健康的肠道对于营养物质的吸收和代谢、维持免疫功能和促进整体健康起着不可或缺的作用。健康微生物组的深远影响不仅限于肠道，而且越来越多的证据表明它几乎影响身体的每一个功能。因此，肠道微生物组的组成成为身体健康状况的重要指标。

益生菌是一种含有活细菌菌株的补充剂，可以改善肠道微生物群并使其多样化。植物乳杆菌是一种从腌制蔬菜中提取的微生物，被认为是最有效的益生菌，并具有多种健康益处。另一方面，益生元是不可消化的膳食纤维，是肠道微生物组和益生元菌株的营养来源。例如，1-kestose 是一种含有蔗糖和果糖的低聚果糖 (FOS)，是最有效的益生元之一。此外，副益生菌是指非活性或热灭活的微生物细胞，与益生菌相比更容易储存和制造。益生菌和益生元的组合被称为“合生元”，而益生元和副益生菌的组合被称为“副合生元”。

就像人类一样，健康的肠道微生物组对于动物的护理和总体福利至关重要。例如，产气荚膜梭状芽胞杆菌(Clostridium perfringens)，一种产芽孢细菌，是鸟类发病和亡的最常见原因之一。这种细菌的plc基因负责分泌 α 素，这种素水平较高时，可能会危及鸟类(包括圈养企鹅)的生命。现在，虽然关于益生菌和益生元影响的研究取得了进展，但合生元和副合生元对动物园鸟类(特别是企鹅)肠道健康的影响仍有待探索。

为了推进这一领域的研究，日本爱知县藤田保健大学益生元和益生菌医学研究系的 Takumi Tochio 教授和 Tadashi Fujii 博士及其同事最近试图填补这一知识空白。他们研究了益生元 1-kestose 和副益生菌植物乳杆菌FM8 对麦哲伦企鹅 ( Spheniscus magellanicus )肠道微生物组的影响。他们的研究发表在2024 年 2 月 8 日《兽医医学杂志》第86 卷第 2 期上。

Tochio 教授在分享这项研究背后的灵感时解释道：“虽然没有关于麦哲伦企鹅肠道微生物群的报道，但可以想象，副合生元干预可以改善它们的肠道环境并提供各种健康益处。因此，我们的目的是研究在饲料中添加副合生元组合对肠道微生物组和整体健康的影响。”

为此，研究人员对 8 只 3 岁以下的企鹅(称为“年轻组”)和 9 只 17 岁以上的企鹅(称为“成年组”)施用副合生素 8 周。为了分析副合生元对鸟类的影响，从它们的粪便中提取了基因组 DNA。

16S rRNA 测序显示，两组中的副合生元给药均显着减少了肠道中有害梭状芽胞杆菌科 (Clostridiaceae_222000) 的数量。此外，年轻组中乳杆菌科的数量显着增加。实时定量聚合酶链反应显示，Young 组中产气荚膜梭菌的plc基因水平显着下降。

此外，血浆分析显示，每天服用副合生元可显着降低年轻组的α-球蛋白水平。 α-球蛋白水平升高通常表明炎症、感染和创伤。有趣的是，他们还发现植物乳杆菌FM8 诱导树突状细胞分泌高水平的 IL-10(一种抗炎细胞因子)。因此，这些发现表明副合生元可以调节和减少企鹅的炎症反应。

总之，该研究为肠道微生物群及其通过副合生元的调节提供了新的见解。 Tochio 教授乐观地总结道：“我们的研究结果表明，副合生元对健康有益，尤其是对幼年企鹅而言，这为维持动物健康提供了潜在的新策略。”通过进一步的研究，这些副合生元可以作为减轻肠道炎症反应并有助于动物整体健康的工具。”