东北农业大学教授团队、入选国家高层次人才特殊支持计划,在顶级期刊(IF=16.6、10.9)连发两篇研究成果,微生物代谢物成关键!
近日，东北农业大学动物科学技术学院的石宝明与滕腾团队在《Microbiome》和《Research》杂志上发表了两项具有重要意义的研究成果。这两项研究分别探讨了肠道微生物代谢物硫胺素和异丁酸如何通过不同的机制促进动物生长、改善繁殖性能以及调节动物肠道健康。
首先，在《Microbiome》期刊中发表的题为From maternal microbes to offspring development: gut microbiota-derived thiamine regulates the gut microbiota and drives the placental Notch pathway to coordinate angiogenesis and nutrient transport的研究揭示了从母体微生物到后代发展的路径：肠道菌群产生的硫胺素不仅能够调控肠道菌群组成，增加产丁酸菌群的丰度，还能通过激活Notch-PI3K/AKT信号通路促进胎盘血管生成与营养转运，从而有助于后代的生长发育。该研究通过对母猪粪便及血清进行多组学分析，并使用大鼠模型验证，发现了高繁殖潜力母猪的关键特征之一是其粪便中的硫胺素水平较高。这一发现为通过营养干预来提高母猪繁殖性能提供了新的见解。
紧接着，在《Research》期刊上发表的题为Isobutyrate Confers Resistance to Inflammatory Bowel Disease through Host-Microbiota Interactions in Pigs的研究则聚焦于异丁酸的作用。这项研究表明，作为一种支链短链脂肪酸，异丁酸能够通过宿主-微生物之间的相互作用有效抵御仔猪结肠炎。研究利用仔猪结肠炎模型，结合细胞验证和菌株培养试验，发现补充异丁酸可以提升肠道内益生菌的丰度，促进吲哚-3-乳酸的产生，进而激活AhR免疫调节通路。同时，异丁酸还直接增强了肠道屏障功能并抑制炎症反应，全面改善肠道屏障与免疫稳态。这些发现为功能性饲料添加剂的研发和畜禽肠道健康管理提供了新思路，也为实现无抗养殖目标奠定了理论基础。
近年来，石宝明教授带领的团队专注于畜禽微生态制剂与生物发酵饲料的研发和应用。他们筛选出了多种不同功能性的微生物菌株及其代谢产物，解决了饲用菌株适应性、有效性、定植性等问题，并开发了针对不同低质饲料特性的靶向菌酶协同发酵体系，实现了功能性饲料的高效转化和高值化利用。这些研究成果已广泛应用于畜禽生产中，显著提高了畜禽的繁殖效率，改善了畜禽的健康状况和肉品质。
