The use of antimicrobials will be soon removed due to an increase of occurrence of antibiotic-resistant bacteria or ionophore-resistant Eimeria species in poultry farms and consumers' preference on drug-free chicken meats or eggs. Although dietary antimicrobials contributed to the growth and health of the chickens, we do not fully understand their interrelationship among antimicrobials, gut microbiota, and host immunity in poultry. In this review, we explored the current understanding on the effects of antimicrobials on gut microbiota and immune systems of chickens. Based on the published literatures, it is clear that antibiotics and antibiotic ionophores, when used singly or in combination could influence gut microbiota. However, antimicrobial effect on gut microbiota varied depending on the samples (e.g., gut locations, digesta vs. mucosa) used and among the experiments. It was noted that the digesta vs. the mucosa is the preferred sample with the results of no change, increase, or decrease in gut microbiota community. In future, the mucosa-associated bacteria should be targeted as they are known to closely interact with the host immune system and pathogen control. Although limited, dietary antimicrobials are known to modulate humoral and cell-mediated immunities. Ironically, the evidence is increasing that dietary antimicrobials may play an important role in triggering enteric disease such as gangrenous dermatitis, a devastating disease in poultry industry. Future work should be done to unravel our understanding on the complex interaction of host-pathogen-microbiota-antimicrobials in poultry.
The gut mucosal barrier plays an important role in maintaining a delicate immune homeostasis. The pathogenesis of inflammatory bowel disease (IBD) is considered to involve a defective mucosal immunity along with a genetic predisposition. Recent views have suggested an excessive response to components of the gut microbiota in IBD. A condition of "dysbiosis", with alterations of the gut microbial composition, has been observed in patients with IBD. In this article, the author review recent studies of gut microbiota in IBD, particularly the importance of the gut microbiota in the pathogenesis of pediatric IBD.
Livestock species experience several stresses, particularly weaning, transportation, overproduction, crowding, temperature, and diseases in their life. Heat stress (HS) is one of the most stressors, which is encountered in livestock production systems throughout the world, especially in the tropical regions and is likely to be intensified due to global rise in environmental temperature. The gut has emerged as one of the major target organs affected by HS. The alpha- and beta-diversity of gut microbiota composition are altered due to heat exposure to animals with greater colonization of pathogenic microbiota groups. HS also induces several changes in the gut including damages of microstructures of the mucosal epithelia, increased oxidative insults, reduced immunity, and increased permeability of the gut to toxins and pathogens. Vulnerability of the intestinal barrier integrity leads to invasion of pathogenic microbes and translocation of antigens to the blood circulations, which ultimately may cause systematic inflammations and immune responses. Moreover, digestion of nutrients in the guts may be impaired due to reduced enzymatic activity in the digesta, reduced surface areas for absorption and injury to the mucosal structure and altered expressions of the nutrient transport proteins and genes. The systematic hormonal changes due to HS along with alterations in immune and inflammatory responses often cause reduced feed intake and production performance in livestock and poultry. The altered microbiome likely orchestrates to the hosts for various relevant biological phenomena occurring in the body, but the exact mechanisms how functional communications occur between the microbiota and HS responses are yet to be elucidated. This review aims to discuss the effects of HS on microbiota composition, mucosal structure, oxidant-antioxidant balance mechanism, immunity, and barrier integrity in the gut, and production performance of farm animals along with the dietary ameliorations of HS. Also, this review attempts to explain the mechanisms how these biological responses are affected by HS.
Background: Red ginseng extract boosts immunity against inflammation and cancer in the human body. However, studies on the effects of red ginseng extract on the gut microbiome remain unexplored. Methods: In 2019, the positive effects and changes in the gut microbiome after administering 1 pack (3 g) of red ginseng extract per day to 53 adults aged 40 to 75 for 24 weeks were investigated. The gut microbial environment changes were qualitatively and quantitatively analyzed using next-generation sequencing and real-time polymerase chain reaction technology. Results: On comparing and analyzing alpha diversity and beta diversity, the microbial pattern showed significant differences (OTUs p = 0.003, chao1 p < 0.001, Bray-Curtis p = 0.001) before and after ingestion of red ginseng extract, indicating that gut microbial richness increased after ingestion. Moreover, after comparing and analyzing the gut microbiome's differences after red ginseng extract intake, significant differences were noted between three strains at the phylum level and among 57 strains at the genus level. Conclusion: This study proposes the potential use of red ginseng extract as a prebiotic after confirming its positive effects, including increasing gut microbiome richness, reducing harm to the gut microbiome, and increasing the number of some strains in the gut microbiome.
The gut is a complex organ that has played an important role in digestion, absorption, endocrine functions, and immunity. The gut mucosal barriers consist of the immunologic barrier and nonimmunologic barrier. During critical illnesses, the gut is susceptible to injury due to the induction of intestinal hyperpermeability. Gut hyperpermeability and barrier dysfunction may lead to systemic inflammatory response syndrome. Additionally, gut microbiota are altered during critical illnesses. The etiology of such microbiome alterations in critical illnesses is multifactorial. The interaction or systemic host defense modulation between distant organs and the gut microbiome is increasingly studied in disease research. No treatment modality exists to significantly enhance the gut epithelial integrity, permeability, or mucus layer in critically ill patients. However, multiple helpful approaches including clinical and preclinical strategies exist. Enteral nutrition is associated with an increased mucosal barrier in animal and human studies. The trophic effects of enteral nutrition might help to maintain the intestinal physiology, prevent atrophy of gut villi, reduce intestinal permeability, and protect against ischemia-reperfusion injury. The microbiome approach such as the use of probiotics, fecal microbial transplantation, and selective decontamination of the digestive tract has been suggested. However, its evidence does not have a high quality. To promote rapid hypertrophy of the small bowel, various factors have been reported, including the epidermal growth factor, membrane permeant inhibitor of myosin light chain kinase, mucus surrogate, pharmacologic vagus nerve agonist, immune-enhancing diet, and glucagon-like peptide-2 as preclinical strategies. However, the evidence remains unclear.
Mushroom consumption causes changes in the immune system and gut microbiota via the actions of mushroom probiotic components. β-Glucan structure-related substances suppress secretion of inflammatory mediators, and induce macrophage activation, enhancing immunity and immune function. Substances other than directly useful components can be metabolized into short-chain fatty acids by gut microbiota. These short-chain fatty acids can then induce immunity, alleviating various diseases. Substances used to stimulate growth of health-promoting gut bacteria, thereby changing the gut microbiota community are defined to be probiotics. Probiotic altered intestinal microflora can prevent various types of bacterial infection from external sources, and can help to maintain immune system balance, thus preventing diseases. Research into beneficial components of Pleurotus eryngii, Lentinula edodes, Pleurotus ostreatus, Flammulina velutipes, Auricularia auricula-judae, and Agaricus bisporus, which are frequently consumed in Korea, changes in microbiota, changes in short-chain fatty acids, and correlations between consumption and health contribute to our understanding of the effects of dietary mushrooms on disease prevention and mitigation.
Changhon Lee;Haena Lee;John Chulhoon Park;Sin-Hyeog Im
IMMUNE NETWORK
/
v.23
no.1
/
pp.7.1-7.27
/
2023
The mammalian intestines harbor trillions of commensal microorganisms composed of thousands of species that are collectively called gut microbiota. Among the microbiota, bacteria are the predominant microorganism, with viruses, protozoa, and fungi (mycobiota) making up a relatively smaller population. The microbial communities play fundamental roles in the maturation and orchestration of the immune landscape in health and disease. Primarily, the gut microbiota modulates the immune system to maintain homeostasis and plays a crucial role in regulating the pathogenesis and pathophysiology of inflammatory, neuronal, and metabolic disorders. The microbiota modulates the host immune system through direct interactions with immune cells or indirect mechanisms such as producing short-chain acids and diverse metabolites. Numerous researchers have put extensive efforts into investigating the role of microbes in immune regulation, discovering novel immunomodulatory microbial species, identifying key effector molecules, and demonstrating how microbes and their key effector molecules mechanistically impact the host immune system. Consequently, recent studies suggest that several microbial species and their immunomodulatory molecules have therapeutic applicability in preclinical settings of multiple disorders. Nonetheless, it is still unclear why and how a handful of microorganisms and their key molecules affect the host immunity in diverse diseases. This review mainly discusses the role of microbes and their metabolites in T helper cell differentiation, immunomodulatory function, and their modes of action.
The intestinal immune system has an ability to distinguish between the microbiota and pathogenic bacteria, and then activate pro-inflammatory pathways against pathogens for host defense while remaining unresponsive to the microbiota and dietary antigens. In the intestine, abnormal activation of innate immunity causes development of several inflammatory disorders such as inflammatory bowel diseases (IBD). Thus, activity of innate immunity is finely regulated in the intestine. To date, multiple innate immune cells have been shown to maintain gut homeostasis by preventing inadequate adaptive immune responses in the murine intestine. Additionally, several innate immune subsets, which promote Th1 and Th17 responses and are implicated in the pathogenesis of IBD, have recently been identified in the human intestinal mucosa. The demonstration of both murine and human intestinal innate immune subsets contributing to regulation of adaptive immunity emphasizes the conserved innate immune functions across species and might promote development of the intestinal innate immunity-based clinical therapy.
Health concern of dogs is the most important issue for pet owners. People who have companied the dogs long-term provide the utmost cares for their well-being and healthy life. Recently, it was revealed that the population and types of gut microbiota affect the metabolism and immunity of the host. However, there is little information on the gut microbiome of dogs. Hericium erinaceus (H. erinaceus; HE) is one of the well-known medicinal mushrooms and has multiple bioactive components including polyphenol, β-glucan, polysaccharides, ergothioneine, hericerin, erinacines, etc. Here we tested a pet food that contained H. erinaceus for improvement in the gut microbiota environment of aged dogs. A total of 18 dogs, each 11 years old, were utilized. For sixteen weeks, the dogs were fed with 0.4 g of H. erinaceus (HE-L), or 0.8 g (HE-H), or without H. erinaceus (CON) per body weight (kg) with daily diets (n = 6 per group). Taxonomic analysis was performed using metagenomics to investigate the difference in the gut microbiome. Resulting from principal coordinates analysis (PCoA) to confirm the distance difference between the groups, there was a significant difference between HE-H and CON due to weighted Unique fraction metric (Unifrac) distance (p = 0.047), but HE-L did not have a statistical difference compared to that of CON. Additionally, the result of Linear discriminate analysis of effect size (LEfSe) showed that phylum Bacteroidetes in HE-H and its order Bacteroidales increased, compared to that of CON, Additionally, phylum Firmicutes in HE-H, and its genera (Streptococcus, Tyzzerella) were reduced. Furthermore, at the family level, Campylobacteraceae and its genus Campylobacter in HE-H was decreased compared to that of CON. Summarily, our data demonstrated that the intake of H. erinaceus can regulate the gut microbial community in aged dogs, and an adequate supply of HE on pet diets would possibly improve immunity and anti-obesity on gut-microbiota in dogs.
Shin, Jiwon;Kim, Bo-Ra;Guevarra, Robin B.;Lee, Jun Hyung;Lee, Sun Hee;Kim, Young Hwa;Wattanaphansak, Suphot;Kang, Bit Na;Kim, Hyeun Bum
Korean Journal of Agricultural Science
/
v.45
no.4
/
pp.655-663
/
2018
The insect gut microbiome is known to have important roles in host growth, development, digestion, and resistance against pathogens. In addition, the genetic diversity of the insect gut microbiota has recently been recognized as potential genetic resources for industrial bioprocessing. However, there is limited information regarding the insect gut microbiota to better help us understand their potential benefits for enhanced pig production. With the development of next-generation sequencing methods, whole genome sequence analysis has become possible beyond traditional culture-independent methods. This improvement makes it possible to identify and characterize bacteria that are not cultured and located in various environments including the gastrointestinal tract. Insect intestinal microorganisms are known to have an important role in host growth, digestion, and immunity. These gut microbiota have recently been recognized as potential genetic resources for livestock farming which is using the functions of living organisms to integrate them into animal science. The purpose of this literature review is to emphasize the necessity of research on insect gut microbiota and their applicability to pig production or bioindustry. In conclusion, bacterial metabolism of feed in the gut is often significant for the nutrition intake of animals, and the insect gut microbiome has potential to be used as feed additives for enhanced pig performance. The exploration of the structure and function of the insect gut microbiota needs further investigation for their potential use in the swine industry particularly for the improvement of growth performance and overall health status of pigs.
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.