肠道微生物调控动物肌肉的生长和发育
《动物营养学》课程笔记
《动物营养学》课程笔记第一章绪论一、动物营养学发展1. 动物营养学起源动物营养学起源于人们对动物饲养实践中的观察和思考。
18世纪末至19世纪初，随着农业生产力的提高和科学技术的进步，人们开始系统地研究动物的营养需求与饲料的营养价值。
（1）早期研究：早期的研究主要集中在饲料的化学组成和动物对饲料的消化能力上。
法国化学家拉瓦锡（Antoine Lavoisier）提出了“呼吸是燃烧的一种形式”，为动物营养学的发展奠定了基础。
（2）李比希的贡献：德国农业化学家尤斯图斯·冯·李比希（Justus von Liebig）是动物营养学的奠基人之一，他提出了动物营养的有机体理论，即动物体需要的营养物质主要来源于饲料中的有机物质。
2. 动物营养学的发展阶段（1）初创阶段（18世纪末-19世纪末）：在这一阶段，动物营养学的研究主要集中在饲料的化学分析和动物对营养物质的消化吸收上。
研究者们开始认识到不同营养物质对动物生长和健康的重要性。
（2）发展阶段（20世纪初-20世纪中叶）：这一时期，动物营养学形成了较为完整的理论体系，包括营养物质的分类、营养生理学、营养代谢等。
同时，饲料工业的发展和饲养标准的建立为动物营养学的研究提供了实践基础。
（3）成熟阶段（20世纪中叶至今）：随着生物化学、分子生物学、遗传学等学科的发展，动物营养学研究进入了分子水平，开始探讨营养与基因表达的调控、营养与免疫系统的关系等深层次问题。
3. 我国动物营养学发展（1）起步阶段（20世纪初-20世纪40年代）：我国动物营养学研究起步较晚，主要依赖于引进和消化国外的研究成果。
（2）发展阶段（20世纪50年代-20世纪80年代）：在这一阶段，我国动物营养学研究取得了显著成果，如饲料资源的开发利用、饲养标准的制定和推广等。
（3）快速发展阶段（20世纪90年代至今）：我国动物营养学研究取得了世界领先水平，研究领域不断拓展，包括营养与基因调控、营养与环境友好型畜牧业、饲料添加剂研究等。
微生物饲料添加剂
微生物饲料添加剂导言随着现代农业的发展，农业产业链不断延伸，养殖业不断壮大。
为了提高养殖业的生产效率、降低饲料成本、改善环境质量、促进动物健康等多方面考虑，微生物饲料添加剂作为一种新型的饲料添加剂，在养殖业中得到了广泛应用。
本文将主要介绍微生物饲料添加剂的种类、作用、优点及应用现状。
一、微生物饲料添加剂的种类微生物饲料添加剂是指将某些微生物或微生物群体作为饲料添加剂加入到动物的饲料中，其种类繁多，常见的有以下几种：1、益生菌益生菌是一种对动物健康有益的微生物，其作用是通过改善动物肠道内菌群的平衡，降低有害菌的数量，提高有益菌的数量，促进动物的消化吸收和免疫能力，增加生长速度和体重，减少饲料转化率，降低饲料成本。
常见的益生菌有乳酸杆菌、双歧杆菌、酵母菌等，其中双歧杆菌是一种比较流行的益生菌，在饲料添加剂中得到了广泛应用。
2、发酵剂发酵剂是一种通过菌群发酵来制作的饲料添加剂，常见的有酵母菌、酵素等，其作用是通过改善动物肠道内菌群的平衡，提高饲料的营养价值和消化率，增强动物的免疫力，使动物更健康、更强壮。
3、微生物菌剂微生物菌剂是一种包含多种微生物的饲料添加剂，包括益生菌、产酸菌、发酵菌等，其作用是维持动物肠道内菌群的平衡，增强动物的消化吸收和免疫力，促进生长和发育，提高饲料的利用率和经济效益。
二、微生物饲料添加剂的作用微生物饲料添加剂在养殖业中的应用主要有以下几个方面：1、促进动物的生长和发育适当添加微生物饲料添加剂可以改善动物的肠道环境，促进营养物质的消化吸收，增加动物的体重和生长速度，提高生产效率。
同时，微生物饲料添加剂还可以改善动物的免疫力，提高动物的抗病能力，降低疾病发生率，进一步促进动物的生长和发育。
2、降低饲料成本在合理控制饲料配方的前提下，适当添加微生物饲料添加剂可以提高饲料的利用率，降低饲料的转化率，减少饲料的浪费，降低饲料成本，提高经济效益。
3、改善环境质量过度使用抗生素等化学合成饲料添加剂会对环境质量造成一定的污染，而微生物饲料添加剂是一种天然、绿色、环保的饲料添加剂，不会对环境造成污染，有助于改善环境质量。
肠道菌群相关代谢物--短链脂肪酸生物学功能
肠道菌群相关代谢物--短链脂肪酸⽣物学功能短链脂肪酸是肠道微⽣物重要的代谢物之⼀，作为信号分⼦对宿主的⼀系列活动产⽣影响，本期⼩编系统整理了肠道菌群相关代谢物——短链脂肪酸的⽣物学功能，供⼤家参考。
已有越来越多的研究针对饮⾷、微⽣物和⽣理学之间相互作⽤展开研究，本⽂将重点关注膳⾷纤维的微⽣物发酵产物短链脂肪酸（SCFAs）的⽣物学功能。
SCFAs主要由⼄酸盐、丙酸盐和丁酸盐组成，在调节宿主代谢、免疫系统和细胞增殖⽅⾯具有关键作⽤。
SCFAs在盲肠和近端结肠中浓度最⾼，是结肠细胞能量来源（尤其是丁酸盐），也可以通过门静脉转运到外周循环中作⽤于肝脏和外周组织。
尽管外周循环中SCFAs⽔平较低，但它们作为信号分⼦参与宿主不同的⽣物过程。
微⽣物发酵产物：短链脂肪酸在肠道前端，膳⾷纤维不被宿主消化酶进⾏分解代谢，⽽进⼊盲肠和结肠部位，该部位的微⽣物群将膳⾷纤维发酵代谢产⽣SCFAs，以⼄酸盐、丙酸盐和丁酸盐为主。
然⽽，当可发酵纤维供不应求时，微⽣物转向对⽣长不太有利的能量来源，如来⾃膳⾷的氨基酸、内源蛋⽩质或膳⾷脂肪。
这导致微⽣物群发酵活性和SCFAs等产物浓度降低。
蛋⽩发酵可以保持SCFAs池，但主要产⽣⽀链脂肪酸如异丁酸、2-甲基丁酸、异戊酸，源⾃⽀链氨基酸缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸，⽽这可能与胰岛素抵抗相关。
饮⾷补充富含蛋⽩质或脂肪的膳⾷纤维可恢复有益微⽣物⽔平，降低有毒微⽣物代谢产物的⽔平，增加SCFAs含量。
⼄酸：SCFAs主要成分，许多肠道菌群通过⼄酰辅酶A（acetyl-CoA）或Wood-Ljungdahl途径代谢丙酮酸产⽣。
Wood-Ljungdahl途径分为两个分⽀：C1分⽀（东⽅分⽀）将CO2还原为甲酸；⼀氧化碳分⽀（西⽅分⽀）将CO2还原成CO，CO进⼀步与甲基结合以产⽣⼄酰辅酶A。
丙酸：通过琥珀酸途径将琥珀酸转化为甲基丙⼆酰辅酶A产⽣。
丙烯酸与乳酸作为前体通过丙烯酸酯途径合成丙酸，也可以通过丙⼆醇途径合成，该途径以脱氧⼰糖（如海藻糖和⿏李糖）为底物。
肠易激综合征患者焦虑-抑郁状态与肠道菌群相关性的研究进展
·综述·基金项目：内蒙古自治区卫生健康科技计划项目（202201259）、内蒙古自治区高等学校科学研究项目（NJZZ22657）作者单位：010000 内蒙古呼和浩特，内蒙古医科大学附属医院消化内科（张铭麟、王珏、陈平、丛春莉、田莉娜、杨琴、 侯叶廷），检验科（福泉）通信作者：侯叶廷，Email:*********************肠易激综合征患者焦虑-抑郁状态与肠道菌群相关性的研究进展张铭麟 王 珏 陈 平 丛春莉 福 泉 田莉娜 杨 琴 侯叶廷【摘要】 肠易激综合征（IBS ）是一种常见的功能性肠道疾病，该病患者常伴有焦虑、抑郁等精神疾病，严重影响了其生活质量。
肠道菌群-脑-肠轴在IBS 发病中发挥着重要作用，其通过神经、内分泌、代谢和免疫这4种途径实现大脑与肠道菌群的沟通。
该文就IBS 患者与焦虑-抑郁患者肠道菌群的相关性，以及益生菌治疗对IBS 伴焦虑-抑郁状态患者效果的研究进展作一综述。
【关键词】 肠易激综合征；焦虑；抑郁；肠道菌群；脑-肠轴DOI: 10. 3969/j. issn. 1673-534X. 2024. 02. 003肠易激综合征（IBS ）是一种功能性肠病，以反复发作的腹痛为主要症状，可伴有腹胀，且与排便频率或粪便性状改变有关[1]。
除上述症状外，IBS 患者还常合并精神心理异常[2]。
一项荟萃分析结果显示，IBS 患者合并焦虑或抑郁状态的发生率分别为39%和29%[3]。
IBS 患者的生活质量与其精神心理状态显著相关，IBS 患者的精神心理障碍越严重，则其IBS 症状越严重，生活质量下降越显著[4]。
全球范围内IBS 的患病率为3.3%～31.6%[5]。
IBS 患者的病程较长且反复发作，严重影响了其生活质量，给社会造成了巨大负担。
目前IBS 患者可选择的治疗方案有限、总体疗效欠佳，导致患者的满意度较低。
这可能是因为IBS 是一种异质性疾病，其治疗通常未针对其根本病因[6]。
动物营养学的重要性及其对健康的影响
动物营养学的重要性及其对健康的影响动物营养学是研究动物在生长发育、繁殖、生产及免疫等方面营养需求和营养代谢的科学。
动物的饲养管理中，合理的营养供给是确保动物健康生长和产量提高的关键因素之一。
本文将探讨动物营养学的重要性以及其对健康的影响。
一、动物营养学的重要性1. 提供营养需求：动物营养学指导饲料的配制，根据不同种类和生理状态的动物提供适宜的营养素，确保动物获得所需营养物质，保证动物的正常生长发育和免疫力的提高。
2. 提高生产性能：合理的饲养管理和科学的营养供给能够显著提高动物的生产性能。
通过精确的蛋白质、能量、维生素和矿物质的供给，能够提高动物的饲料转化效率、增加体重和肌肉的积累，提高育肥和生产动物的出栏率及产量。
3. 促进动物健康：动物合理的营养供给能够增强动物的免疫功能，降低疾病风险和发生率。
适宜的营养能够帮助动物建立良好的消化系统，维护肠道微生物的稳定，促进肠道健康，提高抗病能力和免疫力，减少动物群体和个体间的传染疾病发生。
二、营养对动物健康的影响1. 蛋白质的影响：蛋白质是构成动物体内组织和细胞的重要组成成分，对动物的生长发育起着关键作用。
合理的蛋白质供给能够促进肌肉的增长和修复，提高产蛋和产奶的能力，并且对动物的繁殖力、免疫力和抗病能力起着重要作用。
2. 维生素的影响：维生素是动物生长和发育所必需的有机化合物。
不同种类的维生素在动物体内具有不同的生理功能，如维生素A促进生长发育和免疫功能，维生素D调节钙、磷代谢，维生素E和C具有抗氧化功能等。
缺乏或过量的维生素供给都会对动物的健康产生不利影响。
3. 矿物质的影响：矿物质对于动物的正常生理功能发挥着重要作用。
例如，钙、磷、铜、锌、铁等矿物质对骨骼的形成和维持、神经传导、酶活性等至关重要。
适当的矿物质供给有助于提高动物的生长速度和饲料转化效率。
4. 能量的影响：能量是动物生长、运动和代谢活动所需的重要物质。
合理的能量供给能够维持动物的体温平衡，促进脂肪的积累和能量的储存，保证动物有足够的能量进行生理活动。
果寡糖的功能及在养殖业中的应用
果寡糖的功能及在养殖业中的应用果寡糖是一种由果糖和葡萄糖组成的低聚糖，具有多种功能并在养殖业中得到广泛应用。
下面将具体介绍果寡糖的功能以及在养殖业中的应用。
首先，果寡糖具有调节肠道菌群的功能。
果寡糖被人体内的益生菌发酵，生成有益健康的短链脂肪酸，如丙酸、丁酸等。
这些短链脂肪酸能够增加肠道酸度，抑制有害菌的生长，促进益生菌的繁殖。
此外，果寡糖还能增加益生菌的黏附能力，使其更好地附着在肠道上皮细胞上，从而增强它们的功能。
调节肠道菌群的能力使果寡糖在畜禽养殖中得到广泛应用，特别是在提高动物生长性能和免疫力方面发挥着重要作用。
其次，果寡糖具有增强免疫力和抗菌作用的功能。
果寡糖能够刺激和增强机体的免疫反应，提高机体对病原微生物的抵抗力。
研究表明，果寡糖能够促进免疫细胞的增殖和活性，增加免疫细胞的吞噬能力和杀菌活性，从而增强对病原微生物的防御能力。
此外，果寡糖还能够抑制有害菌的生长，减少其对机体的侵害。
因此，果寡糖在畜禽养殖中被广泛应用于预防和控制动物传染病，提高动物的抗病能力和生产性能。
再次，果寡糖具有调节血脂和改善肝功能的功能。
果寡糖能够抑制脂肪的合成和吸收，减少脂肪在体内的积累，从而降低血脂水平。
同时，果寡糖能够促进肝细胞的再生和修复，提高肝脏的解毒功能和代谢能力。
研究表明，果寡糖能够降低动物的血脂水平，减少脂肪肝的发生，改善动物的生长性能和免疫功能。
因此，果寡糖在畜禽养殖中常被用于改善动物的肝功能和促进生长发育。
最后，果寡糖具有增加饲料利用率和提高肉品质量的功能。
果寡糖能够促进动物的食欲和消化道吸收能力，增加饲料的利用率。
此外，果寡糖还能够提高动物的瘦肉率和肌肉品质，减少脂肪的积累。
研究表明，果寡糖能够改善饲料转化率和肉品质量，降低养殖成本，提高农民的经济效益。
综上所述，果寡糖具有调节肠道菌群、增强免疫力、抗菌、调节血脂、改善肝功能、增加饲料利用率和提高肉品质量等多种功能，在畜禽养殖业中得到广泛应用。
肠道菌群可影响骨骼肌质量和功能：肠肌轴
肠道菌群可影响骨骼肌质量和功能：肠肌轴过去的十多年里，越来越多的证据表明，生活在我们每个人肠道中的共生微生物群落影响着我们生理的许多方面。
我们已经在许多急性和慢性疾病中都观察到了肠道菌群的特异性改变，也就是菌群失调，而且不仅仅局限于胃肠道系统。
肠道菌群还可以通过调节炎症、合成代谢、胰岛素敏感性、营养物质的生物利用度、毒素的释放和代谢活性调节因子等多种机制对远端组织和器官产生影响。
肠道菌群与宿主共同进化以满足互惠互利的生化和生理需求，这在一定程度上影响了宿主的健康。
肠道菌群影响着肝脏和肠道的代谢，影响着我们的免疫和行为。
骨骼肌也是人体主要的代谢器官之一，那么肠道菌群是否也可以调节骨骼肌的功能呢？“肠肌轴”真的存在吗？肠道菌群影响骨骼肌功能无菌动物由于缺乏肠道微生物，提供了研究肠道微生物与宿主相互作用的机会。
无菌动物的研究发现了很多肠道细菌与骨骼肌之间的关联：1、与拥有肠道菌群的正常健康小鼠相比，缺乏肠道菌群的无菌小鼠的骨骼肌肉质量明显下降且表现出肌肉萎缩的迹象。
给无菌小鼠重新定植肠道微生物可以恢复其骨骼肌质量。
2、骨骼肌质量是由肌肉蛋白质合成和蛋白质降解之间的平衡来维持的，无菌小鼠肌肉蛋白质的降解超过了蛋白质的合成，表现为肌肉中胰岛素样生长因子-1的表达降低，这在一定程度上可能是导致无菌小鼠骨骼肌肉质量下降的原因。
重新定植肠道微生物可以恢复无菌小鼠胰岛素样生长因子-1的表达。
3、线粒体是细胞内的能量工厂，为它们的各种功能提供能量。
无菌小鼠的骨骼肌的能量产生存在问题，它们似乎不太能够制造和利用线粒体，与线粒体功能相关的一些酶的活性降低。
将正常小鼠的肠道微生物移植到无菌小鼠体内，可以提高无菌小鼠线粒体中酶的活性。
线粒体中酶活性的增加帮助无菌小鼠的骨骼肌产生更多的能量。
4、对骨骼肌、肝脏和血清的核磁共振光谱分析显示，与正常小鼠相比，无菌小鼠的能量稳态被破坏，氨基酸代谢途径受到明显的干扰。
5、无菌小鼠的血清胆碱水平也有所下降，这是乙酰胆碱的前体，而乙酰胆碱是神经肌肉接头处的肌肉和神经之间信号交流的关键神经递质。
《动物营养学》课程笔记
《动物营养学》课程笔记第一章绪论1.1 动物营养学发展动物营养学的发展可以分为几个阶段：- 初始阶段：18世纪末至19世纪初，科学家们开始关注动物饲料的化学成分，通过对饲料中蛋白质、脂肪、碳水化合物等养分含量的分析，初步了解了动物对营养的需求。
- 科学阶段：20世纪初，随着生物学、生物化学、生理学等学科的发展，动物营养学开始从单一的化学分析转向对动物营养生理和代谢过程的研究。
- 系统阶段：20世纪中叶至今，动物营养学逐渐形成了以动物生理代谢为基础，研究营养素对动物生长、生产、繁殖和健康影响的科学体系。
同时，分子生物学、遗传学、生态学等学科的发展，为动物营养学的研究提供了新的思路和方法。
1.2 动物营养学的研究热点动物营养学的研究热点主要集中在以下几个方面：- 营养与基因表达：研究营养素对动物基因表达的调控作用，以及通过基因工程技术改变动物对营养素的利用效率。
- 营养与免疫：探讨营养对动物免疫系统的影响，提高动物对疾病的抵抗力。
- 营养与肠道健康：研究营养素对肠道微生物群落结构、肠道黏膜屏障功能的影响，以及通过营养调控改善肠道健康。
- 营养与环境：研究动物营养与环境保护之间的关系，降低畜牧业对环境的影响。
1.3 畜牧业热词解析（上）- 绿色畜牧：指在养殖过程中，采用环保、低碳、可持续的生产方式，生产出安全、优质、营养的畜产品。
这包括合理利用资源、减少废弃物排放、保护生态环境等方面。
- 精准营养：根据动物的品种、生长阶段、生产性能等个体差异，为其提供定制化的营养方案，实现营养的精准供给。
这有助于提高饲料利用率，减少资源浪费，降低生产成本。
- 生态养殖：在养殖过程中，模拟动物在自然生态环境中的生长条件，提高动物福利，生产出高品质的畜产品。
这包括采用有机饲料、减少抗生素使用、提供宽敞舒适的养殖环境等措施。
1.4 畜牧业热词解析（下）- 饲料添加剂：为改善动物生产性能、保障动物健康、提高饲料利用率等目的，而在饲料中添加的具有特定功能的物质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
11-05摘要：栖息于动物肠道中的微生物群与宿主形成稳定的共生关系。
肠道菌群的定植状态、繁殖能力和营养需求受到宿主生理稳态的影响，同时，肠道菌群的组成和多样性随宿主外部和内部环境的改变而发生波动。
此外，肠道菌群通过肠道神经系统和外周循环系统直接或间接参与并调控宿主的信号传递、物质代谢、免疫形成和器官功能。
骨骼肌的生长、发育和代谢很大程度上决定了动物的能量稳态和整体生长性能，是决定动物产肉性状和肉品生产的根本因素。
当前，大量研究表明动物肠道微生物在促进肌肉生长和维持肌肉机能方面发挥重要作用，一些学者提出了“肠——肌轴”的双向信息交流机制。
本文综述了近年来国内外关于消化道微生物参与调控人和动物的肌肉生长和发育、肌肉疾病形成、物质与能量代谢等方面的研究进展，加深和完善关于肠道微生物调控肌肉生长和发育的认识。
近年来，肠道微生物已逐渐成为生命科学领域的研究热点。
哺乳动物胃肠道中栖息着数量庞大、种类繁多的微生物（细菌、真菌、古菌、病毒等），其中绝大多数是细菌。
单胃动物肠道细菌的数量高达1014个，是细胞数量的10倍以上，由500种以上的细菌组成。
仔猪出生后肠道微生物区系迅速发展，出生12 h后结肠中细菌的数量达到109～1010 CFU/g内容物，以厌氧菌和兼性厌氧菌为主，并在断奶以后逐渐形成稳定的肠道菌群。
肠道菌主要分为厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidete）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、疣微菌门（Verrucomicrobia）和梭杆菌门（Fusobacteria），其中前2类菌门的数量超过全部肠道菌的90％。
在动物的进化过程中，肠道微生物与宿主形成了稳定的共生关系。
微生物长期稳定的寄居在动物消化道内，它们的增殖和繁衍依赖动物机体提供适宜的环境因子和营养源。
肠道菌群的黏附定植、组成变化和代谢活力直接或间接地影响和控制宿主的生长、发育以及各项生命活动。
反之，肠道菌的定植和生长随着宿主动物的年龄、性别、生长环境、饮食营养的不同而发生波动和改变。
病原菌、药物、应激和外部刺激等引起的宿主的急剧生理变化会影响肠道菌群的多样性和稳定性，导致肠道微生态失衡。
1 肠道微生物的重要生理功能当前的研究证实，肠道菌对于宿主的健康生长具有不可估量的重要作用。
除了协助宿主分解和消化进入肠道的各类营养物质（特别是膳食纤维），肠道菌群还能合成和产生多种营养功能物质（如B族维生素和部分功能性氨基酸等）。
一些益生菌能够促进肠上皮黏液的分泌，协助宿主形成肠黏膜保护屏障，抑制外源致病菌群的定植。
细菌产生的代谢物、菌体蛋白、细菌素等经由迷走神经和循环途径参与宿主各种代谢调控与信号传导。
肠道微生态紊乱会引起宿主免疫失衡从而引发机体代谢表型障碍，并诱发多种疾病的发生，如抑郁症、帕金森症和肥胖症等。
通过补充益生菌或益生元来促进优势菌群的繁殖，或者采用菌群移植的方式恢复肠道稳态，能够有效地减少有害菌的数量，恢复或者促进宿主的健康发育。
2 肠道菌群定植稳态影响动物肌肉生长和代谢骨骼肌是动物重要的组织器官，负责机体的运动和平衡，保护内脏器官，同时还是重要的能量储存和消耗器官。
骨骼肌组织可以通过分泌产生多种肌源性细胞因子，如鸢尾素、肌联素、肌肉抑制素和脑源性神经营养因子等，影响和干预其他组织的生理功能。
在畜牧生产中，猪、牛、羊和家禽等动物肌肉组织的生长和功能决定了动物的产肉量和肉品质量。
所以，揭示肠道微生物对动物宿主肌肉生长的影响及作用机制具有重要的经济意义。
基于无菌动物的微生物移植试验整体反映了肠道微生物通过参与机体的物质代谢网络对宿主的生长和代谢表型进行调节，并直接影响到肌肉的生长、发育和代谢调控。
Backhed等试验发现，无菌小鼠的体脂蓄积量比带菌小鼠减少了60％，其葡萄糖耐受度和胰岛素敏感性均大幅度降低。
在无菌小鼠的骨骼肌中，能量稳态相关的调控分子5′-单磷酸腺苷蛋白激酶（adenosine 5′-monophosphateactivated protein kinase,AMPK）和负责线粒体氧化代谢的肉碱棕榈酰转移酶-1（carnitine palmitoyltransferase-1,CPT-1）蛋白都具有更高的表达量和蛋白活性。
此外，无菌小鼠肠道内高水平的空腹诱导脂肪因子（fasting-induced adipose factor,Fiaf）增加了肌肉中过氧化物酶体增殖物受体γ共激活因子1α（peroxisomeproliferators activated receptor gamma coactivator 1 alpha,PGC-lα）蛋白——一种主要的线粒体脂肪氧化调节分子。
这些结果说明无菌小鼠的肌肉组织中脂肪氧化和能量消耗率都高于普通小鼠，而给无菌小鼠的肠道定植细菌后其骨骼肌的能量代谢效率有所减少。
肠道微生物的组成与多样性有助于维持肌肉的正常生长和代谢能力。
以不同的方法改变肠道菌群会直接影响肌肉的生长和功能。
肥胖型的荣昌猪和瘦肉型的约克夏猪肠道微生物区系存在显著差异。
将2种猪的肠道微生物通过粪菌移植方式传递给无菌小鼠后，受体小鼠表现出与供体猪相似的代谢表型。
与灌胃约克夏猪粪便的小鼠相比，灌喂荣昌猪粪便的小鼠体脂重具有增加的趋势，肌肉中的慢肌纤维比例提高，腓肠肌肌纤维直径和横截面积具有减小的趋势，腓肠肌的脂肪合成的能力提高，肌内脂肪增多。
Liu等分别给正常饮食与高脂饮食的小鼠移植多形拟杆菌，结果发现正常饮食小鼠的总脂肪含量减少，肌肉含量增加；而高脂饮食小鼠体重增长速度减慢，肌肉块重量也明显增加。
还有研究表明，给健康的年轻小鼠额外补充植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）TWK10可以增加小鼠肌肉块的大小和运动能力（握力和游泳时间）。
Choi发现细菌形成的胞外囊泡（extracellular vesicles,EVs）参与了高脂饮食造成的小鼠骨骼肌组织的胰岛素抵抗和糖代谢紊乱。
肌肉的强化也会影响到肠道菌群的组成和代谢强度。
适量的运动和锻炼能够明显增强宿主的肠道健康，维持肠道菌群的多样化，增强代谢活力。
这些研究说明肠道菌的定植和状态与肌肉的生长和功能存在密切联系。
肠道菌的改变和波动会带来宿主生理与代谢的整体变化，往往会涉及肌肉组织的变化，包括肌肉生长、纤维转化和代谢调控等不同方面。
3 肠道菌代谢物影响肌肉生长和肌细胞发育进入消化道的营养物质经肠道菌分解和代谢产生的代谢物和次级代谢物，是肠道菌发挥不同生理调控功能的主要作用媒介，如短链脂肪酸（short-chain fatty acids, SCFAs）、多不饱和脂肪酸、次级胆汁酸、生物胺、5-羟色胺、吲哚丙酸。
碳水化合物在大肠经微生物发酵后产生大量的乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等SCFAs及其盐类化合物。
SCFAs既可以作为后肠的能量物质，也可以维持肠道屏障功能和调节肠道动力。
此外，SCFAs还可以作为效应分子，经由神经、免疫和循环系统影响大脑、肝脏、肌肉等不同器官的代谢和功能。
丁酸钠是丁酸的化合物，可以治疗衰老小鼠的肌肉萎缩，增加小鼠后肢肌肉质量及活性氧和线粒体水平，减少骨骼肌中脂肪含量。
具体机制可能是：丁酸钠作为一种组氨酸去乙酰化酶抑制剂，不仅能提高骨骼肌细胞中乙酰化水平，还可抑制肌细胞生成素、肌肉特异性环指蛋白1（muscle specific ring finger protein,MuRF1）和肌萎缩蛋白Fbox-1（Atrogin-1）的表达。
它还能降低泛素-蛋白酶体活性，减少神经损伤后的氧化应激，缓解神经压迫导致的肌肉损伤。
除此之外，丙酸等其他SCFAs 也可通过影响糖代谢参与机体的能量代谢，进而影响肌肉的生长发育。
丙酸可作为糖异生的底物激活小鼠肠道的糖异生反应，补饲丙酸能够提高宿主的胰岛素敏感性和葡萄糖耐受量，减轻小鼠的体重。
Han等也发现丙酸能够促进C2C12肌细胞的基础葡萄糖摄取。
此外，肠道损伤和微生态失衡会导致肠道内产生大量的炎症或毒性分子，并通过循环系统影响或损害其他组织的机能，例如革兰氏阴性菌的主要菌体成分脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）和色氨酸降解物硫酸吲哚等。
高脂饮食、应激、药物等刺激引起肠道通透性增强，导致LPS等代谢物大量进入血液循环，引起包括肌肉组织在内的多个组织器官炎症反应和胰岛素信号途径的损伤。
此外，随着宿主动物的衰老，肌肉功能逐渐丧失和肌营养不良也都与肠道微生物群的生态失调以及肠道通透性增加相关——这会促进细菌有害代谢物进入循环系统并引起肌肉组织损伤。
有报道指出，肠道菌群依赖性的代谢物三甲胺-N-氧化物（trimethylamine-N-oxide,TMAO）进入血液循环后诱导宿主β-半乳糖苷酶、P53、P21等衰老标志物表达量上调，增加氧化应激反应，加速动物机体和细胞的衰老。
通过敲除TMAO产生酶——黄素单加氧酶3（flavin-containingmonooxygenase,FMO3）基因，可以显著缓解高脂饮食导致的小鼠体脂增加，增加小鼠的肌肉块重量。
4 肠道菌群影响肌纤维类型转化动物的肌肉由不同类型的肌纤维组成，一般根据其代谢特点可以分为两大类：氧化型纤维（Ⅰ型纤维，慢肌纤维）和酵解型纤维（Ⅱ型纤维，快肌纤维）。
慢肌纤维含有更多的线粒体，通过有氧代谢获得能量；快肌纤维则主要通过糖原酵解获得能量。
随着外部和内部环境因子（运动、营养、药物等）的变化，肌纤维类型的比例会发生变化，进而导致肌肉的功能和代谢类型的转变。
目前的研究证实了肠道菌群的改变会影响肌纤维类型的转变，在Yan等的试验中，肥胖型猪的菌群移植使得无菌小鼠肌肉中肌球蛋白重链7（myosin heavy chain 7,MYH7）基因表达水平升高，肌球蛋白重链4（myosin heavy chain 4,MYH4）基因表达水平降低，导致小鼠慢肌纤维的比例增多而快肌纤维的比例减少。
并且补充植物乳杆菌增强小鼠的运动能力也伴随着肌纤维类型的变化——试验组小鼠腓肠肌中Ⅰ型纤维的比例显著增加。
这很有可能是因为肠道菌的定植和变化通过各类激素和细胞因子引起肌肉组织对能量的利用效率不同造成的。
一些细菌代谢产物也能够直接影响和调控肌纤维类型的转化。
研究表明，补充丁酸盐可以有效促进小鼠骨骼肌中氧化型纤维的生长。
饲粮添加丁酸钠上调了腓肠肌中肌球蛋白重链蛋白（myosin heavy chain, MyHC）Ⅰ和MyHCⅡａ的基因表达水平，增加了肌肉中慢肌纤维标志因子肌红蛋白和肌钙蛋白的含量。
在体外试验中，不同剂量的丁酸钠都能明显上调C2C12肌细胞系中MyHCⅡａ的基因表达水平而下调MyHCⅡｂ的基因表达水平。
除此以外，共轭亚油酸、次级胆汁酸等细菌代谢产物也都能影响肌纤维类型的决定和转化。