Equine Veterinary Journal - Karakterisering av fekal metabolom och mikrobiom hos fullblodshästar

Sammanfattning

Skäl för att genomföra studien: Bakteriesamhället i hästens tarm är en viktig faktor för tarmens och hela kroppens hälsa. Att förstå bakteriesamhällets struktur och funktion är en viktig grund för studier av tarmhälsa och tarmsjukdomar.

Målsättning: Att beskriva det fekala bakteriesamhället och flyktiga organiska föreningar (VOC) i det fekala metabolomet hos friska fullblod
tävlingshästar och att karakterisera svaren på kosttillskott med amylasrikt maltextrakt.

Undersökningens utformning: Interventionsstudie.

Metod: Träckprover samlades in icke-invasivt före och 6 veckor efter tillskott hos 8 privatägda fullblodshästar i aktiv tävlingsträning. Fekal metabolom karakteriserades med hjälp av termisk desorptions-gaskromatografi-masspektrometri (TD-GC-MS), med spektralanalys utförd med AMDIS och jämförd mot NIST-databasen. Taxonomisk beskrivning av den fekala mikrobiotan uppnåddes med hjälp av felkorrigerade 454-pyrosekvenseringsdata från 16S rRNA-genamplikoner.

Resultat: Den fekala metabolomen hos vår studiepopulation dominerades av organiska syror, alkoholer och ketoner. Vi identifierade 81 olika VOC, varav endast 28 var närvarande i >50% av proverna, vilket indikerar funktionell mångfald. Fekala VOC-profiler skilde sig mellan första och andra provtagningspunkten, vissa VOC var signifikant reducerade efter tillskott, vilket överensstämmer med en markant respons på amylasrikt maltextrakt i kosten. Fekal mikrobiota karakteriserades som mycket varierad; proverna visade verifierbar mångfald i intervallet 1200-3000 operativa taxonomiska enheter (OTU) per individ. De använda metoderna beskriver också höga nivåer av sällsynta OTU:er med låg abundans. Den mikrobiella samhällsstrukturen i avföringen visade sig vara annorlunda efter kosttillskott. Skillnader i flera bakterietaxa med låg förekomst upptäcktes och även vissa bevis på variation i respons mellan hästar.

Slutsatser: Den flyktiga fekala metabolomen hos fullblodshästar domineras av organiska syror, alkoholer och ketoner; denna studie visar att kosttillskott med amylasrikt maltextrakt kan förändra profilen av flyktiga organiska föreningar avsevärt. Det fekala mikrobiomet är mycket varierat och domineras av Firmicutes och Bacteroidetes. Små men signifikanta förändringar i den mikrobiella samhällsstrukturen upptäcktes efter kosttillskott. Denna studie beskriver fekal metabolom och mikrobiom hos friska fullblodshästar som framtida studier av sjukdomar och kostinterventioner kan jämföras med.