A common belief is that human milk is sterile. However, the development of culture-independent molecular methods, especially Next Generation Sequencing, has revealed that human milk harbors diverse and rich bacterial communities. Although studies aimed at characterizing the microbiota of human milk have produced different findings, Staphylococcus and Streptococcus are presumed to be normal members of the microbiota. Factors that influence variation in the microbiota are unclear; however, the postpartum time, route of delivery, maternal obesity, and health status may be influential. The origin of the microbiota is a hotly debated topic. Human milk bacteria are thought to be introduced through bacterial exposure of the mammary duct during breast feeding and/or the entero-mammary pathway from the maternal gastrointestinal tract. Although the exact mechanism related to the entero-mammary pathway is unknown, it is presumed that bacteria penetrate the intestinal epithelium and then migrate to the mammary gland, dendritic cells, and macrophages. In this review, various relevant studies are introduced.
Gut dysbiosis is one of prominent features in inflammatory bowel diseases (IBDs) which are of an unknown etiology. Although the cause-and-effect relationship between IBD and gut dysbiosis remains to be elucidated, one area of research has focused on the management of IBD by modulating and correcting gut dysbiosis. The use of antibiotics, probiotics either with or without prebiotics, and fecal microbiota transplantation from healthy donors are representative methods for modulating the intestinal microbiota ecosystem. The gut microbiota is not a simple assembly of bacteria, fungi, and viruses, but a complex organ-like community system composed of numerous kinds of microorganisms. Thus, studies on specific changes in the gut microbiota depending on which treatment option is applied are very limited. Here, we review previous studies on microbial modulation as a therapeutic option for IBD and its significance in the pathogenesis of IBD.
Simotang oral liquid (SMT) is a traditional Chinese medicine (TCM) consisting of four natural plants and is used to alleviate gastrointestinal side effects after chemotherapy and functional dyspepsia (FD). However, the mechanism by which SMT helps cure these gastrointestinal diseases is still unknown. Here, we discovered that SMT could alleviate gastrointestinal side effects after chemotherapy by altering gut microbiota. C57BL/6J mice were treated with cisplatin (DDP) and SMT, and biological samples were collected. Pathological changes in the small intestine were observed, and the intestinal injury score was assessed. The expression levels of the inflammatory factors IL-1β and IL-6 and the adhesive factors Occludin and ZO-1 in mouse blood or small intestine tissue were also detected. Moreover, the gut microbiota was analyzed by high-throughput sequencing of 16S rRNA amplicons. SMT was found to effectively reduce gastrointestinal mucositis after DDP injection, which lowered inflammation and tightened the intestinal epithelial cells. Gut microbiota analysis showed that the abundance of the anti-inflammatory microbiota was downregulated and that the inflammatory microbiota was upregulated in DDP-treated mice. SMT upregulated anti-inflammatory and anticancer microbiota abundance, while the inflammatory microbiota was downregulated. An antibiotic cocktail (ABX) was also used to delete mice gut microbiota to test the importance of gut microbiota, and we found that SMT could not alleviate gastrointestinal mucositis after DDP injection, showing that gut microbiota might be an important mediator of SMT treatment. Our study provides evidence that SMT might moderate gastrointestinal mucositis after chemotherapy by altering gut microbiota.
Park, Jun Seok;Guevarra, Robin B.;Kim, Bo-Ra;Lee, Jun Hyung;Lee, Sun Hee;Cho, Jae Hyoung;Kim, Hyeri;Cho, Jin Ho;Song, Minho;Lee, Ju-Hoon;Isaacson, Richard E.;Song, Kun Ho;Kim, Hyeun Bum
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.29
no.9
/
pp.1391-1400
/
2019
Canine parvoviral enteritis (PVE) is an important intestinal disease of the puppies; however, the potential impact of the canine parvovirus (CPV) on the gut microbiota has not been investigated. Therefore, the aim of this study was to evaluate the gut microbial shifts in puppies naturally infected with CPV. Fecal samples were collected from healthy dogs and those diagnosed with PVE at 4, 6, 8, and 12 weeks of age. The distal gut microbiota of dogs was characterized using Illumina MiSeq sequencing of the bacterial 16S rRNA genes. The sequence data were analyzed using QIIME with an Operational Taxonomic Unit definition at a similarity cutoff of 97%. Our results showed that the CPV was associated with significant microbial dysbiosis of the intestinal microbiota. Alpha diversity and species richness and evenness in dogs with PVE decreased compared to those of healthy dogs. At the phylum level, the proportion of Proteobacteria was significantly enriched in dogs with PVE while Bacteroidetes was significantly more abundant in healthy dogs (p < 0.05). In dogs with PVE, Enterobacteriaceae was the most abundant bacterial family accounting for 36.44% of the total bacterial population compared to only 0.21% in healthy puppies. The two most abundant genera in healthy dogs were Prevotella and Lactobacillus and their abundance was significantly higher compared to that of dogs with PVE (p < 0.05). These observations suggest that disturbances of gut microbial communities were associated with PVE in young dogs. Evaluation of the roles of these bacterial groups in the pathophysiology of PVE warrants further studies.
To elucidate the role and mechanism of microbes, we combined culture-dependent and culture-independent approaches to investigate differences in gut bacterial composition between sows and weaned pigs. Under anaerobic conditions, several nonselective and selective media were used for isolation from fecal samples. All isolated bacteria were identified and classified through 16S rRNA sequencing, and the microbiota composition of the fecal samples was analyzed by metagenomics using next generation sequencing (NGS) technology. A total of 278 and 149 colonies were acquired from the sow and weaned pig fecal samples, respectively. Culturomics analysis revealed that diverse bacterial genus and species belonged to Firmicutes, Actinobacteria, Proteobacteria, and Bacteroidetes were isolated from sow and weaned pigs. When comparing culture-dependent and culture-independent analyses, 191 bacterial species and 2 archaeal bacterial species were detected through culture-independent analysis, and a total of 23 bacteria were isolated through a culture-dependent approach, of which 65% were not detected by metagenomics. In conclusion, culturomics and metagenomics should be properly combined to fully understand the intestinal microbiota, and livestock-derived microbial resources should be informed by culturomic approaches to understand and utilize the mechanism of host-microbe interactions.
The intestinal environment plays a critical role in maintaining swine health. Many factors such as diet, microbiota, and host intestinal immune response influence the intestinal environment. Intestinal alkaline phosphatase (IAP) is an important apical brush border enzyme that is influenced by these factors. IAP dephosphorylates bacterial lipopolysaccharides (LPS), unmethylated cytosine-guanosine dinucleotides, and flagellin, reducing bacterial toxicity and consequently regulating toll-like receptors (TLRs) activation and inflammation. It also desphosphorylates extracellular nucleotides such as uridine diphosphate and adenosine triphosphate, consequently reducing inflammation, modulating, and preserving the homeostasis of the intestinal microbiota. The apical localization of IAP on the epithelial surface reveals its role on LPS (from luminal bacteria) detoxification. As the expression of IAP is reported to be downregulated in piglets at weaning, LPS from commensal and pathogenic gram-negative bacteria could increase inflammatory processes by TLR-4 activation, increasing diarrhea events during this phase. Although some studies had reported potential IAP roles to promote gut health, investigations about exogenous IAP effects or feed additives modulating IAP expression and activity yet are necessary. However, we discussed in this paper that the critical assessment reported can suggest that exogenous IAP or feed additives that could increase its expression could show beneficial effects to reduce diarrhea events during the post weaning phase. Therefore, the main goals of this review are to discuss IAP's role in intestinal inflammatory processes and present feed additives used as growth promoters that may modulate IAP expression and activity to promote gut health in piglets.
Dietary fiber is an inevitable component in pig diets. In non-ruminants, it may influence many physiological processes in the gastrointestinal tract (GIT) such as transit time as well as nutrient digestion and absorption. Moreover, dietary fiber is also the main substrate of intestinal bacteria. The bacterial community structure is largely susceptible to changes in the fiber content of a pig's diet. Indeed, bacterial composition in the lower GIT will adapt to the supply of high levels of dietary fiber by increased growth of bacteria with cellulolytic, pectinolytic and hemicellulolytic activities such as Ruminococcus spp., Bacteroides spp. and Clostridium spp. Furthermore, there is growing evidence for growth promotion of beneficial bacteria, such as lactobacilli and bifidobacteria, by certain types of dietary fiber in the small intestine of pigs. Studies in rats have shown that both phosphorus (P) and calcium (Ca) play an important role in the fermentative activity and growth of the intestinal microbiota. This can be attributed to the significance of P for the bacterial cell metabolism and to the buffering functions of Ca-phosphate in intestinal digesta. Moreover, under P deficient conditions, ruminal NDF degradation as well as VFA and bacterial ATP production are reduced. Similar studies in pigs are scarce but there is some evidence that dietary fiber may influence the ileal and fecal P digestibility as well as P disappearance in the large intestine, probably due to microbial P requirement for fermentation. On the other hand, fermentation of dietary fiber may improve the availability of minerals such as P and Ca which can be subsequently absorbed and/or utilized by the microbiota of the pig's large intestine.
Objective: Spent ginger is a byproduct of juice extraction from the rhizome of ginger (Zingiber officinale). Despite its nutritional value, it is difficult to preserve or further process and thus is often wasted. This study uses spent ginger as a substrate for fermentation and cultivates spent ginger yeast cultures (SGYCs) that are then added to the feed of laying hens. The effects of SGYCs on production performance, egg quality, serum composition, and intestinal microbiota of laying hens were investigated. Methods: Eighty 60-week-old Hy-Line Brown hens were separated into 5 experimental groups with 4 replicates per group (4 hens per cage, 4 cages per replicate). The control group was fed a basal diet while experimental groups were also given SGYCs at the levels of 5, 10, 20, and 40 g/kg for 6 weeks. Results: The addition of SGYCs significantly increased the laying rate and nutrient digestibility, decreased feed conversion ratio, and enhanced the color of egg yolks (p<0.05). No changes were observed in activity levels of alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase in the serum (p>0.05), but the activities of superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and peroxidase all significantly increased, and contents of malondialdehyde were significantly reduced (p<0.05). In addition, changes in the relative abundance of Firmicutes and Bacteroidetes might be the main factor contributing to the significant increase in the apparent digestibility of crude protein and crude fat in laying hens (p<0.05). Conclusion: The current evidence shows that dietary supplementation of SGYCs to the feed of laying hens can improve laying rates, enhance antioxidative defenses, and influence dominant intestinal bacteria.
Fermented milk has been developed with its functionalities, and its health-promoting ability has been spotlighted due to its relationship with diseases such as cancer, cardiovascular disease, and diabetes, and gut microbiota. As national burden of cardiovascular disease increases over time, there is a need to prevent hypercholesterolemia. To achieve that, gut microbiota, which is altered by host's diet and environment, plays important roles in lowering cholesterol in the blood. Moreover, fermented milk may be effective as a cholesterol-lowering agent by altering gut microbiota composition. Gut microbiota may alter not only functions of the fermented milk but also bio-accessibility of functional materials. These results suggested that gut microbiota composition influences the impact of fermented milk. Thus, we should understand how functional materials are degraded by gut microbiota and absorbed into the gut.
Colorectal cancer (CRC) is the leading cause of common malignant neoplasm worldwide. Many studies have analyzed compositions of gut microbiota associated with various diseases such as inflammatory bowel diseases (IBD) and colon cancer. One of the most representative bacteria involved in CRC is enterotoxigenic Bacteroides fragilis (ETBF), a species belonging to phylum Bacteroidetes. We used ETBF colonized mice with azoxymethane (AOM)/dextran sulphate sodium (DSS) and zerumbone, a compound with anti-bacterial effect, to determine whether zerumbone could restore intestinal microbiota composition. Four experimental groups of mice were used: sham, ETBF colonized AOM/DSS group, ETBF colonized AOM/DSS group zerumbone 60 mg kg-1 (ETBF/AOM/DSS + Z (60)), and only zerumbone (60 mg kg-1)-treated group. We performed reversible dye terminators-based analysis of 16S rRNA gene region V3-V4 for group comparison. Microbiota compositions of ETBF/AOM/DSS + Z (60) group and ETBF colonized AOM/DSS group not given zerumbone were significantly different. There were more Bacteroides in ETBF/AOM/DSS + Z (60) group than those in ETBF colonized AOM/DSS group, suggesting that B. fragilis could be a normal flora activated by zerumbone. In addition, based on linear discriminant analysis of effect size (LEfSe) analysis, microbial diversity decreased significantly in the ETBF colonized AOM/DSS group. However, after given zerumbone, the taxonomic relative abundance was increased. These findings suggest that zerumbone not only influenced the microbial diversity and richness, but also could be helpful for enhancing the balance of gut microbial composition. In this work, we demonstrate that zerumbone could restore the composition of intestinal microbiota.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.