The gut microbiota, an intricate community of bacteria residing in the gastrointestinal system, assumes a pivotal role in various physiological processes. Beyond its function in food breakdown and nutrient absorption, gut microbiota exerts a profound influence on immune and metabolic modulation by producing diverse gut microbiota-generated metabolites (GMGMs). These small molecules hold potential to impact host health via multiple pathways, which exhibit remarkable diversity, and have gained increasing attention in recent studies. Here, we elucidate the intricate implications and significant impacts of four specific metabolites, Urolithin A (UA), equol, Trimethylamine N-oxide (TMAO), and imidazole propionate, in shaping human health. Meanwhile, we also look into the advanced research on GMGMs, which demonstrate promising curative effects and hold great potential for further clinical therapies. Notably, the emergence of positive outcomes from clinical trials involving GMGMs, typified by UA, emphasizes their promising prospects in the pursuit of improved health and longevity. Collectively, the multifaceted impacts of GMGMs present intriguing avenues for future research and therapeutic interventions.
Oh, Ju Kyoung;Vasquez, Robie;Kim, Sang Hoon;Hwang, In-Chan;Song, Ji Hoon;Park, Jae Hong;Kim, In Ho;Kang, Dae-Kyung
Journal of Animal Science and Technology
/
제63권5호
/
pp.1142-1158
/
2021
Short-chain fatty acids (SCFAs) are metabolic products produced during the microbial fermentation of non-digestible fibers and play an important role in metabolic homeostasis and overall gut health. In this study, we investigated the effects of supplementation with multispecies probiotics (MSPs) containing Bacillus amyloliquefaciens, Limosilactobacillus reuteri, and Levilactobacillus brevis on the gut microbiota, and fecal SCFAs and lactate levels of weaned pigs. A total of 38 pigs weaned at 4 weeks of age were fed either a basal diet or a diet supplemented with MSPs for 6 weeks. MSP administration significantly increased the fecal concentrations of lactate (2.3-fold; p < 0.01), acetate (1.8-fold; p < 0.05), and formate (1.4-fold; p < 0.05). Moreover, MSP supplementation altered the gut microbiota of the pigs by significantly increasing the population of potentially beneficial bacteria such as Olsenella, Catonella, Catenibacterium, Acidaminococcus, and Ruminococcaceae. MSP supplementation also decreased the abundance of pathogenic bacteria such as Escherichia and Chlamydia. The modulation of the gut microbiota was observed to be strongly correlated with the changes in fecal SCFAs and lactate levels. Furthermore, we found changes in the functional pathways present within the gut, which supports our findings that MSP modulates the gut microbiota and SCFAs levels in pigs. The results support the potential use of MSPs to improve the gut health of animals by modulating SCFAs production.
Sunghyun Yoon;SungJun Park;Seong Eun Jung;Cheonghoon Lee;Woon-Ki Kim;Il-Dong Choi;GwangPyo Ko
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제34권6호
/
pp.1299-1306
/
2024
Antibiotics are used to control infectious diseases. However, adverse effects of antibiotics, such as devastation of the gut microbiota and enhancement of the inflammatory response, have been reported. Health benefits of fermented milk are established and can be enhanced by the addition of probiotic strains. In this study, we evaluated effects of fermented milk containing Lacticaseibacillus rhamnosus (L. rhamnosus) SNUG50430 in a mouse model with antibiotic treatment. Fermented milk containing 2 × 105 colony-forming units of L. rhamnosus SNUG50430 was administered to six week-old female BALB/c mice for 1 week. Interleukin (IL)-10 levels in colon samples were significantly increased (P < 0.05) compared to water-treated mice, whereas interferon-gamma (IFN-γ) and tumor necrosis factor alpha (TNF-α) were decreased, of mice treated with fermented milk containing L. rhamnosus SNUG50430-antibiotics-treated (FM+LR+Abx-treated) mice. Phylum Firmicutes composition in the gut was restored and the relative abundances of several bacteria, including the genera Coprococcus and Lactobacillus, were increased in FM+LR+Abx-treated mice compared to PBS+Abx-treated mice. Interestingly, abundances of genus Coprococcus and Lactobacillus were positively correlated with IL-5 and IL-10 levels (P < 0.05) in colon samples and negative correlated with IFN-γ and TNF-α levels in serum samples (P < 0.001). Acetate and butyrate were increased in mice with fermented milk and fecal microbiota of FM+LR+Abx-treated mice were highly enriched with butyrate metabolism pathway compared to water-treated mice (P < 0.05). Thus, fermented milk containing L. rhamnosus SNUG50430 was shown to ameliorate adverse health effects caused by antibiotics through modulating immune responses and the gut microbiota.
Park, Seon Kyeong;Kang, Jin Yong;Kim, Jong Min;Kim, Min Ji;Lee, Hyo Lim;Moon, Jong Hyun;Jeong, Hye Rin;Kim, Hyun-Jin;Heo, Ho Jin
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제32권7호
/
pp.927-937
/
2022
To confirm the therapeutic effect of the water extract from Ecklonia cava (WEE) against PM2.5 induced systemic health damage, we evaluated gut health with a focus on the microbiota and metabolites. Systemic damage in mice was induced through PM2.5 exposure for 12 weeks in a whole-body chamber. After exposure for 12 weeks, body weight and food intake decreased, and WEE at 200 mg/kg body weight (mpk) alleviated these metabolic efficiency changes. In addition, PM2.5 induced changes in the length of the colon and fecal water content. The administration of the WEE at 200 mpk oral dose effectively reduced changes in the colon caused by PM2.5 exposure. We also attempted to confirm whether the effect of the WEE is mediated via regulation of the microbiota-gut-brain axis in mice with PM2.5 induced systemic damage. We examined changes in the fecal microbiota and gut metabolites such as short-chain fatty acids (SCFAs) and kynurenine metabolites. In the PM2.5 exposed group, a decrease in the abundance of Lactobacillus (Family: Lactobacillaceae) and an increase in the abundance of Alistipes (Family: Rikenellaceae) were observed, and the administration of the WEE showed a beneficial effect on the gut microbiota. In addition, the WEE effectively increased the levels of SCFAs (acetate, propionate, and butyrate). Furthermore, kynurenic acid (KYNA), which is a critical neuroprotective metabolite in the gut-brain axis, was increased by the administration of the WEE. Our findings suggest that the WEE could be used as a potential therapeutic against PM2.5 induced health damage by regulating gut function.
The gut microbiome is widely recognized as a dynamic organ with a profound influence on human physiology and pathology. Extensive epidemiological and longitudinal cohort studies have provided compelling evidence that disruptions in the early-life microbiome can have long-lasting health implications. Various factors before, during, and after birth contribute to shaping the composition and function of the neonatal and infant microbiome. While these alterations can be partially restored over time, metabolic phenotypes may persist, necessitating research to identify the critical period for early intervention to achieve phenotypic recovery beyond microbiome composition. In this review, we provide current understanding of changes in the gut microbiota throughout life and the various factors affecting these changes. Specifically, we highlight the profound impact of early-life gut microbiota disruption on the development of diseases later in life and discuss perspectives on efforts to recover from such disruptions.
전 세계적으로 염증성 장질환의 발병률이 지속적인 증가추세를 보이는 가운데, 그 원인과 기전에 대한 적극적인 연구가 진행되고 있음에도 불구하고 아직 뚜렷한 치료제의 개발은 미비한 실정이다. 염증성 장질환의 원인에는 유전적, 후생유전적, 환경적 요인 외에도 숙주의 면역상태 등이 복합적으로 영향을 미치는 것으로 보고되어 있으며 특히 환경적인 요인 중 식이는 장 건강에 큰 영향을 미친다. 인간의 소화 작용에 의해 분해되지 않고 장까지 도달하는 난소화성 식이 섬유소는 장내 미생물의 먹이로 사용되고 선택적으로 바람직한 장내 미생물인 프로바이오틱스(probiotics)의 성장에 영향을 주는 프리바이오틱스(prebiotics)의 기능을 수행함으로써 장 건강에 긍정적인 영향을 준다고 알려져 있다. 최근 풍부한 식이 섬유소롤 함유하고 있는 해조류 유래 다당류의 프리바이오틱스로의 기능이 대두되면서 장 건강 증진을 위한 기능성 물질로써의 역할과 그 기전 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 총설에서는 해조류 유래 다당류, 주로 후코이단과 라미나린 등이 장 건강과 장내 미생물의 성장에 미치는 영향 및 염증성 장질환의 재발과 치료를 위한 잠재적인 기능성 원료로써 가능성을 in vitro와 in vivo 실험 결과를 바탕으로 논의해 보도록 하겠다.
Kobayashi, Yasuo;Koike, Satoshi;Taguchi, Hidenori;Itabashi, Hisao;Kam, Dong K.;Ha, Jong K.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
제17권6호
/
pp.877-884
/
2004
Although gut microbial functions have been analyzed through cultivation of isolated microbes, molecular analysis without cultivation is becoming a popular approach in recent years. Gene cloning studies have partially revealed the mechanisms involved in fiber digestion of individual microbe. The molecular approach finally made it possible to analyze full genomes of the representative rumen cellulolytic bacteria Fibrobacter and Ruminococcus. The coming database may contain useful information such as regulation of gene expression relating to fiber digestion. Meanwhile, unculturable bacteria are still poorly characterized, even though they are main constituents of gut microbial ecosystem. The molecular analysis is essential to initiating the studies on these unculturable bacteria. The studies dealing with rumen and large intestine are revealing considerable complexity of the microbial ecosystems with many undescribed bacteria. These bacteria are being highlighted as possibly functional members contributing to feed digestion. Manipulation of gut bacteria and gut ecology for improving animal production is still at challenging stage. Bacteria newly introduced in the rumen, whether they are genetically modified or not, suffer from poor survival. In one of these attempts, Butyrivibrio fibrisolvens expressing a foreign dehalogenase was successfully established in sheep rumen to prevent fluoroacetate poisoning. This expands choice of forages in tropics, since many tropic plants are known to contain the toxic fluoroacetate. This example may promise the possible application of molecular breeding of gut bacteria to the host animals with significance in their health and nutrition. When inoculation strategies for such foreign bacteria are considered, it is obvious that we should have more detailed information of the gut microbial ecology.
Chun, Ju Lan;Ji, Sang Yun;Lee, Sung Dae;Lee, Yoo Kyung;Kim, Byeonghyeon;Kim, Ki Hyun
Journal of Animal Science and Technology
/
제62권2호
/
pp.239-246
/
2020
Microorganism residing in the gut has been known to have important roles in the animal body. Microbes and host microenvironment are highly related with host's health including energy metabolism and immune system. Moreover, it reported that gut microbiome is correlated with diseases like obesity in human and dogs. There have been many studies to identify and characterize microbes and their genes in human body. However, there was little information of microbiome in companion animals. Here, we investigated microbiota communities in feaces from twenty - four Beagles (aged 2 years old) and analyzed the taxonomy profile using metagenomics to study the difference among gut microbiome based on body condition score (BCS). gDNA was isolated from feaces, sequenced and clustered. Taxonomy profiling was performed based on the NCBI database. BCS was evaluated once a week according to the description provided by World Small Animal Veterinary Association. Firmicutes phylum was the most abundant followed by Bacteroidetes, Fusobacteria, Proteobacteria and Actinobacteria. That main microbiota in gut were differently distributed based on the BCS. Fusobacteria has been known to be associated with colon cancer in human. Interestingly, Fusobacteria was in the third level from the top in healthy dog's gut microbiome. In addition, Fusobacteria was especially higher in overweight dogs which had 6 scales of BCS. Species Fusobacterium perfoetens was also more abundant when dogs were in BCS 6. It implied that F. perfoetens would be positively related with overweight in dogs. These finding would contribute to further studies of gut microbiome and their functions to improve dog's diets and health condition.
Increasing evidence suggests a potential role of microbial colonization in the inception of chronic airway diseases. However, it is not clear whether the lung and gut microbiome dysbiosis is coincidental or a result of mutual interaction. In this study, we investigated the airway microbiome in interleukin 13 (IL-13)-rich lung environment and related alterations of the gut microbiome. IL-13-overexpressing transgenic (TG) mice presented enhanced eosinophilic inflammatory responses and mucus production, together with airway hyperresponsiveness and subepithelial fibrosis. While bronchoalveolar lavage fluid and cecum samples obtained from 10-week-old IL-13 TG mice and their C57BL/6 wild-type (WT) littermates showed no significant differences in alpha diversity of lung and gut microbiome, they presented altered beta diversity in both lung and gut microbiota in the IL-13 TG mice compared to the WT mice. Lung-specific IL-13 overexpression also altered the composition of the gut as well as the lung microbiome. In particular, IL-13 TG mice showed an increased proportion of Proteobacteria and Cyanobacteria and a decreased amount of Bacteroidetes in the lungs, and depletion of Firmicutes and Proteobacteria in the gut. The patterns of polymicrobial interaction within the lung microbiota were different between WT and IL-13 TG mice. For instance, in IL-13 TG mice, lung Mesorhizobium significantly affected the alpha diversity of both lung and gut microbiomes. In summary, chronic asthma-like pathologic changes can alter the lung microbiota and affect the gut microbiome. These findings suggest that the lung-gut microbial axis might actually work in asthma.
Lee, Daniel;Goh, Tae Wook;Kang, Min Geun;Choi, Hye Jin;Yeo, So Young;Yang, Jungwoo;Huh, Chul Sung;Kim, Yoo Yong;Kim, Younghoon
Journal of Animal Science and Technology
/
제64권2호
/
pp.197-217
/
2022
As the number of households that raise dogs and cats is increasing, there is growing interest in animal health. The gut plays an important role in animal health. In particular, the microbiome in the gut is known to affect both the absorption and metabolism of nutrients and the protective functions of the host. Using probiotics on pets has beneficial effects, such as modulating the immune system, helping to reduce stress, protecting against pathogenic bacteria and developing growth performance. The goals of this review are to summarize the relationship between probiotics/the gut microbiome and animal health, to feature technology used for identifying the diversity of microbiota composition of canine and feline microbiota, and to discuss recent reports on probiotics in canines and felines and the safety issues associated with probiotics and the gut microbiome in companion animals.
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.