Zusammenfassung
Gründe für die Durchführung der Studie: Die bakterielle Darmgemeinschaft des Pferdes ist ein Schlüsselfaktor für die Gesundheit des Darms und des gesamten Körpers. Das Verständnis der Struktur und Funktion der bakteriellen Gemeinschaft ist eine wichtige Grundlage für Studien zur Darmgesundheit und -krankheit.
Zielsetzungen: Beschreibung der fäkalen Bakteriengemeinschaft und der flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) des fäkalen Metaboloms gesunder Vollblutrennpferde
und Charakterisierung der Reaktionen auf eine Nahrungsergänzung mit amylasereichem Malzextrakt.
Studienaufbau: Interventionsstudie.
Methoden: Kotproben wurden nichtinvasiv vor und 6 Wochen nach der Supplementierung bei 8 privaten Vollblutrennpferden im aktiven Renntraining gesammelt. Das fäkale Metabolom wurde mittels Thermodesorptions-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (TD-GC-MS) charakterisiert, wobei die Spektralanalyse mit AMDIS durchgeführt und mit der NIST-Datenbank verglichen wurde. Die taxonomische Beschreibung der fäkalen Mikrobiota wurde mit Hilfe von fehlerkorrigierten 454-Pyrosequenzierungsdaten von 16S rRNA-Genamplikonen erreicht.
Ergebnisse: Das fäkale Metabolom unserer Studienpopulation wurde von organischen Säuren, Alkoholen und Ketonen dominiert. Wir identifizierten 81 verschiedene VOCs, von denen nur 28 in mehr als 50 % der Proben vorhanden waren, was auf eine funktionelle Vielfalt hinweist. Die fäkalen VOC-Profile unterschieden sich zwischen der ersten und der zweiten Probenahme, wobei einige VOC nach der Supplementierung deutlich reduziert waren, was auf eine deutliche Reaktion auf den amylasereichen Malzextrakt in der Nahrung hindeutet. Die fäkale Mikrobiota wurde als sehr vielfältig charakterisiert; die Proben wiesen eine nachweisbare Vielfalt im Bereich von 1200-3000 operativen taxonomischen Einheiten (OTUs) pro Individuum auf. Die angewandten Methoden beschreiben auch ein hohes Maß an seltenen OTUs mit geringer Abundanz. Es wurde festgestellt, dass die Struktur der mikrobiellen Fäkaliengemeinschaft nach einer Nahrungsergänzung unterschiedlich ist. Es wurden Unterschiede bei mehreren bakteriellen Taxa mit geringer Häufigkeit festgestellt und auch einige Hinweise auf eine unterschiedliche Reaktion zwischen den Tieren.
Schlussfolgerungen: Das flüchtige fäkale Metabolom von Vollblut-Rennpferden wird von organischen Säuren, Alkoholen und Ketonen dominiert; diese Studie zeigt, dass eine Nahrungsergänzung mit amylasereichem Malzextrakt das Profil der flüchtigen organischen Verbindungen erheblich verändern kann. Das fäkale Mikrobiom ist sehr vielfältig und wird von Firmicutes und Bacteroidetes dominiert. Nach einer Nahrungsergänzung wurden kleine, aber signifikante Veränderungen in der Struktur der mikrobiellen Gemeinschaft festgestellt. Diese Studie beschreibt das fäkale Metabolom und Mikrobiom gesunder Vollblutrennpferde, an dem künftige Studien über Krankheiten und Ernährungsinterventionen gemessen werden können.
