Frontiers in Microbiology：日粮不同尿素水平对湖羊瘤胃固相、液相及上皮粘附细菌组成与功能的影响

本研究中心李志鹏博士在《Frontiers in Microbiology》期刊上发表了一篇题为“Changes in the Solid-, Liquid-, and Epithelium-Associated Bacterial Communities in the Rumen of Hu Lambs in Response to Dietary Urea Supplementation”的研究论文，李志鹏博士为第一作者，申军士副教授为通讯作者。该项目得到国家自然科学基金和中央高校基本科研专项资金的资助和支持。

瘤胃固相、液相和上皮粘膜中栖息着大量的微生物，它们在尿素氮的降解过程中发挥重要作用。固相微生物在纤维降解中发挥重要作用。液相微生物主要是从固体饲料粘附微生物生物膜转移而来。瘤胃上皮粘附微生物与VFA代谢、氧气消耗、尿素裂解及组织氮素的循环有关。尽管前期已有研究证明日粮中添加尿素影响育肥公牛瘤胃细菌和甲烷菌组成以及奶牛瘤胃代谢。然而，日粮中添加尿素对瘤胃固相、液相和瘤胃上皮粘附微生物到底会产生怎样的影响仍不清楚。因此，该研究以湖羊为研究对象，探讨日粮中添加不同浓度尿素对瘤胃固相、液相和上皮粘附细菌组成、功能及微生物数量的影响。

试验选取42头（体重=24.3 ±1.7 kg）健康的3月龄公湖羊，按随机区组试验设计分为3组，每组7个重复，每个重复2只。3组试验动物在饲喂低蛋白低豆粕日粮（40 g/kg DM豆粕）的基础上，分别添加0 g/kg DM（UC组）、10 g/kg DM（LU组）和30 g/kg DM（HU组）尿素。于正式试验结束后，每组选取6头进行屠宰。采集瘤胃固相、液相和上皮粘附样品并保存，用于提取微生物基因组DNA，扩增细菌16S rRNA基因V3-V4区和Illumina Miseq测序。采用QIIME 1.9.1分析微生物的组成，基于PICRUSt预测微生物的功能。

该研究发现：1）日粮尿素水平对瘤胃固相、液相和上皮粘附细菌结构与组成的影响程度不同，其中对瘤胃固相细菌的影响最为显著，其次是瘤胃液相细菌，对瘤胃上皮粘附细菌群落结构物无显著影响。2）主坐标分析表明，无论日粮组成如何，瘤胃固相、液相和上皮粘膜细菌都是分离的，这表明瘤胃内不同的微生态环境对细菌组成方面的影响起决定性作用。该研究结果扩展了日粮中尿素添加水平对反刍动物瘤胃微生物组成和功能的认知，为理解反刍动物对氮素的利用机制和高效利用氮素提供理论依据。

文章来源：Zhipeng Li, Chunlong Mu, Yixuan Xu, Junshi Shen and Weiyun Zhu. Changes in the Solid-, Liquid-, and Epithelium-Associated Bacterial Communities in the Rumen of Hu Lambs in Response to Dietary Urea Supplementation [J]. Frontiers in Microbiology, 2020, 11.