Published January 12, 2023 | Version v1
Publication Open

Gut microbial shifts by synbiotic combination of Pediococcus acidilactici and lactulose in weaned piglets challenged with Shiga toxin-producing Escherichia coli

Creators

  • 1. Dankook University
  • 2. Chungbuk National University
  • 3. Chungnam National University
  • 4. Chulalongkorn University

Description

Development of alternatives to in-feed antibiotics in the swine industry have been the focused of many pig gut microbiota studies to improve animal health. In this study, we evaluated the effects of probiotic Pediococcus acidilactici (PRO), prebiotic lactulose (PRE), and their synbiotic combination (SYN) on gut microbiota using 16S rRNA gene sequencing in weaned piglets challenged with Shiga-toxin producing Escherichia coli (STEC). Our data showed that prebiotics, probiotics and synbiotics improved the intestinal health in weaned piglets. No significant differences were observed in species richness and species diversity in weaned piglets fed prebiotics, probiotics and their synbiotic combination. However, beta diversity analysis revealed distinct clustering of the microbiota of according to dietary treatment and by oral challenge of STEC. At the phylum level, Firmicutes to Bacteroidetes ratio was lower in the dietary treatment groups than the control group. Oral supplementation of prebiotics, probiotics and synbiotics enriched the abundance of Prevotella and Roseburia. Succinivibrio was elevated in PRO group; however, Phascolarctobacterium was depleted with STEC challenge regardless of dietary treatment. Overall, our data showed that administration of synbiotics in piglets improved intestinal health through gut microbiota modulation. Our data indicated that prebiotics, probiotics and their synbiotic combination could promote intestinal health through gut microbiota modulation in weaned piglets.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

كان تطوير بدائل للمضادات الحيوية في الأعلاف في صناعة الخنازير محور العديد من دراسات الميكروبات في أمعاء الخنازير لتحسين صحة الحيوان. في هذه الدراسة، قمنا بتقييم آثار بروبيوتيك Pediococcus acidilactici (PRO)، و prebiotic lactulose (PRE)، ومزيجها السينبيوتيك (SYN) على ميكروبات الأمعاء باستخدام تسلسل جين 16S rRNA في الخنازير المفطومة التي تواجه تحديًا مع شيغا توكسين إنتاج الإشريكية القولونية (STEC). أظهرت بياناتنا أن البريبايوتكس والبروبيوتيك والسينبايوتكس حسنت صحة الأمعاء لدى الخنازير المفطومة. لم تلاحظ أي اختلافات كبيرة في ثراء الأنواع وتنوع الأنواع في الخنازير المفطومة التي تتغذى على البريبايوتكس والبروبيوتيك ومزيجها السينبيوتيك. ومع ذلك، كشف تحليل تنوع بيتا عن تجمع متميز للميكروبات وفقًا للعلاج الغذائي وعن طريق التحدي الفموي لـ STEC. على مستوى الشعبة، كانت نسبة الخلايا الصلبة إلى البكتيريا أقل في مجموعات العلاج الغذائي من المجموعة الضابطة. مكملات عن طريق الفم من البريبايوتكس والبروبيوتيك والسينبايوتكس أثرت وفرة بريفوتيلا وروزبوريا. تم رفع Succinivibrio في مجموعة PRO ؛ ومع ذلك، تم استنفاد Phascolarctobacterium مع تحدي STEC بغض النظر عن العلاج الغذائي. بشكل عام، أظهرت بياناتنا أن إعطاء السينبيوتيك في الخنازير أدى إلى تحسين صحة الأمعاء من خلال تعديل الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء. أشارت بياناتنا إلى أن البريبايوتكس والبروبيوتيك ومزيجهما السينبيوتيك يمكن أن يعزز صحة الأمعاء من خلال تعديل ميكروبات الأمعاء في الخنازير المفطومة.

Translated Description (French)

Le développement d'alternatives aux antibiotiques dans l'alimentation des porcs a fait l'objet de nombreuses études sur le microbiote intestinal du porc afin d'améliorer la santé animale. Dans cette étude, nous avons évalué les effets du probiotique Pediococcus acidilactici (PRO), du lactulose prébiotique (PRE) et de leur combinaison synbiotique (SYN) sur le microbiote intestinal en utilisant le séquençage du gène de l'ARNr 16S chez les porcelets sevrés confrontés à Escherichia coli producteur de shigatoxine (STEC). Nos données ont montré que les prébiotiques, les probiotiques et les synbiotiques amélioraient la santé intestinale des porcelets sevrés. Aucune différence significative n'a été observée dans la richesse et la diversité des espèces chez les porcelets sevrés nourris de prébiotiques, de probiotiques et de leur combinaison synbiotique. Cependant, l'analyse de la diversité bêta a révélé un regroupement distinct du microbiote en fonction du traitement alimentaire et de la provocation orale par STEC. Au niveau du phylum, le rapport Firmicutes/Bacteroidetes était plus faible dans les groupes de traitement diététique que dans le groupe témoin. La supplémentation orale en prébiotiques, probiotiques et synbiotiques a enrichi l'abondance de Prevotella et de Roseburia. Succinivibrio était élevé dans le groupe PRO ; cependant, Phascolarctobacterium était appauvri en STEC quel que soit le traitement alimentaire. Dans l'ensemble, nos données ont montré que l'administration de synbiotiques chez les porcelets améliorait la santé intestinale grâce à la modulation du microbiote intestinal. Nos données ont indiqué que les prébiotiques, les probiotiques et leur combinaison synbiotique pourraient favoriser la santé intestinale grâce à la modulation du microbiote intestinal chez les porcelets sevrés.

Translated Description (Spanish)

El desarrollo de alternativas a los antibióticos en los piensos en la industria porcina ha sido el foco de muchos estudios de microbiota intestinal porcina para mejorar la salud animal. En este estudio, evaluamos los efectos del probiótico Pediococcus acidilactici (PRO), la lactulosa prebiótica (PRE) y su combinación simbiótica (SYN) en la microbiota intestinal utilizando la secuenciación del gen ARNr 16S en lechones destetados desafiados con Escherichia coli productora de la toxina Shiga (STEC). Nuestros datos mostraron que los prebióticos, probióticos y simbióticos mejoraron la salud intestinal en lechones destetados. No se observaron diferencias significativas en la riqueza y diversidad de especies en lechones destetados alimentados con prebióticos, probióticos y su combinación simbiótica. Sin embargo, el análisis de diversidad beta reveló una agrupación distinta de la microbiota de acuerdo con el tratamiento dietético y por exposición oral a STEC. A nivel de filo, la proporción de Firmicutes a Bacteroidetes fue menor en los grupos de tratamiento dietético que en el grupo de control. La suplementación oral de prebióticos, probióticos y simbióticos enriqueció la abundancia de Prevotella y Roseburia. Succinivibrio se elevó en el grupo PRO; sin embargo, Phascolarctobacterium se agotó con la exposición a STEC independientemente del tratamiento dietético. En general, nuestros datos mostraron que la administración de simbióticos en lechones mejoró la salud intestinal a través de la modulación de la microbiota intestinal. Nuestros datos indicaron que los prebióticos, los probióticos y su combinación simbiótica podrían promover la salud intestinal a través de la modulación de la microbiota intestinal en lechones destetados.

Files

pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:9d5f0e42c0773e274a114359868fa2b9
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحولات ميكروبية في الأمعاء عن طريق الجمع بين المكورات المعوية الحمضية واللاكتولوز في الخنازير المفطومة التي تعاني من الإشريكية القولونية المنتجة لسموم الشيغا
Translated title (French)
Changements microbiens intestinaux par combinaison synbiotique de Pediococcus acidilactici et de lactulose chez les porcelets sevrés atteints d'Escherichia coli producteur de shigatoxine
Translated title (Spanish)
Cambios microbianos intestinales por combinación simbiótica de Pediococcus acidilactici y lactulosa en lechones destetados desafiados con Escherichia coli productora de toxina Shiga

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4315651989
DOI
10.3389/fvets.2022.1101869

Is supplement to
https://openalex.org/W4315651989 (Other)
https://openalex.org/W4307573765 (Other)
https://openalex.org/W4287958334 (Other)
https://openalex.org/W4283277003 (Other)
https://openalex.org/W4213456937 (Other)
https://openalex.org/W4205852993 (Other)
https://openalex.org/W3195246536 (Other)
https://openalex.org/W3174939553 (Other)
https://openalex.org/W2990394581 (Other)
https://openalex.org/W2797052903 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1556124044
  • https://openalex.org/W1793035576
  • https://openalex.org/W1893993890
  • https://openalex.org/W1967956234
  • https://openalex.org/W1994474193
  • https://openalex.org/W2003788503
  • https://openalex.org/W2010289817
  • https://openalex.org/W2012284024
  • https://openalex.org/W2038217946
  • https://openalex.org/W2063866385
  • https://openalex.org/W2074152062
  • https://openalex.org/W2089505431
  • https://openalex.org/W2101909300
  • https://openalex.org/W2108718991
  • https://openalex.org/W2144285584
  • https://openalex.org/W2155884253
  • https://openalex.org/W2260859913
  • https://openalex.org/W2306964369
  • https://openalex.org/W2335125950
  • https://openalex.org/W2423361801
  • https://openalex.org/W2550118953
  • https://openalex.org/W2555677305
  • https://openalex.org/W2559262673
  • https://openalex.org/W2608431723
  • https://openalex.org/W2617951938
  • https://openalex.org/W2623080351
  • https://openalex.org/W2732493362
  • https://openalex.org/W2745194224
  • https://openalex.org/W2765602058
  • https://openalex.org/W2767723956
  • https://openalex.org/W2806603837
  • https://openalex.org/W2807598220
  • https://openalex.org/W2809516554
  • https://openalex.org/W2883789863
  • https://openalex.org/W2904701547
  • https://openalex.org/W2914302080
  • https://openalex.org/W2916517113
  • https://openalex.org/W2918343024
  • https://openalex.org/W2942398567
  • https://openalex.org/W2946568639
  • https://openalex.org/W2951806171
  • https://openalex.org/W2961547680
  • https://openalex.org/W2970640684