LC-MS/MS代谢组学揭示圈养亚洲象肠道微生物组和代谢物差异LC-MS/MS Metabolomics Reveals Gut Microbiome and Metabolite Differences in Captive Asian Elephants | LCGC International

环球医讯 / 硒与微生态来源:www.chromatographyonline.com国际研究 - 英语2026-08-25 03:24:36 - 阅读时长4分钟 - 1873字
研究人员利用非靶向液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)和宏基因组测序技术,分析了圈养亚洲象的肠道微生物群和粪便代谢物,比较了怀孕雌象、从未怀孕的成年雌象和未成年雌象三组对象。研究发现拟杆菌门在怀孕雌象和从未怀孕的成年雌象之间存在显著差异,粪便代谢组学分析显示两组之间有49种差异代谢物(25种增加,24种减少),这些发现可能有助于指导圈养亚洲象的饮食和健康管理,以支持这一濒危物种的保护和繁殖工作,并为相关人类健康研究提供参考。
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LC-MS/MS代谢组学揭示圈养亚洲象肠道微生物组和代谢物差异

消化系统中生活的细菌,通常称为肠道微生物组,在整体健康中扮演着巨大角色。这些细菌及其留下的化学副产品在母亲怀孕期间对其健康和婴儿发育尤为重要。由于此前没有研究探索圈养环境下怀孕和非怀孕大象之间肠道细菌的具体差异,科学家比较了三组圈养亚洲象的肠道细菌和代谢废物:怀孕雌性、从未怀孕的成年雌性以及尚未完全成长的年轻雌性。他们使用先进的基因和化学测试方法来揭示其消化系统内部的确切情况——具体来说,就是宏基因组测序和非靶向液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)代谢组学。基于此项研究的论文已发表在《兽医科学前沿》[1]。

动物消化系统中的细菌从出生开始形成。它们发育的具体类型及其功能主要受环境、饮食和遗传因素影响[2,3]。婴儿在出生时获得的细菌会伴随其成长而变化,在整个成年生活中保持稳定和多样性,直到死亡[4,5]。

作为亚洲最大的陆地哺乳动物,亚洲象(Elephas maximus)被国际自然保护联盟(IUCN)列为濒危物种,圈养繁殖是防止其灭绝所采取的策略之一[6-8]。圈养亚洲象难以维持其种群数量,因为它们不像野生大象那样容易繁殖。这个问题可能与其整体健康状况和受控饮食有关。与圈养大象不同,野生大象可以自由活动并选择提供身体所需确切营养的特定植物[9,10]。

研究人员报告称,在怀孕雌性(G1)、从未怀孕的成年雌性(G2)和未成年雌性(G3)组之间,肠道微生物群存在显著差异。拟杆菌门(Bacteroidetes)在G1和G2之间显示出显著差异。粪便代谢组学分析显示G1和G2之间有49种代谢物存在显著差异,其中25种上调,24种下调。这些结果表明在生殖阶段肠道微生物群和粪便代谢物组成存在显著差异,而肠道微生物多样性保持稳定[1]。

论文作者表示,研究"提供了三头怀孕、三头达到性成熟后从未怀孕以及三头未成年圈养亚洲象肠道微生物群落的基线信息。使用多组学方法的进一步研究结果可为更适当的食品管理提供信息,促进在不同生理阶段对每头大象产生更多有益细菌。"[1]研究人员认为,未来研究有必要专注于"食物管理和实际营养成分的差异,以促进圈养大象肠道健康的最有效管理和营养。"[1]

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LC-MS/MS分析为骆驼肠道微生物群和代谢物提供见解, 1613. DOI: 10.3390/nu11071613

  1. Adak, A.; Khan, M. R. 对肠道微生物群及其功能的见解. Cell Mol Life Sci. 2019, 76 (3), 473-493. DOI: 10.1007/s00018-018-2943-4
  2. Putignani, L.; Del Chierico, F.; Petrucca, A. et al. 人类肠道微生物群:从出生到衰老与宿主的动态互动在童年时期确立. Pediatr Res. 2014, 76 (1), 2-10. DOI: 10.1038/pr.2014.4
  3. Santiapillai, C.; Jackson, P. 亚洲象:保护行动计划. Gland: IUCN; 1990.
  4. Hoffmann, M.; Hilton-Taylor, C.; Angulo, A. et al. 保护对世界脊椎动物状况的影响. Science 2010, 330 (6010), 1503-9. DOI: 10.1126/science.1194442
  5. Conde, D. A.; Flesness, N.; Colchero, F. et al. 保护. 动物园在保护生物多样性方面的新兴作用. Science 2011, 331 (6023), 1390-1391. DOI: 10.1126/science.1200674
  6. Chusyd, D. E.; Nagy, T. R.; Golzarri-Arroyo, L. et al. 动物园亚洲象(Elephas maximus)的肥胖、生殖和代谢健康及活动水平. J Exp Biol. 2021, 224 (Pt 2), jeb219543. DOI: 10.1242/jeb.219543
  7. Koirala, R. K.; Ji, W.; Paudel, P. et al. 年龄、性别和季节对家养亚洲象饮食宏营养成分组成的影响. J Appl Anim Res. 2019, 47, 5–16. DOI: 10.1080/09712119.2018.1552589

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