中心消化道微生物研究团队在期刊 Microbiome(IF:15.5)在线发表了题为“The gastrointestinal microbiome in dairy cattle is constrained by the deterministic driver of the region and the modified effect of diet”的研究论文,揭示了奶牛胃肠道微生物组的组成和功能及其对高精料日粮的异质性应答。
荷斯坦奶牛作为产奶量最高的奶牛品种,在世界范围内广泛饲养以给人类提供乳制品,其胃肠道系统发挥关键作用,能够将低质量的木质纤维素转化为高营养的牛奶。然而,关于奶牛不同区段的胃肠道微生物群的分类组成和功能,以及日粮干预对其的影响机制仍有待进一步阐明。由此,本研究收集以低精料和高精料日粮饲喂的12头荷斯坦奶牛的共120个全胃肠道内容物样品,旨在通过基因集和基因组两个层面来研究其全胃肠道微生物组成。研究结果表明,奶牛胃肠道微生物分为三大簇,包括四胃室、小肠和大肠。拥有最高多样性的四室胃微生物群具有强大的复杂多糖降解能力,这是由纤维小体和多糖利用位点等降解策略来实现。相比之下,肠道微生物群具备更多样化的发酵途径以实现可用养分和能量摄取的最大化。此外,高精料日粮干预选择性地改变了特定胃肠道区段微生物群的代谢级联,主要表现为胃部纤维降解微生物类群的降低和氢营养型丙酸生成菌的增加。综上,本研究提供了不同胃肠道区段和日粮模式下奶牛微生物分类和功能的新见解,这些发现为未来改善动物生产和健康提供了线索。
动物消化道营养国际联合研究中心博士研究生林丽梅为该文章的第一作者,毛胜勇教授为通讯作者。感谢刘金鑫教授对该论文提出的建议。该研究得到国家重点研发计划项目(2022YFD1301001)和国家自然科学基金项目(32072755)的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1186/s40168-022-01453-2