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多组学技术在奶牛瘤胃微生物与宿主互作机制中的研究进展

2021-03-31沈义媛童津津熊本海蒋林树

中国乳业 2021年8期

沈义媛,童津津,熊本海,蒋林树*

1 北京农学院动物科学技术学院;奶牛营养学北京市重点实验室,北京 102206

2 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193

0 引言

瘤胃是反刍动物重要的生物反应容器,在其中包含了大量的微生物,包括细菌、古菌、真菌和原生动物等[1]。在成年反刍动物中,瘤胃是饲料降解和营养吸收的主要场所。尽管新生犊牛的瘤胃体积、吸收能力和物质代谢方面并不发达[2],但是有研究表明,在幼龄反刍动物的瘤胃中,微生物的组成及结构对成年后奶牛的瘤胃发育和生理功能有着重要的影响[3]。此外,奶牛的饲料效率很大程度上受微生物从饲料中提取能量的能力,以及产生微生物蛋白质作为宿主蛋白质来源的能力的影响[4]。因此,对瘤胃微生物的定性定量分析对于奶牛健康的维持和改善其生产性能有着重要的意义。

1 瘤胃微生物的影响因素

1.1 热应激

热应激是降低奶牛饲料利用率,影响奶牛生产性能的重要因素之一。据研究,荷斯坦牛产热能力强但散热能力有限[5],特别是在高温高湿的环境中,极易产生热应激。研究表明,热应激发生时,奶牛瘤胃上皮细胞间的紧密连接结构被破坏。此时,瘤胃黏膜屏障功能受损、通透性增加[6],奶牛瘤胃内微生物的组成和代谢物发生显著变化。Kim等[7]的研究表明,在正常情况下,荷斯坦牛瘤胃中唯一的优势菌群是瘤胃球菌科细菌,但在热应激条件下,纤维杆菌在瘤胃中显著富集。相对应的,泽西奶牛瘤胃中原本的优势菌群为放线菌门、红蝽菌纲等,然而在热应激条件下,优势菌群发生改变,梭杆菌门、软壁菌门、蓝细菌等成为优势菌群。……

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