Az étrend befolyásolja a gazda – mikrobiota asszociációkat Drosophilában

Keresse meg ezt a szerzőt a Google Tudósban
Keresse meg ezt a szerzőt a PubMed oldalon
Keresse meg ezt a szerzőt ezen a webhelyen
Levelezés céljából: wja @ scripps.eduwill.ludington @ berkeley.edu

Ez a levél Válasz és kapcsolódó tartalommal rendelkezik. Lásd:

A bélmikrobákról korábban azt javasolták, hogy befolyásolják a pár preferenciáját a Drosophila melanogaster-ben (1). A páros szelektivitás a legyekhez kapcsolódó mikrobiotától függ, miután az előző generációkat különböző étrendeken tartották [kukoricaliszt – melasz – élesztő (CMY) versus keményítő] (1). A későbbi vizsgálatok ellentmondásos sikerrel próbálták megismételni ezeket a megállapításokat (2, 3). Azt javasoljuk, hogy egy nem standardizált, átmeneti mikrobiota - és hogyan befolyásolják az étrend és az étrendi adalékanyagok - számolhat az ellentmondó eredményekkel.

A tanulmányok (1 ⇓ –3) közötti vitapont az, hogy a légyes közegben alkalmazott fungicid, a metilparaben (mp) - más néven Tegosept vagy Nipagin M - befolyásolhatja a baktériumok szaporodását és ezáltal a mikrobiota összetételét (4, 5). Bár Leftwich et al. (4) azzal érvelt, hogy a mérsékelt mp (legfeljebb 0,3%) nem változtathatja meg a mikrobiotát, egy korábbi tanulmány szerint a magas mp-szint (~ 0,5%) befolyásolhatja a mikrobiota sokféleségét (6). Azt, hogy az mp koncentráció miként befolyásolja a légy közegében az egyes, légekkel összefüggő mikrobákat, nem foglalkoztak szisztematikusan.

Megállapítottuk, hogy 0,1% feletti mp felhasználása légyes táptalajban súlyosan korlátozza egyes élesztő- és Acetobacter-fajok növekedését, míg a tesztelt Lactobacillusokat még 0,3% -nál is kevésbé érinti ez a koncentráció, amelynél az mp oldhatósága veszélybe kerül (1. ábra). A CMY (0,1% mp) és a keményítő (0% mp) étrendben, vagy a legyek kísérletek előtti fenntartására használt tápközegben mp koncentrációjának különbségei (0,3% mp) ezért valóban megzavarhatják a mikrobiota összetételét (1, 3, 5).

Megfigyelésünk, hogy a tartósítószerek befolyásolják a mikrobák növekedését, fontos pontot vetnek fel a Drosophila-vizsgálatok során. A laboratóriumban a légybél mikrobiota általában átmeneti, ami azt jelenti, hogy a mikrobákat az étel elfogyasztja, és csak a legyekkel társul az étkezés folyamán. A mikrobiális növekedés mp-vel történő csökkentése valószínűleg megváltoztatja a baktériumok és az élesztő összetételét vagy mennyiségét a laboratóriumi légybélben. Leftwich és mtsai. (3) rámutatott, hogy egy rugalmas légy-mikroba szimbiózis várhatóan nem fogja támogatni a gazda viselkedési elmozdulásainak alakulását.

Mivel a mikrobák makrotápanyagokkal és mikrotápanyagokkal járulhatnak hozzá a legyekhez (7, 8), a mikrobiota összetétele vagy mennyisége befolyásolhatja a pár szelektivitását azáltal, hogy befolyásolja a táplálkozást és ezért a gazdaméretet, ami korábban társult a párválasztással (9). Ez összhangban áll azzal a hipotézissel, hogy a mikrobák által befolyásolt párzási preferencia a gazda erélyéből fakad (2), amely szerintünk az étrend és a kapcsolódó mikrobák potenciális mellékterméke. Az étrend által kiváltott párzási preferenciát csak egy nemzedék után (1) gyorsan észlelték, ami arra utal, hogy a mikrobák azonnali táplálkozási hatása a kiváltó oka. Korábbi tanulmányok nem számszerűsítették a legyekhez kapcsolódó mikrobák számát, ami megnehezítette a jelentett összetételi különbségek értelmezését pusztán a relatív bőség alapján.

Ezenkívül szükség lehet az itt tárgyalt párválasztási tesztek újbóli vizsgálatára, a légy mikrobiota vad izolátumainak felhasználásával, olvadáspont nélkül. A felhalmozott bizonyítékok arra utalnak, hogy a vadon élő legyek valóban konzisztensebb vagy stabilabban társult mikrobiotával rendelkeznek (10), ami jelentősen megváltoztathatja a mikrobiális terhelést. A jövőbeni viselkedési vizsgálatoknak figyelembe kell venniük az étel receptek különbségeit, amelyek befolyásolhatják mind az étrend, mind a kapcsolódó mikrobák tápértékét.

Lábjegyzetek

1 B.O. és az E.S.K. egyformán járult hozzá ehhez a munkához.

↵ 2 Jelenlegi cím: Alkalmazott Biológiai Kémia Tanszék, Agrár- és Élettudományi Doktori Iskola, Tokiói Egyetem, Bunkyo-ku, 113-8654 Tokió, Japán.

Szerző közreműködései: B.O., E.S.K., R.Y., W.B.L. és W.W.J. tervezett kutatás; B.O., E.S.K. és R.Y. végzett kutatás; B.O., E.S.K., R.Y., W.B.L. és W.W.J. elemzett adatok; és B.O., E.S.K., W.B.L. és W.W.J. írta a lap.

A szerzők nem jelentenek összeférhetetlenséget.