课题基金 / 基金详情

断奶仔猪微生物肠型及postbiotics介导群体感应的日粮调控

批准号:
31930106
项目类别:
重点项目
资助金额:
297.0 万元
负责人:
马曦
依托单位:
学科分类:
动物营养学
结题年份:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
马曦

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
断奶腹泻是养猪业世界性难题,而不同猪种断奶腹泻率有很大差异。肠道微生物是影响仔猪肠道健康的重要因素,为阐明其在不同猪种断奶阶段肠道发育的作用机理,本项目将“肠型”和postbiotics介导群体感应的理论引入断奶仔猪肠道的生物学基础研究。基于我国部分地方猪种断奶腹泻率低等特征,以仔猪肠道黏膜发育和免疫功能为基础,从体内和体外两方面,比较地方猪和三元杂交猪肠道菌群结构模式并划分肠型;分离鉴定乳酸杆菌、双歧杆菌、枯草芽孢杆菌等肠型形成的特征菌,阐明其通过特异性postbiotics介导群体感应系统,调控生物膜形成,抑制病原菌粘附定植的机理,并通过菌群移植和表型重现进行功能验证。在此基础上,筛选鉴定靶向调控肠道关键菌群和postbiotics表达的营养素,揭示其营养调控模式,阐明肠道菌群与黏膜天然免疫系统的协同效应机理。项目进展将为通过营养干预调节仔猪肠道群体感应,改善断奶腹泻提供新的理论依据。
英文摘要
Weaning diarrhea is a worldwide problem in the pig industry. Different pig breeds have different diarrhea rates. Considering the importance and complexity of piglet intestinal microbiota that contributes a lot to its health and well-being, the useful approach of population stratification, termed “enterotypes” and quorum sensing induced by postbiotics are introduced into the fundamental research of the intestine of weaned piglets in this project. Based on the characteristic of low diarrhea in native Chinese breeds, enterotypes of weaned piglets are divided in vivo and in vitro, based on the intestinal mucosal development and immune function of piglets. Differential bacteria such as Lactobacillus, Bifidobacterium, and Bacillus subtilis are isolated and identified, which consist of the highest proportion of enterotype formation. Postbiotics generated from these bacteria are capable of triggering the quorum sensing system, generating bacterial biofilm, and inhibiting pathogen adhesion, which specific mechanism will be clarified in this project. In addition, phenotypic reproduction through fecal microbiota transplantation (FMT) is applied for functional verification of microbes. On this basis, nutrients that target postbiotics in key intestinal micorbiota are screened and identified, exploring its nutritional intervention model and revealing the synergistic effect between intestinal microbes and mucosal natural immune system. Carryout of this project will target quorum sensing and provide theoretical basis for relieving diarrhea in weaned piglets through nutritional interventions.
断奶腹泻是养猪业世界性难题,而不同猪种断奶腹泻率有很大差异。肠道微生物是影响仔猪肠道健康的重要因素,为阐明其在不同猪种断奶阶段肠道发育的作用机理,本项目将“肠型”和postbiotics介导群体感应的理论引入断奶仔猪肠道的生物学基础研究。基于我国地方猪种低腹泻率的特点,将我国四种地方猪种与杜×长×大商品杂交猪控制在非遗传异质性相对得到良好控制的队列中,以显性的遗传差异,实现确定性和可预测的断奶仔猪肠型划分。确定了三个具有代表性的肠型分型,分别以拟杆菌属(Bacteroides)、链球菌属(Streptococcus)和乳酸杆菌属(Lactobacillus)为肠型驱动菌。中国地方猪种的肠道菌群分布在 E1 和E3 中,这共同推动了中国地方猪种微生物群落的多样性和功能性。通过对腹泻率及对 E1和 E3 内微生物区系的综合评估,E3 被确定为是更为理想的肠型。进一步分离了理想肠型中的“肠型驱动菌”和“肠型特征菌”,系统性评估肠型驱动菌乳酸杆菌通过产酶、细菌素、代谢产物吲哚-3-甲醇等postbiotics,进而改善断奶仔猪腹泻的分子机制。探究了肠型特征菌直肠真杆菌、双歧杆菌等益生菌及其产生的postbiotics(鞭毛蛋白,信号分子等)通过群体感应机制调控肠道免疫和改善肠道健康的分子机制。为微生态制剂的开发和应用提供了新的理论依据。在此基础上,选取有代表性的三种postbiotics,解析了其通过抑制致病菌生物膜形成,生态位清除等机制抑制致病菌缓解断奶仔猪腹泻的群体感应机制。进一步形成了完善的高产细菌素发酵体系,优化更高效靶向的营养干预方案,为研发新型原创性抗生素替代品提供理论依据,开拓了断奶仔猪肠道微生态靶向调控的学科新前沿。
丁酸钠促进断奶仔猪肠道损伤修复的分子机制研究
  • 批准号:
    31472101
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    88.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    马曦
  • 依托单位:
葡萄籽花青素B2对断乳仔猪肠道粘膜屏障的保护作用及其机制
  • 批准号:
    31272448
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    马曦
  • 依托单位:
日粮抗原Glycinin导致断奶仔猪小肠粘膜屏障损伤的受体鉴定
  • 批准号:
    30800790
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    马曦
  • 依托单位:
国内基金
海外基金