Effect of dietary iron supplementation on the equine fecal microbiome

Can J Vet Res. 2023 Apr;87(2):97-104.

Abstract

Iron is an essential element for all living organisms, including bacteria, as several virulence factors and replication components are influenced by iron concentration. The objective of this study was to determine whether the composition and diversity of the fecal microbiota of adult horses are affected by supplemental dietary iron. Ten clinically healthy horses were randomly divided into a control and an iron-supplemented group (n = 5). The treated group was supplemented with oral ferrous sulphate monohydrate (720 ppm of iron), whereas the control group received 320 ppm of iron daily for 15 d. Fecal samples were collected before and 5, 10, 15, and 30 d after supplementation and frozen at -80°C. DNA was sequenced using an Illumina MiSeq platform and data were analyzed using the software Mothur and linear discriminant analysis (LDA) effect size (LEfSe). Iron supplementation caused no change in the overall composition of the fecal microbiota, but some minor changes were observed in the low-abundant bacteria, as well as an increased alpha diversity after 15 d of supplementation. Significant differences in community composition of the fecal microbiota over time were observed in both groups, highlighting the importance of a control group, as there are variables that cannot be controlled in microbiome studies.

Le fer est un élément essentiel pour tous les organismes vivants, y compris les bactéries, car plusieurs facteurs de virulence et composants de réplication sont influencés par la concentration en fer. L’objectif de cette étude était de déterminer si la composition et la diversité du microbiote fécal des chevaux adultes sont affectées par la supplémentation en fer alimentaire. Dix chevaux cliniquement sains ont été divisés au hasard en un groupe témoin et un groupe supplémenté en fer, n = 5 par groupe. Le groupe traité a reçu un supplément oral de sulfate ferreux monohydraté (720 ppm de fer) et le groupe témoin a reçu 320 ppm de fer par jour pendant 15 jours. Des échantillons fécaux ont été prélevés avant la supplémentation et 5, 10, 15 et 30 jours après la supplémentation puis congelés à −80 °C. L’ADN a été séquencé à l’aide de la plateforme Illumina MiSeq et les données ont été analysées à l’aide des logiciels Mothur et analyse de la fonction discriminante linéaire taille de l’effet LefSe. La supplémentation en fer n’a provoqué aucun changement dans la composition du microbiote fécal, mais certains changements ont été observés chez les bactéries peu abondantes, ainsi qu’une augmentation de la diversité alpha après 15 jours de supplémentation. Au fil du temps, des différences significatives dans la composition de la communauté bactérienne ont été observées dans les deux groupes, soulignant l’importance d’un groupe témoin, car il existe des variables qui ne peuvent être contrôlées dans les études sur le microbiome.(Traduit par les auteurs).

Publication types

  • Randomized Controlled Trial, Veterinary

MeSH terms

  • Animals
  • Bacteria / genetics
  • Dietary Supplements
  • Feces / microbiology
  • Horses
  • Iron
  • Iron, Dietary* / pharmacology
  • Microbiota*

Substances

  • Iron, Dietary
  • Iron