Asam propionat (PPA), saboh agen antijamur ngon aditif diet umum, kaleuh terbukti menyebabkan perkembangan saraf abnormal bak tikoh nyang disertai disfungsi gastrointestinal, nyang mungken disebabkan oleh disbiosis usus. Hubungan antara paparan PPA diet ngon disbiosis mikrobiota usus kaleuh geusarankan, tapi golom geu selidiki secara langsong. Di sinoe, kamoe menyelidiki perubahan nyang terkait PPA lam komposisi mikrobiota usus nyang jeut menyebabkan disbiosis. Mikrobioma usus tikoh nyang geubri makan makanan nyang hana geurawat (n=9) ngon makanan nyang geupeukaya PPA (n=13) geu urutkan geu pakek urutan metagenomik jangka panyang keu geu nilai perbedaan komposisi mikroba ngon jalur metabolisme bakteri. PPA diet nyan na hubungan ngon peningkatan kelimpahan taksa nyang signifikan, termasuk padum-padum boh spesies Bacteroides, Prevotella, ngon Ruminococcus, anggota jih segolom jih kaleuh terlibat lam produksi PPA. Mikrobioma tikoh nyang terkena PPA pih na leubeh le jalur nyang berhubungan ngon metabolisme lipid ngon biosintesis hormon steroid. Hase kamoe menunjukkan bahwa PPA jeut merubah mikrobiota usus dan jalur metabolisme yang terkait. Perubahan nyang diamati nyoe menunjukkan bahwa bahan pengawet nyang diklasifikasikan sebagai aman untuk dikonsumsi jeut mempengaruhi komposisi mikrobiota usus ngon, bak giliran jih, kesehatan manusia.
Mikrobioma manusia kayém geukheun seubagoë “organ akhé lam tubôh” ngon meu'èn peran nyang that peunténg lam kesehatan manusia (Baquero ngon Nombela, 2012). Secara khusus, mikrobioma usus diakui karena pengaroh ngon peran jih bak seluroh sistem lam lheu fungsi esensial. Bakteri komensal le that lam usus, menempati ladom relung ekologis, memanfaatkan nutrisi, ngon bersaing ngen patogen potensial (Jandhyala et al., 2015). Komponen bakteri nyang meuragam dari mikrobiota usus nyan mampu geupeuhase nutrisi nyang peureulee lagee vitamin ngon geupeudjak pencernaan (Rowland et al., 2018). Metabolit bakteri pih kaleuh terbukti mempengaruhi perkembangan jaringan ngon meningkatkan jalur metabolisme ngon imun (Heijtz dkk., 2011; Yu dkk., 2022). Komposisi mikrobioma usus manusia that meuragam dan meugantung bak faktor genetik ngon lingkungan lagee diet, jeuneh keulamin, ubat-ubat, ngon status kesehatan (Kumbhare et al., 2019).
Diet ibu nakeuh komponen kritis bak perkembangan janin ngon neonatal ngon sumber senyawa nyang diduga jeut mempengaruhi perkembangan (Bazer et al., 2004; Innis, 2014). Salah saboh senyawa nyang menarik lagee nyan nakeuh asam propionat (PPA), saboh produk sampingan asam lemak rante paneuk nyang jiteumee dari fermentasi bakteri ngon aditif makanan (den Besten et al., 2013). PPA na sifeut antibakteri ngon antijamur ngon kareuna nyan geungui seubagoe pengawet makanan ngon lam aplikasi industri keu geuhambat pertumbuhan jamur ngon bakteri (Wemmenhove et al., 2016). PPA na efek nyang beda bak jaringan nyang beda. Lam hate, PPA na efek anti-inflamasi deungon mempengaruhi ekspresi sitokin lam makrofag (Kawasoe dkk., 2022). Efek pengaturan nyoe pih ka geu amati bak sel imun laen, nyang menyebabkan downregulasi peradangan (Haase et al., 2021). Namun, efek sebalik jih ka geu amati bak utak. Penelitian seugolom jih ka geupeuleumah bahwa paparan PPA nyan ji induksi perilaku lagee autis bak tikoh (El-Ansary et al., 2012). Penelitian laen ka geupeuleumah bahwa PPA jeut geu induksi gliosis ngon geu aktifkan jalur pro-inflamasi lam utak (Abdelli et al., 2019). Kareuna PPA nakeuh asam nyang leumoh, jeut menyebar melalui epitel usus u dalam aliran darah dan deungön demikian melintasi penghalang pembatasan termasuk penghalang darah-otak serta plasenta (Stinson et al., 2019), menyorotkan pentengnya PPA sebagai metabolit pengatur yang dihasilkan oleh bakteri. Meskipun peran potensial PPA seubagoe faktor resiko autis saat nyoe teungeh diselidiki, efek jih bak individu autis jeut meluah dilua induksi diferensiasi saraf.
Gejala pencernaan lagee diare ngon sembelit nyan umum bak pasien nyang na gangguan perkembangan saraf (Cao et al., 2021). Penelitian seugolom jih ka geupeuleumah bahwa mikrobioma pasien gangguan spektrum autis (ASD) beda ngon individu nyang sehat, nyang menunjukkan na disbiosis mikrobiota usus (Finegold et al., 2010). Meunan cit, ciri-ciri mikrobioma pasien nyang na peunyaket radang usus, obesitas, peunyaket Alzheimer, dan laen-laen pih beda ngon individu nyang sehat (Turnbaugh dkk., 2009; Vogt dkk., 2017; Henke dkk., 2019). Namun, sampoe saat nyoe, hana hubungan kausal nyang kaleuh ditetapkan antara mikrobioma usus ngon peunyaket atawa gejala neurologis (Yap et al., 2021), meskipun na padum-padum boh spesies bakteri nyang dianggap berperan lam padum-padum boh keadaan peunyaket nyoe. Miseu jih, Akkermansia, Bakteroides, Clostridium, Lactobacillus, Desulfovibrio ngon genera laen leubeh le lam mikrobiota pasien autis (Tomova dkk., 2015; Golubeva dkk., 2017; Cristiano dkk., 2018; Zurita20 dkk., 2018; Zurita20 dkk. Khusus jih, spesies anggota dari padum-padum boh genera nyoe dituri na gen yang terkait ngen produksi PPA. Meunyo ta ingat keu sifeut antimikroba PPA, meutamah le jih mungken na manfaat keu pertumbuhan bakteri nyang peugot PPA (Jacobson et al., 2018). Jadi, lingkungan nyang kaya PFA jeut menyebabkan perubahan mikrobiota usus, termasuk patogen pencernaan, nyang mungken jeut keu faktor potensial nyang menyebabkan gejala pencernaan.
Pertanyaan sentral lam penelitian mikrobioma adalah peu perbedaan komposisi mikroba nyan penyebab atawa gejala peunyaket yang mendasari jih. Langkah phon keu menjelaskan hubungan nyang kompleks antara diet, mikrobioma usus, ngon peunyaket saraf adalah keu menilai efek diet bak komposisi mikroba. Keu nyo, kamoe meupake urutan metagenomik nyang ka trep dibaca keu meubandeng mikrobioma usus keturunan tikoh nyang geubri makan diet nyang kaya PPA atawa hana PPA. Keuturonan jih geubri peunajoh nyang saban ngon mak jih. Kamoe meuhipotesis bahwa diet nyang kaya PPA akan meuhasekan perubahan komposisi mikroba usus ngon jalur fungsional mikroba, terutama nyang berhubungan ngon metabolisme PPA ngon/atau produksi PPA.
Penelitian nyoe geupakek tikoh transgenik FVB/N-Tg(GFAP-GFP)14Mes/J (Laboratorium Jackson) nyang geu ekpresikan protein fluoresen ijo (GFP) nyang berleubehan di miyup kendali promotor GFAP spesifik glia nyang geuikuti pedoman Komite Perawatan dan Penggunaan Hewan Institusional Universitas Florida Teungoh ( PROTO202000002). Lheuh ji peusampoe, tikoh ji peuduk secara individual lam sangkar ngen 1-5 tikoh dari tiep jenis kelamin per sangkar. Tikoh geubri makan ad libitum ngen diet kontrol nyang ka geumurnikan (diet standar label teubuka nyang geumodifikasi, 16 kcal% lemak) atawa diet nyang geutamah natrium propionat (diet standar label teubuka nyang geumodifikasi, 16 kcal% lemak, mengandung 5.000 ppm natrium propionat). Jumlah natrium propionat nyang geungui saban ngon 5.000 mg PFA/kg total brat makanan. Nyoe nakeuh konsentrasi PPA nyang paleng manyang nyang ka disetujui untuk dipakek seubagoe pengawet makanan. Untuk geupeusiap penelitian nyoe, tikoh induk geubri makan kedua diet nyan seulama 4 minggu seugolom meukawen dan geulanjutkan seulama kehamilan ampéh. Tikoh aneuk [22 boh tikoh, 9 boh kontrol (6 boh agam, 3 boh inong) ngon 13 boh PPA (4 boh agam, 9 boh inong)] geupeusampoe susu dan lheuh nyan geulanjutkan ngon makanan nyang saban ngon ampéh seulama 5 buleuen. Keturunan tikoh ji korbankan bak umu 5 buleun dan asoe feses usus jih ji kumpoi dan awai jih ji simpan lam tabung mikrosentrifuga 1,5 ml bak suhu -20°C dan leuh nyan ji pinah u dalam kulkas beku -80°C sampoe DNA inang habeh dan asam nukleat mikroba ji ekstraksi.
DNA inang geu peugadeh meunurot protokol nyang ka geu modifikasi (Charalampous dkk., 2019). Singkat haba, asoe feses geupinah u 500 μl InhibitEX (Qiagen, Cat#/ID: 19593) dan geukeubah beku. Olah maksimal 1-2 boh pelet feses per ekstraksi. Asoe feses lheuh nyan dihomogenkan secara mekanis dipakek alu plastik lam tabung untuk membentuk slurry. Sentrifugasi sampel bak 10.000 RCF seulama 5 min atawa sampoe sampel ka pelet, lheuh nyan aspirasi supernatan dan suspend lom pelet lam 250 μl 1× PBS. Tambah 250 μl larutan saponin 4,4% (TCI, nomor produk S0019) keu sampel seubagoe deterjen keu peulonggar membran sel eukariotik. Sampel nyan geu campur ngon lembut sampoe gleh dan geu inkubasi bak suhu ruangan seulama 10 min. Seulanjot jih, untuk meuganggu sel eukariotik, 350 μl ie bebas nuklease ditamah keu sampel, di inkubasi seulama 30 s, dan lheuh nyan 12 μl NaCl 5 M ditamah. Sampel nyan lheuh nyan disentrifugasi bak 6000 RCF seulama 5 min. Aspirasi supernatan dan suspensi ulang pelet lam 100 μl 1X PBS. Keu peugadeh DNA inang, tamah 100 μl penyangga HL-SAN (12,8568 g NaCl, 4 ml MgCl2 1M, 36 ml ie bebas nuklease) ngon 10 μl enzim HL-SAN (ArticZymes P/N 70910-202). Sampel geu campur beutoi-beutoi ngon cara geu pipet dan geu inkubasi bak suhu 37 °C seulama 30 min bak 800 rpm bak EppendorfTM ThermoMixer C. Lheuh geu inkubasi, geu sentrifugasi bak 6000 RCF seulama 3 min dan geu rhah dua goe ngon 800 μ0 μ01 l dan P011. Akhé jih, tapeugot lom pelet lam 100 μl 1X PBS.
Total DNA bakteri ji isolasi ngen ji pakek alat pemurnian DNA genom raja Biolabs Inggreh Baroe (Biolabs Inggreh Baroe, Ipswich, MA, Cat# T3010L). Prosedur operasi standar nyang ka geubri ngon kit nyan ka geumodifikasi bacut. Inkubasi ngon peutheun ie bebas nuklease bak suhu 60°C sigohlom operasi keu eluasi akhe. Tambah 10 μl Proteinase K ngon 3 μl RNase A keu tiep-tiep sampel. Lheueh nyan ta tamah 100 μl Penyangga Lisis Sel dan ta campur ngon lembut. Sampel lheuh nyan di inkubasi lam ThermoMixer C EppendorfTM bak suhu 56°C ngon 1400 rpm setidak jih 1 jeum ngon sampoe 3 jeum. Sampel nyang diinkubasi disentrifugasi bak 12.000 RCF seulama 3 minet dan supernatan dari tiep-tiep sampel dipinah u tabung mikrosentrifuga 1,5 mL nyang teupisah nyang na 400 μL larutan pengikat. Tabung nyan lheuh nyan diputar pulsa seulama 5-10 detik bak interval 1 detik. Pinah mandum asoe cairan dari tiep-tiep sampel (kira-kira 600-700 μL) keu kartrid filter nyang dipeuduek lam tabung pengumpulan aliran. Tabung nyan disentrifugasi bak 1.000 RCF seulama 3 minet untuk memungkenkan ikatan DNA awai dan lheuh nyan disentrifugasi bak 12.000 RCF seulama 1 minet untuk dipeugadeh sisa cairan. Kolom sampel dipinah keu dalam tabung pengumpulan baro dan lheuh nyan di rhah dua goe. Keu cuci phon, tamah 500 μL penyangga cuci keu tiep-tiep tabung. Balik tabung 3-5 kali lheuh nyan sentrifugasi bak 12.000 RCF seulama 1 minet. Buang cairan dari tabung pengumpulan dan tapeuduek lom kartrid filter lam tabung pengumpulan nyang sama. Keu cuci keudua, tamah 500 μL penyangga cuci keu filter hana ta balek. Sampel disentrifugasi bak 12.000 RCF seulama 1 minet. Pindahkan filter nyan u dalam tabung LoBind® 1,5 mL dan tamah 100 μL ie bebas nuklease nyang ka geu peu suum awai. Filter geu inkubasi bak suhu ruangan seulama 1 minet lheuh nyan geu sentrifugasi bak 12.000 RCF seulama 1 minet. DNA nyang dielusi ji keubah bak suhu -80°C.
Konsentrasi DNA geu uko ngon geu pakek fluorometer QubitTM 4.0. DNA geupeugot ngon geungui Kit Sensitivitas Tinggi dsDNA QubitTM 1X (Cat. No. Q33231) meunurot peutunyok pabriek. Distribusi panyang fragmen DNA geu uko ngon geu pakek TapeStation AglientTM 4150 atawa 4200. DNA geupeugot ngon geungui Reagen DNA Genomik AgilentTM (Kat. No. 5067-5366) ngon Pita Layar DNA Genomik (Kat. No. 5067-5365). Peusiapan perpustakaan geupeugot ngon geungui Kit Pengkodean Batang PCR Bagah Oxford NanoporeTM (ONT) (SQK-RPB004) meunurot peutunyok pabriek. DNA geu urutkan ngon geu pakek alat urut ONT GridIONTM Mk1 ngon sel aliran Min106D (R 9.4.1). Pengaturan urutan adalah: panggilan dasar akurasi tinggi, nilai q minimum 9, pengaturan kode batang, ngen pemangkasan kode batang. Sampel diurutkan seulama 72 jeum, lheuh nyan data panggilan dasar dijok untuk diproses dan dianalisis leubeh lanjot.
Pemrosesan bioinformatika geupeugot ngon cara nyang ka geujelaskan sigolom jih (Greenman dkk., 2024). File FASTQ nyang dipeugot dari urutan dibagi jeut keu direktori keu tiep-tiep sampel. Sigohlom analisis bioinformatika, data diproses deungon dipakek pipeline lagee nyoe: phon, file FASTQ dari sampel dipeugabong jeut keu saboh file FASTQ. Lheueh nyan, bacaan nyang leubeh paneuk nibak 1000 bp geusaring ngon geungui Filtlong v. Sigohlom geusaring leubeh lanjot, kualitas bacaan geukontrol ngon geungui NanoPlot v.(De Koster ngon Peugot Rade, 2023). Bacaan geupeuseusuai ngon genom referensi tikoh GRCm39 (GCF_000001635.27) ngon geungui minimap2 v.(Lee, thon 2018). File peularasan nyang dihasekan diubah jeut keu format BAM deungon dipakek tampilan samtools -b (Danecek dkk., 2021) lam samtools v. Bacaan nyang hana sejajar kemudian diidentifikasi deungon dipakek samtools view -b -f 4, nyan menunjukkan bahwa bacaan nyoe hana termasuk genom inang. Bacaan nyang hana seusuai geuubah lom keu format FASTQ ngon geungui samtools bam2fq ngon parameter default. NanoPlot geujalankan lom bak bacaan nyang ka geufilter leubeh lanjot ngon geungui pengaturan nyang ka geujelaskan sigolom jih. Lheueh ji saring, data metagenomik ji peusapat ngon ji pakek metaflye v.–meta (Kolmogorov dan laen-laen, 2020). Tinggai parameter nyang mantong na bak nilai default jih. Lheueh peusapat, bacaan nyang ka geusaring geupeuta keu peusapat ngon geungui minimap2, ngon parameter -ax map-ont geungui keu geupeugot file peularasan lam format SAM. Rakit nyan phon that geupeusempurna ngon geungui racon v. Lheueh racon ka lheueh, geupeugot leubeh jroh lom ngon medaka v.1.7.2, ngon geungui medaka_consesus, ngon mandum parameter kecuali parameter -m nyang geutinggai bak nilai default awaknyan. Parameter -m geuset keu r941_min_hac_g507 keu geupeuteuntèe kimia sel aliran ngon panggilan dasar akurasi tinggi nyang geungui keu data geutanyoe (nanotek/medaka, 2024). Data yeng difilter (selanjut jih dikhen seubagai data mikroba) ngen perakitan yeng dipeugleh akhe dipakek untuk analisis selanjut jih.
Keu klasifikasi taksonomi, kontig nyang ka geubaca ngon nyang ka geuraket geuklasifikasi ngon geungui Kraken2 v. Meuhasekan laporan ngon file output keu bacaan ngon majelis, maseng-maseng. Gunakan opsi –use-names untuk menganalisis bacaan dan perakitan. Opsi –gzip-kompresi ngon –pasangan geupeuteuntèe keu segmen nyang ka geubaca. Kelimpahan relatif taksa lam metagenom diperkirakan menggunakan Bracken v. Phon that kamoe peugot saboh database kmer nyang na 1000 boh pangkalan ngon kamoe pakek bracken-build ngon parameter-parameter lagee nyoe: -d .-k 35 -l 1000 Lheueh geupeugot, bracken jijak meunurot laporan nyang jipeuhase le kraken2 dan jisaring data ngon jipeuguna opsi-opsi lagee nyoe: -d . -I -O-p 1000 -l

Di antara jih, P, G atawa S geupiléh meugantung bak tingkat klasifikasi nyang teungoh geuanalisis. Untuk meminimalkan dampak dari klasifikasi positif palsu, ambang batah kelimpahan relatif minimum 1e-4 (1/10.000 bacaan) diadopsi. Sigolom analisis statistik, kelimpahan relatif yeng dilaporkan le Bracken (pecahan_jumlah_membaca) diubah deungen dipakek transformasi rasio log berpusat (CLR) (Aitchison, 1982). Metode CLR geupiléh keu transformasi data kareuna invarian skala dan cukôp keu himpunan data nyang hana jarang (Gloor dkk., 2017). Transformasi CLR meupakek logaritma alami. Data hitongan nyang dilaporkan le Bracken dinormalisasi deungon dipakek ekspresi log relatif (RLE) (Anders dan Huber, 2010). Angka-angka nyan geuhasekan ngon geungui kombinasi matplotlib v. 3.7.1, la'ôt v. 3.7.2 ngon logaritma meuurot (Gloor dkk., 2017). 0,12,2 ngon stantanotasi v. 0,5,0 (Pemburu, 2007; Waskom, 2021; Charlier dkk., 2022). Rasio basil/bakteroidet geuhitong keu tiep-tiep sampel ngon geungui jumlah bakteri nyang ka geunormalisasi. Nilai-nilai nyang dilaporkan lam tabel-tabel nyan dibulatkan jeut keu 4 teumpat desimal. Indeks keragaman Simpson geuhitong ngon geungui skrip alpha_diversity.py nyang ka geubri lam paket KrakenTools v. Laporan Bracken ka geubri lam naskah dan indeks Simpson “Si” ka geubri keu parameter -an. Perbedaan signifikan lam kelimpahan didefinisikan seubagoe perbedaan CLR rata-rata ≥ 1 atawa ≤ -1. Perbedaan CLR rata-rata ±1 menunjukkan peningkatan 2,7 kali lipat dalam kelimpahan saboh jenis sampel. Tanda (+/-) nyan nakeuh tanda peu takson nyan leubeh le lam sampel PPA ngon sampel kontrol, maseng-maseng. Signifikansi nyan geupeuteuntèe ngon geungui tes U Mann-Whitney (Virtanen dkk., 2020). Model statistik v. 0,14 (Benjamini dan Hochberg, 1995; Seabold dan Perktold, 2010) dipakek, dan prosedur Benjamini-Hochberg dipakek untok dipeubetoi untok meupadum boh pengujian. Nilai p nyang disesuaikan ≤ 0,05 dipakek seubagoe ambang batah untok menentukan signifikansi statistik.
Anotasi gen ngon estimasi kelimpahan relatif dipeuget ngen dipakek versi protokol nyang dimodifikasi nyang dijelaskan le Maranga et al. (Maranga dkk, 2023). Phon, kontig nyang leubeh paneuk nibak 500 bp geupeugadeh dari mandum majelis ngon geungui SeqKit v. Rakitan yeng dipileh ludoe digabongkan jeut keu pan-metagenom. Bingkai bacaan teubuka (ORF) geuidentifikasi deungon geungui Prodigal v.-f gff-lôn -O10000 (Hyett dkk., 2012; Jaenicke, 2024). File nukleotida nyang ji haselkan leuh nyan ji saring ngen ji pakek Python untuk ji peugadeh mandum gen nyang hana leungkap. CD-HIT v.4.8.1 lheuh nyan geupake keu geukelompokkan gen ngon parameter-parameter lagee nyoe: cd-hit-est -i -O(Fu dkk., 2012). Katalog gen non-redundan nyang dihasekan dipakek keu memperkirakan kelimpahan ngen anotasi gen. Kelimpahan gen relatif diperkirakan menggunakan KMA v. 1,4,9 (Clausen dkk., 2018). Phon, tapeugot saboh file indeks ngon tapeuguna indeks KMA ngon parameter-parameter lagee nyoe: -i . -OLheueh nyan, ngon geungui indeks nyang geuhasekan meusajan ngon bacaan mikroba keu tiep-tiep sampel lagee nyang geujelaskan lam bagian Pipeline Bioinformatika, KMA geujalankan ngon parameter-parameter lagee nyoe: -i -O-t_dbLheueh nyan, jumlah gen geunormalisasi ngon geungui CLR, ngon glah analisis komponen utama (PCA) dari Sci-kit meurunoe geungui (Pedregosa dkk., 2011). Anotasi gen nyang diprediksi dipeuget bak katalog gen non-redundansi nyang dipakek skrip emapper.py dari eggNOG v.– Katalog data .–go_bukti Hana elektronik – teubiet– Direktori peuteubiet .–target_ortolog mandum –nilai_ortolog_bijeh 0,001 –nilai_ortolog_bijeh 60 –sampul_kueri 20 –sampul_subjek 0 –terjemahkan –meutimpa –temp_dir(Kantalapiedra ngon rakan-rakan, 2021). Hase KMA geu saring keu geu pileh gen ngen liputan templat nyang cukop ngon identitas templat (≥ 90%) ngon kelimpahan (kedalaman ≥ 3). Hase kedalaman KMA diubah deungon dipakek CLR lagee nyang ka dipeugah di ateuh. Hase KMA kemudian dipeubandeng ngen ID contig dari anotasi fungsional ngon hase klasifikasi nyang dipakek sumber contig keu tiep-tiep gen. Lagee taksa, perbedaan signifikan lam kelimpahan gen didefinisikan sebagai gen ngen perbedaan CLR rata-rata ≥ 1 atau ≤ -1, ngen tanda (+/-) yang menunjukkan bahwa gen nyan leubeh le lam PPA atau sampel kontrol, maseng-maseng.
Gen phon that geu kelompokkan meunurot Ensiklopedia Kyoto Gen ngon Genom (KEGG) identifikasi ortolog (KO) nyang geu tugaskan oleh eggNOG keu geu bandingkan kelimpahan jalur gen. Gen hana knockout atawa gen ngen meupadum boh knockout geu peugadeh segolom geu analisis. Rata-rata kelimpahan dari tiep-tiep KO per sampel lheuh nyan dihitong dan dipeuget analisis statistik. Gen metabolisme PPA geu definisikan sebagai gen peu manteng nyang geu teutapkan bareh ko00640 bak kolom Jalur KEGG, nyan menunjukkan peran lam metabolisme propionat menurut KEGG. Gen nyang geuidentifikasi seubagoe nyang na hubungan ngon produksi PPA geucantumkan lam Tabel Tambahan 1 (Reichardt dkk., 2014; Yang dkk., 2017). Tes permutasi dipeuget keu identifikasi metabolisme PPA ngon gen produksi nyang secara signifikan leubeh le lam tiep jenis sampel. Siribee permutasi nyang dipeuget keu mandum gen nyang dianalisis. Nilai-p 0,05 dipakek seubagoe pemotongan untok peutente signifikansi statistik. Anotasi fungsional geu teutapkan keu gen individu lam saboh kelompok berdasarkan anotasi gen perwakilan lam saboh kelompok. Taksa nyang na hubungan ngon metabolisme PPA ngon/atau produksi PPA jeut geuidentifikasi ngon cara geucocokkan ID contig lam file output Kraken2 ngon ID contig nyang sama nyang geupeutheun watee anotasi fungsional ngon geupake eggNOG. Pengujian signifikansi dipeuget deungon dipakek tes Mann-Whitney U nyang dipeugah sigolom jih. Koreksi keu meupadum boh pengujian dipeuget ngen dipakek prosedur Benjamini-Hochberg. Nilai p ≤ 0,05 dipakek seubagoe pemotongan untok dipeuteunte signifikansi statistik.
Keanekaragaman mikrobioma usus tikoh geu nilai ngen indeks keanekaragaman Simpson. Hana perbedaan signifikan nyang diamati antara sampel kontrol ngon PPA lam hai keragaman genus ngon spesies (nilai p keu genus: 0,18, nilai p keu spesies: 0,16) (Gambar 1). Komposisi mikroba lheuh nyan dipeubandeng ngen dipakek analisis komponen utama (PCA). Gambar 2 geutunyok pengelompokan sampel le filum jih, geutunyok bahwa na perbedaan komposisi spesies mikrobioma antara PPA ngon sampel kontrol. Pengelompokan nyoe kureung deuh bak tingkat genus, menunjukkan bahwa PPA mempengaruhi bakteri tertentu (Gambar Tambahan 1).
Gambar 1. Keanekaragaman alfa genera ngen komposisi spesies bak mikrobioma usus tikoh. Plot kotak nyang geupeuleumah indeks keragaman Simpson dari genera (A) ngon spesies (B) lam PPA ngon sampel kontrol. Signifikansi dipeuteunte deungon dipakek tes U Mann-Whitney, dan koreksi yang le dipeuget deungon dipakek prosedur Benjamini-Hochberg. ns, nilai p hana signifikan (p>0,05).
Gambar 2. Hase analisis komponen utama komposisi mikrobioma usus tikoh bak tingkat spesies. Plot analisis komponen utama dipeudeuh distribusi sampel di dua komponen utama phon jih. Warna menunjukkan jenis sampel: Tikoh yang terkena PPA warna jih ungu dan tikoh kontrol warna jih kuneng. Komponen utama 1 ngen 2 diplot bak sumbu x ngen sumbu y, maseng-maseng, ngen dinyatakan seubagai rasio varians yeng dijeulahkan awak nyan.
Deungon geungui data hitongan nyang geuubah RLE, na penurunan signifikan bak rasio median Bakteroidetes/Basil nyang geuamati bak tikoh kontrol ngon PPA (kontrol: 9,66, PPA: 3,02; nilai p = 0,0011). Perbedaan nyoe diseubabkan oleh kelimpahan Bacteroidetes yang leubeh tinggi bak tikoh PPA dibandingkan ngon kontrol, meskipun perbedaan nyan hana signifikan (CLR rata-rata kontrol: 5,51, CLR rata-rata PPA: 6,62; nilai p = 0,054), sedangkan kelimpahan Bakteroidetes sama (CLR rata-rata kontrol7an, PLR6.7:7.7). Nilai p = 0,18).
Analisis kelimpahan anggota taksonomi mikrobioma usus geu peugah bahwa 1 filum ngen 77 spesies beda secara signifikan antara PPA ngen sampel kontrol (Tabel Tambahan 2). Kelimpahan 59 spesies lam sampel PPA signifikan leubeh tinggi dari sampel kontrol, sedangkan kelimpahan hanya 16 spesies lam sampel kontrol leubeh tinggi dari sampel PPA (Gambar 3).
Gambar 3. Kelimpahan diferensial taksa lam mikrobioma usus PPA ngon tikoh kontrol. Plot gunong meuapui geupeuleumah perbedaan lam kelimpahan genera (A) atawa spesies (B) antara PPA ngon sampel kontrol. Titek-titek abu-abu nyan menunjukkan hana perbedaan signifikan lam kelimpahan taksa. Titek-titek nyang meuwarna menunjukkan perbedaan signifikan lam kelimpahan (nilai p ≤ 0,05). taksa nyang paleng ateuh ngon perbedaan kelimpahan nyang paleng rayeuk antara jeuneh sampel geupeuleumah lam warna mirah ngon biru muda (sampel kontrol ngon PPA), maseng-maseng. Titek-titek kuneng ngon ungu setidak jih 2,7 kali leubeh le bak sampel kontrol atawa PPA daripada bak sampel kontrol. Titek-titek itam mewakili taksa ngen kelimpahan yang signifikan berbeda, ngen perbedaan CLR rata-rata antara -1 dan 1. Nilai P dihitong menggunakan tes Mann-Whitney U dan dikoreksi untuk menggunakan prosedur Benjamini-Hochberg. Perbedaan CLR rata-rata tebal menunjukkan perbedaan signifikan dalam kelimpahan.
Lheuh ta analisa komposisi mikroba usus, kamoe peuget anotasi fungsional mikrobioma. Kaleuh ji saring gen nyang berkualitas rendah, total 378.355 gen nyang unik ji identifikasi bak mandum sampel. Kelimpahan gen nyoe nyang diubah dipakek keu analisis komponen utama (PCA), ngon hasee jih dipeudeuh tingkat pengelompokan jenis sampel nyang tinggi berdasarkan profil fungsional jih (Gambar 4).
Gambar 4. Hase PCA nyang geupake profil fungsional mikrobioma usus tikoh. Plot PCA dipeudeuh distribusi sampel di dua komponen utama phon jih. Warna menunjukkan jenis sampel: Tikoh yang terkena PPA warna jih ungu dan tikoh kontrol warna jih kuneng. Komponen utama 1 ngen 2 diplot bak sumbu x ngen sumbu y, maseng-maseng, ngen dinyatakan seubagai rasio varians yeng dijeulahkan awak nyan.
Kamoe selanjut jih meuperiksa kelimpahan knockout KEGG lam jenis sampel nyang berbeda. Sebanyak 3648 knockout unik nyang diidentifikasi, dimana 196 secara signifikan leubeh le lam sampel kontrol dan 106 leubeh le lam sampel PPA (Gambar 5). Sebanyak 145 gen nyang jiteumee lam sampel kontrol ngon 61 gen lam sampel PPA, ngon kelimpahan nyang signifikan beda. Jalur nyang berhubungan ngon metabolisme lipid ngon aminogula secara signifikan leubeh kaya lam sampel PPA (Tabel Tambahan 3). Jalur nyang meukaet ngon metabolisme nitrogen ngon sistem relay belerang secara signifikan leubeh kaya lam sampel kontrol (Tabel Tambahan 3). Kelimpahan gen nyang berhubungan ngon metabolisme aminogula/nukleotida (ko:K21279) ngon metabolisme inositol fosfat (ko:K07291) secara signifikan leubeh tinggi bak sampel PPA (Gambar 5). Sampel kontrol na leubeh le gen nyang berhubungan ngon metabolisme benzoat (ko:k22270), metabolisme nitrogen (ko:k00368), ngon glikolisis/glukoneogenesis (ko:k00361) (Gambar 5).
Gambar 5. Kelimpahan diferensial KO lam mikrobioma usus PPA ngon tikus kontrol. Plot gunong meuapui nyan geugamba perbedaan keukayaan kelompok fungsional (KO). Titek-titek abu-abu menunjukkan KO nyang kelimpahan jih hana signifikan beda antara jenis sampel (nilai p > 0,05). Titek-titek nyang meuwarna menunjukkan perbedaan signifikan lam kelimpahan (nilai p ≤ 0,05). KO nyang na perbedaan kelimpahan nyang paleng rayeuk antara jenis sampel dipeudeuh deungon warna mirah ngon biru muda, nyang sesuai ngon sampel kontrol ngon PPA, maseng-maseng. Titek-titek kuneng ngon ungu menunjukkan KO nyang setidak jih 2,7 kali leubeh le lam sampel kontrol ngon PPA, maseng-maseng. Titek-titek itam menunjukkan KO deungon kelimpahan nyang signifikan berbeda, deungon perbedaan CLR rata-rata antara -1 dan 1. Nilai P dihitong deungon menggunakan tes U Mann-Whitney dan disesuaikan untuk perbandingan nyang le deungon menggunakan prosedur Benjamini-Hochberg. NaN menunjukkan bahwa KO hana termasuk dalam saboh jalur di KEGG. Nilai perbedaan CLR rata-rata tebal menunjukkan perbedaan signifikan dalam kelimpahan. Keu informasi nyang leubeh rinci teuntang jalur nyang na lam KO nyang terdaftar, neukalön Tabel Tambahan 3.
Diantara gen nyang geubri catatan, 1601 gen na kelimpahan nyang signifikan berbeda antara jenis sampel (p ≤ 0,05), ngen setiap gen setidak jih 2,7 kali leubeh le. Dari gen-gen nyoe, 4 gen leubeh le lam sampel kontrol ngon 1597 gen leubeh le lam sampel PPA. Kareuna PPA na sifeut antimikroba, kamoe meuperiksa kelimpahan metabolisme ngon gen produksi PPA antara jeuneh sampel. Di antara 1332 gen nyang berhubungan ngon metabolisme PPA, 27 gen secara signifikan leubeh le lam sampel kontrol ngon 12 gen leubeh le lam sampel PPA. Di antara 223 gen nyang terkait produksi PPA, 1 gen secara signifikan leubeh le lam sampel PPA. Gambar 6A leubeh lanjot menunjukkan kelimpahan gen nyang leubeh tinggi nyang terlibat lam metabolisme PPA, deungon kelimpahan nyang signifikan leubeh tinggi lam sampel kontrol ngon ukuran efek nyang rayeuk, sedangkan Gambar 6B menyorotkan gen individu deungon kelimpahan nyang signifikan leubeh tinggi nyang diamati lam sampel PPA.
Gambar 6. Kelimpahan diferensial gen nyang berhubungan ngon PPA lam mikrobioma usus tikoh. Plot gunong meuapui geugambakan perbedaan kelimpahan gen nyang na hubungan ngon metabolisme PPA (A) ngon produksi PPA (B). Titek-titek abu-abu geutunyok gen nyang kelimpahan jih hana signifikan beda antara jeuneh sampel (nilai-p > 0,05). Titek-titek nyang meuwarna menunjukkan perbedaan signifikan lam kelimpahan (nilai p ≤ 0,05). gen nyang na perbedaan kelimpahan nyang paleng rayeuk geupeuleumah lam warna mirah ngon biru muda (sampel kontrol ngon PPA), maseng-maseng. Kelimpahan titek-titek kuneng ngon ungu setidak jih 2,7 kali leubeh rayeuk bak sampel kontrol ngon PPA nibak sampel kontrol. Titek-titek itam mewakili gen ngon kelimpahan nyang signifikan berbeda, ngon perbedaan CLR rata-rata antara -1 ngon 1. Nilai P dihitong ngon dipakek tes Mann-Whitney U ngon dikoreksi keu padum-padum boh perbandingan ngon prosedur Benjamini-Hochberg. Gen sesuai ngen gen perwakilan bak katalog gen non-redundansi. Nan gen terdiri dari simbol KEGG yang menunjukkan gen KO. Perbedaan CLR rata-rata tebal menunjukkan kelimpahan nyang signifikan berbeda. Garis putus (-) geutunyok bahwa hana simbol keu gen lam database KEGG.
Taksa ngen gen yang na hubungan ngen metabolisme ngen/atau produksi PPA geu identifikasi ngen geu cocokkan identitas taksonomi kontig ngen ID kontig gen. Bak tingkat genus, 130 genera diteumeung na gen nyang berhubungan ngon metabolisme PPA dan 61 genera diteumeung na gen nyang berhubungan ngon produksi PPA (Tabel Tambahan 4). Namun, hana genera nyang menunjukkan perbedaan signifikan lam kelimpahan (p > 0,05).
Bak tingkat spesies, 144 spesies bakteri diteumeung na gen nyang berhubungan ngon metabolisme PPA dan 68 spesies bakteri diteumeung na gen nyang berhubungan ngon produksi PPA (Tabel Tambahan 5). Di antara metaboliser PPA, lapan boh bakteri geupeuleumah peningkatan signifikan lam kelimpahan antara jenis sampel, dan mandum geupeuleumah perubahan signifikan lam efek (Tabel Tambahan 6). Mandum metabolism PPA nyang diidentifikasi deungon perbedaan signifikan lam kelimpahan leubeh le lam sampel PPA. Klasifikasi tingkat spesies geu peugah perwakilan genera yang hana beda secara signifikan antara jenis sampel, termasuk ladom spesies bakteri ngen ruminokokus Diantara bakteri nyang peuget PPA, peut boh bakteri ji peutunyok perbedaan nyang signifikan lam kelimpahan antara jenis sampel. Spesies ngen perbedaan signifikan lam kelimpahan termasuk bakteri novorossi, duncania dubois, miksobakteri enteritidis, ngen ruminococcus bovis
Lam penelitian nyoe, kamoe meuperiksa efek paparan PPA bak mikrobiota usus tikoh. PPA jeut ji peu ek respon nyang beda bak bakteri karena ji produksi oleh spesies terteunte, ji pakek sebage sumber makanan oleh spesies laen, atawa na efek antimikroba. Oleh karena nyan, penambahan jih keu lingkungan usus melalui suplemen makanan mungken na efek nyang berbeda tergantung bak toleransi, kerentanan, ngon kemampuan untuk memanfaatkan jih seubagoe sumber nutrisi. Spesies bakteri sensitif jeut geu peugadeh ngon geu gantoe ngen bakteri nyang leubeh tahan terhadap PPA atawa jeut geu manfaatkan sebage sumber makanan, nyang menyebabkan perubahan komposisi mikrobiota usus. Hase kamoe meungkap perbedaan nyang signifikan lam komposisi mikroba tapi hana efek bak keragaman mikroba secara keseluruhan. Efek yang paleng rayeuk geu amati bak tingkat spesies, ngen leubeh dari 70 taksa yang signifikan beda lam kelimpahan antara PPA ngen sampel kontrol (Tabel Tambahan 2). Evaluasi leubeh lanjot dari komposisi sampel nyang terkena PPA geupeuleumah heterogenitas spesies mikroba nyang leubeh rayeuk dibandengkan ngon sampel nyang hana terkena, geutunjukkan bahwa PPA jeut geu tingkatkan karakteristik pertumbuhan bakteri ngon geubatasi populasi bakteri nyang jeut bertahan udep lam lingkungan nyang kaya PPA. Jadi, PPA jeut secara selektif menginduksi perubahan daripada menyebabkan gangguan nyang meluah bak keragaman mikrobiota usus.
Pengawet makanan lagee PPA seugolom jih ka terbukti jeut keu perubahan kelimpahan komponen mikrobioma usus tanpa mempengaruhi keragaman secara keseluruhan (Nagpal et al., 2021). Di sinoe, kamoe meu amati perbedaan yang paleng mencolok antara spesies bakteroidetes lam filum bakteroidetes (segolom jih dituri sebage bakteroidetes), yang secara signifikan dipeukaya bak tikoh yang terpapar PPA. Peuningkatan kelimpahan spesies Bacteroides na hubungan ngon peningkatan degradasi lendir, nyang mungken jeut keu peningkatan resiko infeksi ngon mempromosikan radang (Cornick dkk., 2015; Desai dkk., 2016; Penzol dkk., 2019). Saboh penelitian geuteume bahwa tikoh agam neonatal nyang geurawat ngon Bacteroides fragilis geupeuleumah perilaku sosial nyang peuingat keu gangguan spektrum autis (ASD) (Carmel et al., 2023), ngon penelitian laen ka geutunyok bahwa spesies Bacteroides jeut geuubah aktivitas imun ngon menyebabkan peradangan kardioimun. 2019). Spesies nyang na lam genus Ruminococcus, Prevotella, ngon Parabakteroides pih na peningkatan nyang signifikan bak tikoh nyang keunong PPA (Coretti dkk., 2018). Spesies Ruminococcus terteunte na hubungan ngon peunyaket lagee peunyaket Crohn melalui produksi sitokin proinflamasi (Henke dkk., 2019), sedangkan spesies Prevotella lagee Prevotella manusia na hubungan ngon peunyaket metabolisme lagee hipertensi dan sensitivitas insulin. 2017). Akhe jih, kamoe meuteume bahwa rasio Bakteroidetes (segolom jih dituri sebage Firmicutes) ngen Bakteroidetes secara signifikan leubeh miyup bak tikoh yang terkena PPA daripada bak tikoh kontrol karena kelimpahan total spesies bakteroidates yang leubeh tinggi. Rasio nyoe seugolom jih ka terbukti jeut keu indikator peunteng homeostasis usus, dan gangguan lam rasio nyoe ka na hubungan ngon berbagai keadaan peunyaket (Turpin dkk., 2016; Takezawa dkk., 2021; An dkk., 2023), termasuk peunyaket radang usus (Sto2.0). Secara kolektif, spesies filum Bacteroidetes deuh jih paleng teuga dipeungaroh oleh PPA diet yang meningkat. Nyoe mungken kareuna toleransi nyang leubeh tinggi keu PPA atawa kemampuan untuk memanfaatkan PPA seubagoe sumber energi, nyang ka terbukti beutoi setidak jih saboh spesies, Hoylesella enocea (Hitch et al., 2022). Atau, paparan PPA ibu jeut meningkatkan perkembangan janin ngen geupeuget usus keturunan tikoh leubeh rentan terhadap kolonisasi Bacteroidetes; namun, desain kajian kamoe hana meumungkenkan penilaian lagee nyan.
Penilaian kandungan metagenomik mengungkapkan perbedaan nyang signifikan lam kelimpahan gen nyang berhubungan ngon metabolisme ngon produksi PPA, ngon tikoh nyang terkena PPA menunjukkan kelimpahan gen nyang bertanggung jawab ateuh produksi PPA nyang leubeh tinggi, sedangkan tikoh nyang hana terkena PPA menunjukkan kelimpahan gen nyang bertanggung jawab ateuh (Gambar6). Hase nyoe menunjukkan bahwa efek PPA bak komposisi mikroba mungken hana hanya karena penggunaan jih, sebalik jih kelimpahan gen nyang terkait ngen metabolisme PPA harus menunjukkan kelimpahan nyang leubeh tinggi lam mikrobioma usus tikoh nyang terpapar PPA. Salah saboh penjelasan jih adalah bahwa PPA nyan mediasi kelimpahan bakteri terutama melalui efek antimikroba jih daripada melalui penggunaan jih oleh bakteri sebagai nutrisi. Penelitian seugolom jih ka geupeuleumah bahwa PPA ji peutheun pertumbuhan Salmonella Typhimurium deungon cara nyang meugantung bak dosis (Jacobson dkk., 2018). Paparan bak konsentrasi PPA nyang leubeh tinggi jeut geu pileh keu bakteri nyang tahan terhadap sifeut antimikroba jih ngon mungken hana teunte jeut geu metabolisme atawa geu produksi jih. Miseu jih, padum-padum boh spesies Parabacteroides geupeuleumah kelimpahan nyang signifikan leubeh tinggi lam sampel PPA, tapi hana gen nyang berhubungan ngon metabolisme atawa produksi PPA nyang geudeteksi (Tabel Tambahan 2, 4, ngon 5). Seulaen nyan, produksi PPA seubagoe hasil sampingan fermentasi tersebar luah di antara berbagai bakteri (Gonzalez-Garcia dkk., 2017). Keanekaragaman bakteri nyang leubeh tinggi mungken jeut keu alasan keu kelimpahan gen nyang leubeh tinggi nyang berhubungan ngon metabolisme PPA lam sampel kontrol (Averina et al., 2020). Seulaen nyan, hanya 27 (2,14%) dari 1332 gen nyang diprediksi jeut keu gen nyang berhubungan secara eksklusif ngon metabolisme PPA. Leu gen nyang berhubungan ngon metabolisme PPA cit teulibat bak jalur metabolisme laen jih. Nyoe leubeh lanjot menunjukkan bahwa kelimpahan gen nyang terlibat lam metabolisme PPA leubeh tinggi bak sampel kontrol; gen nyoe jeut berfungsi bak jalur nyang hana menghasilkan pemanfaatan atawa pembentukan PPA sebagai produk sampingan. Lam hai nyoe, hanya saboh gen nyang na hubungan ngen generasi PPA nyang dipeudeuh perbedaan nyang signifikan lam kelimpahan antara jenis sampel. Berbeda ngen gen nyang terkait ngen metabolisme PPA, gen penanda keu produksi PPA geu pileh karena awak nyan secara langsong terlibat lam jalur bakteri keu produksi PPA. Bak tikoh nyang terkena PPA, mandum spesies diteumeung na meningkatkan kelimpahan ngon kapasitas keu menghasilkan PPA secara signifikan. Nyoe meudukong prediksi bahwa PPA akan memilih produsen PPA ngon kareuna nyan prediksi bahwa kapasitas produksi PPA akan meutamah. Namun, kelimpahan gen hana teunte berkorelasi ngen ekspresi gen; demikian, meskipun kelimpahan gen nyang berhubungan ngon metabolisme PPA leubeh tinggi bak sampel kontrol, tingkat ekspresi mungken berbeda (Shi et al., 2014). Untuk geu konfirmasi hubungan antara prevalensi gen nyang menghasilkan PPA ngon produksi PPA, perle studi ekspresi gen nyang terlibat lam produksi PPA.
Anotasi fungsional PPA ngon metagenom kontrol geupeuleumah padum-padum boh perbedaan. Analisis PCA dari kandungan gen geupeuleumah kelompok-kelompok nyang hana meusaboh antara PPA ngon sampel kontrol (Gambar 5). Pengelompokan lam sampel meungkap bahwa kandungan gen kontrol leubeh beragam, sedangkan sampel PPA dikelompokkan bersama. Pengelompokan meunurot kandungan gen sebandeng ngen pengelompokan meunurot komposisi spesies. Jadi, perbedaan kelimpahan jalur konsisten ngen perubahan kelimpahan spesies ngen strain terteunte lam jih. Lam sampel PPA, dua jalur deungon kelimpahan nyang signifikan leubeh tinggi na hubungan ngon metabolisme gula amino/nukleotida (ko: K21279) ngon jalur metabolisme lipid nyang le (ko: K00647, ko: K03801; Tabel Tambahan 3). Gen yang na hubungan ngen ko:K21279 dituri berhubungan ngen genus Bacteroides, salah saboh genera ngen jumlah spesies yang signifikan leubeh tinggi lam sampel PPA. Enzim nyoe jeut geuhindari respon imun deungon geu ekpresikan polisakarida kapsul (Wang et al., 2008). Nyoe mungken menjelaskan peningkatan Bacteroidetes nyang diamati bak tikoh nyang terpapar PPA. Nyoe meuleungkapi peningkatan sintesis asam lemak nyang diamati lam mikrobioma PPA. Bakteri memanfaatkan jalur FASIIko:K00647 (fabB) keu menghasilkan asam lemak, nyang jeut mempengaruhi jalur metabolisme inang (Yao ngon Rock, 2015; Johnson dkk., 2020), ngon perubahan metabolisme lipid jeut berperan lam perkembangan saraf (Yu20 dkk., 20). Jalur laen nyang menunjukkan peningkatan kelimpahan lam sampel PPA adalah biosintesis hormon steroid (ko:K12343). Na bukti nyang seumaken meutamah bahwa na hubungan nyang teubalek antara kemampuan mikrobiota usus keu mempengaruhi kadar hormon ngon keu dipeungaroh le hormon, sampoe kadar steroid nyang meuningkat mungken na konsekuensi kesehatan hilir (Tetel et al., 2018).
Kajian nyoe hana hana batasan dan pertimbangan. Perbedaan nyang peunteng nakeuh kamoe hana kamoe peuget penilaian fisiologis bak binatang nyan. Kareuna nyan, hana mungken langsong ta simpulkan peu perubahan mikrobioma na hubungan ngon peunyaket peu mantong. Pertimbangan laen nakeuh tikoh lam penelitian nyoe geubri makanan nyang sama ngon mak jih. Studi ukeu jeut ji peutente peue meugantoe dari diet nyang kaya PPA keu diet bebas PPA ji peu ek efek jih bak mikrobioma. Salah saboh keterbatasan dari penelitian kamoe, lagee yang laen, adalah ukuran sampel yang terbatas. Meskipun kesimpulan yang sah jeut dicok, ukuran sampel yang leubeh rayek akan dibi kekuatan statistik yang leubeh rayek wate dianalisis hasee. Tanyoe pih hati-hati bak tacok kesimpulan teuntang hubungan antara perubahan mikrobioma usus ngon peunyaket peu mantong (Yap et al., 2021). Faktor-faktor yang peuget bingong termasuk umu, jenis kelamin, dan diet jeut secara signifikan mempengaruhi komposisi mikroorganisme. Faktor-faktor nyoe jeut keu penjelasan keu hana konsistensi nyang diamati lam literatur teuntang hubungan mikrobioma usus ngon peunyaket nyang kompleks (Johnson dkk., 2019; Lagod ngon Naser, 2023). Miseu jih, anggota dari genus Bacteroidetes ka terbukti na peningkatan atawa menurun bak binatang ngon manusia nyang na ASD (Angelis dkk., 2013; Kushak dkk., 2017). Meunan cit, penelitian komposisi usus bak pasien nyang na peunyaket radang usus ka meuteumeung na peningkatan ngon penurunan bak taksa nyang saban (Walters dkk., 2014; Forbes dkk., 2018; Upadhyay dkk., 2023). Untuk membatasi dampak bias gender, kamoe meucuba untuk memastikan representasi yang sama dari jenis kelamin sehingga perbedaan nyan kemungkenan rayeuk didorong le diet. Salah saboh tantangan anotasi fungsional adalah geu peugadeh urutan gen redundansi. Metode pengelompokan gen tanyo perle identitas urutan 95% ngon kesamaan panyang 85%, seureuta liputan penyelarasan 90% keu geu peugadeh pengelompokan salah. Namun, lam padum-padum boh kasus, kamoe meuamati COG deungon anotasi nyang saban (misal jih, MUT) (Gbr. 6). Studi leubeh lanjot perle keu peutente peu ortolog nyoe beda, terkait ngen genera terteunte, atau peu nyoe merupakan keterbatasan pendekatan pengelompokan gen. Keterbatasan laen dari anotasi fungsional adalah potensi salah klasifikasi; gen bakteri mmdA nyan enzim nyang dituri nyang terlibat lam sintesis propionat, tapi KEGG hana menghubungkan jih ngon jalur metabolisme propionat. Sebalik jih, ortolog scpB ngon mmcD na hubungan. Sejumlah rayeuk gen tanpa knockout nyang geutunyok jeut geuakibatkan ketidakmampuan keu geuidentifikasi gen nyang terkait PPA watee geunilai kelimpahan gen. Studi bak masa ukeu akan meunfaat dari analisis metatranskriptom, nyang jeut geubri pemahaman nyang leubeh dalam teuntang karakteristik fungsional mikrobiota usus ngon menghubungkan ekspresi gen ngen efek hilir nyang potensial. Keu penelitian nyang melibatkan kelainan perkembangan saraf spesifik atawa peunyaket radang usus, penilaian fisiologis ngon perilaku binatang perle keu menghubungkan perubahan komposisi mikrobioma ngon kelainan nyoe. Studi tambahan nyang geu transplantasikan mikrobioma usus u dalam tikoh bebas kuman chit akan berguna keu geu peutente peu mikrobioma nyan adalah penggerak atawa karakteristik peunyaket.
Singkat jih, kamoe menunjukkan bahwa PPA diet bertindak seubagoe faktor lam perubahan komposisi mikrobiota usus. PPA nakeuh saboh bahan pengawet nyang ka jisetujui le FDA nyang le that ji teume lam macam-macam makanan nyang, watee ka paparan lam jangka panyang, jeut ji seubabkan gangguan flora usus normal. Kamoe meuteumee perubahan lam kelimpahan padum-padum boh bakteri, nyang menunjukkan bahwa PPA jeut mempengaruhi komposisi mikrobiota usus. Perubahan mikrobiota jeut menyebabkan perubahan tingkat jalur metabolisme terteunte, yang jeut menyebabkan perubahan fisiologis yang relevan ngen kesehatan ureung inong. Penelitian leubeh lanjot dipeureule untuk ditentukan peu efek PPA diet bak komposisi mikroba jeut menyebabkan disbiosis atawa peunyaket laen. Studi nyoe geubri landasan keu studi ukeu teuntang pakriban efek PPA bak komposisi usus jeut meudampak keu kesehatan manusia.
Dataset nyang geupeuleumah lam penelitian nyoe na lam repositori online. Nan teumpat peuneugöt ngon nomor akses nakeuh: PRJNA1092431.
Kajian binatang nyoe ka jisetujui le Komite Perawatan dan Penggunaan Binatang Kelembagaan Universitas Florida Teungoh (UCF-IACUC) (Nomor Izin Penggunaan Binatang: PROTO202000002). Penelitian nyoe sesuai ngen hukom, peraturan, dan syarat kelembagaan setempat.
NG: Konseptualisasi, Kurasi data, Analisis formal, Penyelidikan, Metodologi, Perangkat Lunak, Visualisasi, Tuleh (draf asli), Tuleh (tinjauan & penyuntingan). LA: Konseptualisasi, Kurasi data, Metodologi, Sumber Daya, Peunuleh (tinjauan & penyuntingan). SH: Analisis formal, Perangkat Lunak, Tuleh (tinjauan & penyuntingan). SA: Peunyelidikan, Peunuleh (resensi & editing). Keupala Hakim: Peunyelidikan, Peunuleh (resensi & editing). SN: Konseptualisasi, Administrasi proyek, Sumber Daya, Pengawasan, Peunuleh (resensi & editing). TA: Konseptualisasi, Administrasi proyek, Pengawasan, Peunuleh (resensi & penyuntingan).
Peunuleh geupeugah bahwa awak nyan hana meuteumeung dukungan keuangan keu penelitian, peunuleh, dan/atau penerbitan artikel nyoe.
Penuleh geupeugah bahwa penelitian nyan dipeuget hana hubungan komersial atawa keuangan yang jeut dipeugah seubagoe potensi konflik kepentingan. hana berlaku.
Mandum peundapat nyang geupeugah lam tulesan nyoe nakeuh peundapat peunuleh mantong dan hana teunte meugambakan pandangan lembaga, penerbit, editor, atawa resensi awak nyan. Produk peu mantong nyang geuevaluasi lam artikel nyoe, atawa klaim peu mantong nyang geupeugot le pabriek jih, hana geujamin atawa geudukung le penerbit.
Bahan tambahan keu tulesan nyoe jeut neuteumeung bak online: https://www.
Abdelli LS, Samsam A, Nasser SA (2019). Asam propionat geu induksi gliosis ngon neuroinflamasi ngon geu atoe jalur PTEN/AKT lam gangguan spektrum autis. Laporan ilmiah 9, 8824-8824. Doi: 10.1038/s41598-019-45348-z
Aitchison, j. (1982) Analisis statistik data komposisi. JR Stat Soc Ser B Metode Aceh. 44, 139-160. Doi: 10.1111/j.2517-6161.1982.tb01195.x
Ahn j, kwon h, kim yj (2023). Rasio Firmikut/Bakteroidet seubagoe faktor resiko kanker payudara. Jurnal Kedokteran Klinis, 12, 2216.
Anders s., huber w. (2010) Analisis ekspresi diferensial dari data hitongan urutan. Nat Sebelumnya. 1-1, 1-10. doi: 10.1038/seugolom 2010.4282.1
Angelis, MD, Piccolo, M., Vannini, L., Siragusa, S., Giakomo, AD, Serrazanetti, Di, dan laen-laen. (2013). Mikrobiota fekal ngon metabolom bak aneuk miet autis ngon gangguan perkembangan pervasif hana dipeugah laen. PloS Satu 8, e76993. 10.1371/jurnal.pone.0076993
Averina ov, kovtun as, polyakova si, savilova am, rebrikov dv, danilenko vn (2020). Ciri-ciri neurometabolik bakteri mikrobiota usus bak aneuk muda nyang na gangguan spektrum autis. Jurnal Mikrobiologi Medis 69, 558-571. doi: 10,1099/jmm.0,001178
Bakuro F., Nombela K. (2012). Mikrobioma seubagoe organ manusia. Mikrobiologi klinis ngon infeksi 18, 2-4. Doi: 10.1111/j.1469-0691.2012.03916.x
Baur T., Dure P. (2023). Wawasan baro tentang fisiologi bakteri yang peuget asam propionat Mikroorganisme 11, 685. doi: 10,3390/mikroorganisme11030685
Bazer fW, Spencer TE, Wu G, Cudd TA, Meininger SJ (2004) Nutrisi ibu dan perkembangan janin. J Gizi. 134, 2169-2172. doi: 10.1093/jn/134.9.2169
Benyamin, Y., ngon Hochberg, J. (1995). Meukontrol tingkat positif palsu: Pendekatan nyang praktis ngon efisien untok meupadum boh pengujian. JR Stat Soc Ser B Metode Aceh. 57, 289-300. Doi: 10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x