닭 맹장 미생물군은 지방 대사를 조절하여 복부 지방 축적을 감소시킵니다.

npj Biofilms and Microbiome 9권, 기사 번호: 28(2023) 이 기사 인용

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맹장 미생물총은 닭 건강에 필수적인 역할을 합니다. 그러나 지방 대사, 특히 가금류 산업에서 심각한 문제인 복부 지방 축적에 대한 기여는 아직 불분명합니다. 여기서는 지방 대사를 밝히기 위해 복부 지방 침착이 유의하게(p < 0.05) 높고 하부에 축적된 1, 4, 12개월령의 닭을 선택했습니다. 지방 동화 유전자(ACSL1, FADS1, CYP2C45, ACC 및 FAS)의 mRNA 발현이 유의하게(p < 0.05) 높고, 지방 이화 작용 유전자(CPT-1 및 PPARα) 및 지방의 mRNA 발현이 유의하게(p < 0.05) 낮습니다. 복부 지방 축적이 높은 닭의 간/복부 지방의 수송 유전자 APOAI는 불균형한 지방 대사가 과도한 복부 지방 축적을 초래한다는 것을 나타냅니다. Parabacteroides, Parasutterella, Oscillibacter 및 Anaerofustis는 고복부 지방 축적 닭에서 유의하게(p < 0.05) 높게 나타났고, Sphaerochaeta는 저복부 지방 축적 닭에서 더 높은 것으로 나타났습니다. 또한 Spearman 상관 분석에 따르면 맹장 Parabacteroides, Parasutterella, Oscillibacter 및 Anaerofustis의 상대적 풍부함은 복부 지방 축적과 양의 상관 관계가 있었지만 맹장 Sphaerochaeta는 지방 축적과 음의 상관 관계가 있음이 나타났습니다. 흥미롭게도, 복부 지방 축적이 낮은 성체 닭의 분변 미생물군을 하루 된 병아리로 옮기면 파라박테로이데스 및 지방 동화작용 유전자가 크게 감소한 반면, Sphaerochaeta(p < 0.05) 및 지방 이화작용 유전자(p < 0.05)는 현저하게 증가했습니다. ). 우리의 연구 결과는 닭고기 생산에서 지방 축적을 조절하는 맹장 미생물의 잠재적 메커니즘을 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다.

가금류 산업에서는 유전자 육종 기술과 고에너지 사료를 통해 상업적 목적으로 닭을 인위적으로 선택함으로써 육계의 성장률과 사료 전환율이 전례 없이 향상되었습니다1. 그러나 급속히 성장하는 육계의 경우 과도한 복부 지방 축적을 동반하는 경우가 많아2, 이는 소비자와 생산자 모두에게 불리한 특성이며, 복부 지방의 85% 이상은 식이에너지의 낭비로 간주되어 신체에 쓸모가 없습니다3. 최근 보고서에 따르면 육계는 전 세계적으로 연간 약 300만 톤의 복부 지방을 생산하며, 이로 인해 가금류 산업에 27억 달러 이상의 경제적 손실이 발생하고4 수익성 있는 농업에 주요 방해가 되는 것으로 나타났습니다5. 상당한 에너지 성분임에도 불구하고 적출 중에 제거해야 하며 닭고기 생산 시 폐기물로 간주됩니다6. 복부 지방 축적은 사료 활용도를 감소시키고, 산란계의 번식 성능을 감소시키며, 도축 과정에 부정적인 영향을 미치고, 환경 오염을 유발합니다2,7,8. 또한 닭고기의 지방 함량을 증가시켜 심혈관 질환의 위험을 증가시킵니다9. 연구자들은 생물학적으로 복부 지방 세포가 체중, 유방 및 다리 근육보다 더 높은 유전율(0.82)을 나타내는 더 활동적인 세포로 지방 축적을 초래한다는 사실을 발견했습니다. 또한 복부 지방량과 체중은 강한 양의 상관관계를 갖고 있어 닭의 비만 특성에 대한 유전적 선택을 방해하는 것으로 보고되었습니다4. 과도한 지방 축적은 최근 수십 년 동안 수수께끼이자 새로운 관심사가 되었습니다. 따라서 과도한 지방 축적을 초래하는 메커니즘을 이해하는 것이 중요한 문제가 되었습니다.

숙주 장에는 공생 미생물의 약 80%가 서식하며, 그 중 99%는 장내 미생물군이라고 불리는 박테리아입니다10,11,12,13. 장내 미생물군이 지방 축적과 비만에 중요한 조절 역할을 할 수 있다는 것이 입증되었습니다4,14. 증거에 따르면 비만 미생물군집이 생쥐의 지방 축적을 촉진한 것으로 나타났습니다15. 예를 들어, Methanobrevibacter와 Faecalibacterium의 함량이 높을수록 Akkermansia의 함량이 낮을수록 지방 침착이 증가합니다4,6. 추가 연구에 따르면 장내 미생물군은 지방 대사에 영향을 미치고 조절하며, 중요하게는 영양소 활용에 기여하여 추가적인 수확 가능한 에너지를 생성하고 복부 지방 축적을 초래하는 것으로 나타났습니다6,16. 예를 들어 Enterococcus faecium은 닭 간에서 지방산 합성효소(FAS)와 아세틸-CoA 카르복실라제(ACC) 분비를 증가시키고17 FAS와 ACC의 증가는 지방산 생성을 증가시켜 트리글리세리드에 통합되어 지방 축적을 증가시킵니다18. 클렙시엘라(Klebsiella)와 대장균(Escherichia-Shigella)은 지방 생성 특성을 가지고 있으며, 풍부할수록 혈청 내 총 콜레스테롤, 저밀도 지단백질 및 트리글리세리드 농도가 증가하여 지방 축적을 촉진합니다19. 반면에 Mucispirillum schaedleri와 같은 일부 미생물군은 닭의 지방 침착을 감소시키며4, Sphaerochaeta는 마른 닭에서 풍부하게 발견됩니다14. Lactobacillus johnsonii BS15는 지질단백질 리파아제(LPL) 활동을 통해 지방 축적을 감소시키고 육계의 지방 이화작용을 개선합니다20. 닭고기에 풍부한 마이크로박테리움과 스핑고모나스는 근육과 간의 지방 이화작용 유전자와 긍정적인 관련이 있으며, 이는 잠재적으로 지방 저장을 감소시킵니다21. 이전 연구에 따르면 장내 미생물군은 지방 축적을 증가시킬 뿐만 아니라 지방 축적을 감소시킬 수도 있는 것으로 나타났습니다4,14. 장내 미생물 군집의 복잡한 네트워크에서 맹장에서 동적으로 가장 높은 박테리아 다양성이 관찰됩니다. 따라서 맹장세균의 구성성분은 무엇이며, 어떤 종류의 맹장세균이 복부 지방 축적을 감소시킬 수 있는지, 그리고 이들이 지방 대사를 어떻게 조절하는지에 대한 흥미로운 질문이 되고 있다.