgの酸化亜鉛を添加した基底食）である。すべての群で 5 回のレプリケートを行い、1 回のレプリケートにつき 8 頭の子豚を飼育した。試験の7日目、21日目、および42日目に、腸組織および消化管サンプルを採取し、腸の形態、腸内細菌叢および細菌代謝物組成、ならびに腸管バリア機能および炎症状態に関連する遺伝子の発現を決定した。その結果、BLSミックスは空腸の潜伏深さを減少させ、回腸絨毛の高さと空腸および回腸絨毛の高さと潜伏深さの比を増加させることが明らかになった。BLSミックスは腸内細菌叢のSimpsonの多様性指数とo_Bacteroidetesとf_Ruminococcaceaeの相対的な存在量を増加させたが、BlautiaとClostridiumの相対的な存在量を減少させた。また、BLS mix添加は、対照群と比較して、いくつかの細菌代謝物の濃度を変化させた。さらに、BLS mixは大腸内のE-カドヘリン、回腸および大腸内の炎症性サイトカインおよびTLR-4の発現レベルを上昇させた。最後に、Spearmanの順位相関から、腸内細菌叢の変化と離乳子豚の健康パラメータとの間に潜在的な関連性があることが明らかになった。

METHODS AND RESULTS: We randomly assigned 120 piglets to three groups: a control group (a basal diet), a probiotics group (a basal diet supplemented with 4 × 10 cfu g Bacillus licheniformis-Bacillus. subtilis mixture; BLS mix), and an antibiotics group (a basal diet supplemented with 0.04 kg t virginiamycin, 0.2 kg t colistin, and 3000 mg kg zinc oxide). All groups had five replicates with eight piglets per replicate. On days 7, 21, and 42 of the trial, intestine tissue and digesta samples were collected to determine intestinal morphology, gut microbiota and bacterial metabolite composition, and the expression of genes related to the gut barrier function and inflammatory status. The results showed that the BLS mix decreased the jejunum crypt depth, while increased the ileum villus height and the jejunum and ileum villus height to crypt depth ratio. The BLS mix increased Simpson's diversity index in the gut microbiota and the relative abundances of o_Bacteroidetes and f_Ruminococcaceae, but decreased the relative abundances of Blautia and Clostridium. Dietary BLS mix supplementation also modified the concentration of several bacterial metabolites compared to the control group. In addition, BLS mix upregulated the expression level of E-cadherin in the colon and pro-inflammatory cytokines and TLR-4 in ileum and colon. Lastly, Spearman's rank-order correlation revealed a potential link between alterations in gut microbiota and health parameters of the weaned piglets.

結論:

これらの知見は、食事性BLSミックスサプリメントが離乳期の子豚の腸内生態系を修飾することを示唆している。腸の健康の観点から、このような変化がもたらす潜在的な利点について議論する。

CONCLUSION: These findings suggest that dietary BLS mix supplementation modifies the gut ecosystem in weaned piglets. The potential advantages of such modifications in terms of intestinal health are discussed.

研究の意義と影響:

離乳期は子豚の成長と発育の最も重要な移行期である。本研究では、抗生物質の効果的な代替品であるバチルスのプロバイオティクス混合物の栄養補給が、離乳子豚の腸内生態系の改善に有益であることを示した。

SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: Weaning is the most important transition period of piglet growth and development. This study showed that dietary supplementation of a probiotic mixture of Bacillus, an effective alternative of antibiotics, was beneficial in improving the intestinal ecosystem of weaned piglets.

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