Die Darmflora spielt eine entscheidende Rolle für das allgemeine Wohlbefinden aller lebenden Organismen. Ebenso wie ihre vielfältige und wohltuende Rolle beim Menschen ist auch die Rolle des Darmmikrobioms bei der Erhaltung der Gesundheit, des Verhaltens und der Ökologie von Tieren eindeutig. Jetzt untersuchten Forscher aus Japan die Auswirkungen der kombinierten Verabreichung von Präbiotika und Paraprobiotika, um zu verstehen, wie sie sich auf die Gesundheit von Pinguinen auswirken. Es wurde festgestellt, dass Parasynbiotika die Darmgesundheit verbessern, Entzündungsreaktionen reduzieren und so die allgemeine Gesundheit verbessern.
Ein gesunder Darm spielt eine unverzichtbare Rolle bei der Aufnahme und dem Stoffwechsel von Nährstoffen, der Aufrechterhaltung der Immunfunktion und der Förderung des allgemeinen Wohlbefindens. Die tiefgreifenden Auswirkungen eines gesunden Mikrobioms beschränken sich nicht nur auf den Darm, sondern es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass es nahezu jede Funktion des Körpers beeinflusst. Somit wird die Zusammensetzung des Darmmikrobioms zu einem wichtigen Indikator für den Gesundheitszustand des Körpers.
Probiotika sind eine Art Nahrungsergänzungsmittel, das lebende Bakterienstämme enthält, die die Darmmikrobiompopulation verbessern und diversifizieren. Lactiplantibacillus plantarum, ein aus eingelegtem Gemüse gewonnener Mikroorganismus, gilt als das wirksamste Probiotikum und wird mit vielfältigen gesundheitlichen Vorteilen in Verbindung gebracht.
Andererseits sind Präbiotika unverdauliche Ballaststoffe, die als Nahrungsquelle für das Darmmikrobiom und präbiotische Stämme dienen. Beispielsweise ist 1-Kestose, eine Art Fructooligosaccharid (FOS), das Saccharose und Fructose enthält, eines der wirksamsten Präbiotika. Darüber hinaus beziehen sich Paraprobiotika auf nicht lebensfähige oder durch Hitze abgetötete mikrobielle Zellen und sind im Vergleich zu Probiotika einfacher zu lagern und herzustellen.
Die Kombination von Probiotika und Präbiotika wird als „Synbiotika“ bezeichnet, wohingegen eine Kombination von Präbiotika mit Paraprobiotika als „Parasynbiotika“ bezeichnet wird.
Genau wie beim Menschen ist ein gesundes Darmmikrobiom für die Pflege und das allgemeine Wohlbefinden von Tieren von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise ist Clostridium perfringens, ein sporenbildendes Bakterium, eine der häufigsten Ursachen für Morbidität und Mortalität bei Vögeln. Das plc-Gen der Bakterien ist für die Sekretion von Alpha-Toxin verantwortlich, das in höheren Konzentrationen für Vögel, einschließlich in Gefangenschaft gehaltener Pinguine, lebensbedrohlich sein kann.
Während Studien zu den Auswirkungen von Probiotika und Präbiotika Fortschritte gemacht haben, ist der Einfluss von Synbiotika und Parasynbiotika auf die Darmgesundheit von Zoovögeln, insbesondere von Pinguinen, noch unerforscht.
Um die Forschung auf diesem Gebiet voranzutreiben, haben Professor Takumi Tochio und Dr. Tadashi Fujii von der Abteilung für medizinische Forschung zu Präbiotika und Probiotika der Fujita Health University, Aichi, Japan, zusammen mit ihren Kollegen kürzlich versucht, diese Wissenslücke zu schließen.
Sie untersuchten die Wirkung von präbiotischem 1-Kestose und paraprobiotischem Lactiplantibacillus plantarum FM8 auf das Darmmikrobiom von Magellan-Pinguinen (Spheniscus magellanicus). Ihre Studie wurde im veröffentlicht Zeitschrift für Veterinärmedizin.
Prof. Tochio teilt ihre Inspiration hinter der Studie und erklärt: „Obwohl es keine Berichte über die Darmmikrobiota von Magellan-Pinguinen gibt, ist es denkbar, dass ein parasynbiotischer Eingriff ihre Darmumgebung verbessern und verschiedene gesundheitliche Vorteile bieten könnte. Daher haben wir uns zum Ziel gesetzt.“ untersuchen die Auswirkungen der Aufnahme einer parasynbiotischen Kombination in ihr Futter auf das Darmmikrobiom und die allgemeine Gesundheit.“
Zu diesem Zweck verabreichten die Forscher acht Wochen lang Parasynbiotika an acht Pinguine im Alter unter drei Jahren, die als „Junggruppe“ bezeichnet werden, und neun Pinguine im Alter über 17 Jahren, die als „Erwachsenengruppe“ bezeichnet werden. Um die Auswirkungen der Parasynbiotika auf die Vögel zu analysieren, wurde genomische DNA aus ihrem Kot extrahiert.
Die 16S-rRNA-Sequenzierung ergab, dass die Verabreichung von Parasynbiotika die Darmpopulation der schädlichen Clostridiaceae_222000 in beiden Gruppen signifikant verringerte. Darüber hinaus verbesserte sich die Population der Lactobacillaceae in der Young-Gruppe deutlich. Die quantitative Echtzeit-Polymerasekettenreaktion zeigte einen bemerkenswerten Rückgang der plc-Genspiegel von C. perfringens in der Young-Gruppe.
Darüber hinaus ergaben Plasmaanalysen, dass die tägliche Gabe von Parasynbiotika den Alpha-Globulin-Spiegel in der Young-Gruppe deutlich senkte. Erhöhte Alpha-Globulinspiegel weisen häufig auf eine Entzündung, Infektion und ein Trauma hin. Interessanterweise fanden sie auch heraus, dass L. plantarum FM8 dendritische Zellen dazu veranlasste, erhöhte Mengen an IL-10, einem entzündungshemmenden Zytokin, abzusondern. Diese Ergebnisse legen daher nahe, dass Parasynbiotika Entzündungsreaktionen bei Pinguinen modulieren und reduzieren können.
Zusammenfassend liefert die Studie neue Einblicke in die Darmflora und ihre Modulation durch Parasynbiotika. Abschließend sagt Prof. Tochio optimistisch: „Unsere Erkenntnisse, dass Parasynbiotika gesundheitliche Vorteile haben, insbesondere für junge Pinguine, bieten potenzielle neue Strategien zur Erhaltung der Tiergesundheit. Mit weiterer Forschung könnten diese Parasynbiotika als Instrumente zur Linderung von Darmentzündungsreaktionen dienen und insgesamt einen Beitrag leisten.“ Tierwohl.“
Mehr Informationen:
Tadashi Fujii et al.: Die gleichzeitige Verabreichung des Präbiotikums 1-Kestose und des Paraprobiotikums Lactiplantibacillus plantarum FM8 bei Magellan-Pinguinen fördert die Aktivität der intestinalen Lactobacillaceae und reduziert die plc-Genspiegel, die für Clostridium perfringens-Toxin kodieren. Zeitschrift für Veterinärmedizin (2024). DOI: 10.1292/jvms.23-0238