低聚糖对肠道轴向微生物代谢功能的影响及机制

发布时间：2024-03-31 21:07

　　哺乳动物的消化系统内栖生着庞大的微生物种群,其所组成的微生态体系,紧密关联着宿主的营养与健康状况。饮食对该体系的发生发展起着重要调控作用,在日常摄入的众多饮食成分中,抗性聚糖的效用尤为突出。其中一类功能性低聚糖被定义为益生元,可促进肠道中有益菌的增殖与活性,被广泛应用于功能食品、微生态制剂与医疗药品。但长期大量的体外培养实验与近年来微生物组大数据的爆发表明,代谢低聚糖的微生物并非仅局限于有益菌。在特定的条件与剂量下,低聚糖的摄入也会产生负面效果。由此可见,在肠道菌群这一高度复合的生态体系中,不同微生物对低聚糖的时空响应十分复杂,深入研究低聚糖对肠道代谢及全身各器官生理机能的系统性影响,对精准营养与精准医疗的实践具有重要指导意义。为厘清低聚糖对肠道轴向微生物时空分布的影响,本文选用鼠科动物模型,借助高通量测序技术与宏基因组学分析手段,首先研究了正常生理条件下肠道菌群的空间构成与代谢功能,完成了一种模式动物肠道菌群生物地图的构建工作。继而通过多剂量膳食干预试验,系统解析了两种典型低聚糖(低聚果糖FOS、乳酮糖Lactulose)对肠道轴向代谢的影响,并应用多元统计学归纳了其中的量效与构效相...

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图2肠道菌群生物地图各位点的网络分析

附录143附图2肠道菌群生物地图各位点的网络分析Fig.S2Phylotype(genus)networkanalysisofmicrobialcommunitieswithindifferentanatomicsites

附图10COG注释流程的Python代码Fig.S10PiplelineforCOGannotationbasedonRPS-BLASTandNCBI’sConservedDomainDatabase

附录148附图10COG注释流程的Python代码Fig.S10PiplelineforCOGannotationbasedonRPS-BLASTandNCBI’sConservedDomainDatabase

图2-1V4区扩增子的序列结构

每一测序文库中,有7个碱基所组成的barcode作为分子标签对不同样品进行标记。相应地,在处理下机数据时,通过匹配上游引物前的-7个碱基序列,来拆分文库中对应样品的原始序列,如图2-1所示。Illumina第三代测序试剂盒采用双端测序策略,读长为2×300bp,可充分覆盖16S....

图2-2OTU聚类分析的开放参考流程

以Greengenes数据库[210]为内参,对质控合格的高质量序列进行OTU聚类,聚类过程选用Qiime的开放参考流程[199],即先参照Greengenes内参数据进行97%闭合拾取,然后对闭合集外的剩余序列再进行两次从头拾取与一次闭合拾取,最终合并4轮OTU拾取的结果写入O....

本文编号：3944495