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为探究家养牦牛不同年龄发育阶段肠道微生物的演替规律，研究人员利用 16S rRNA 基因测序，分析 3-5 年（GT35）和 6-8 年（GT68）龄牦牛粪便菌群。发现两组肠道菌群差异显著，GT35 多样性较低，随年龄增长趋稳定，优势菌门为拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes）等，为牦牛养殖及微生物调控提供依据。
在青藏高原这片平均海拔超 4000 米的 “世界屋脊”，独特的高寒缺氧环境孕育着特有的生物种群，牦牛便是其中的杰出代表。作为青藏高原上重要的家畜，牦牛不仅为当地牧民提供肉、奶、毛等生活必需物资，还在高原生态系统中扮演着关键角色。然而，关于牦牛肠道微生物在不同年龄阶段的变化规律，此前研究却较为匮乏。肠道微生物作为一个复杂的生态系统，对动物的营养吸收、能量代谢和健康状态起着至关重要的作用。深入了解牦牛肠道微生物随年龄的演替过程，对于揭示其适应高原环境的机制、优化养殖管理以及提升生产性能具有重要意义。
为填补这一研究空白，西南民族大学青藏高原研究院、兰州大学等国内研究机构的研究人员开展了相关研究。他们以 18 头圈养家养牦牛为研究对象，分为 3-5 岁（GT35）和 6-8 岁（GT68）两个年龄组，利用 16S rRNA 基因测序技术，系统分析了不同年龄阶段牦牛粪便中细菌群落的组成和多样性变化。该研究成果发表在《BMC Microbiology》上，为牦牛肠道微生物的研究提供了新的视角和数据支持。
研究主要采用了以下关键技术方法：首先，在甘肃民乐县采集了两个年龄组牦牛的新鲜粪便样本，确保样本的代表性和无污染；然后，运用 QIAamp FastDNA Stool Mini Kit 提取粪便中的基因组 DNA，并通过 NanoDrop 2000 检测 DNA 的质量和浓度；接着，利用通用引物对 338F 和 806R 扩增 16S rRNA 基因的 V3-V4 hypervariable region，经 Illumina MiSeq 系统进行高通量测序；最后，通过 QIIME、UCHIME、Vsearch 等软件对测序数据进行质量过滤、嵌合体去除和 OTU 聚类分析，并结合统计方法比较不同年龄组的微生物多样性和组成差异。
测序数据与细菌多样性分析
研究共获得 1,542,493 条原始 reads 和 1,443,748 条高质量 clean reads，平均每个样本分别为 85,694.06 条和 80,208.22 条。稀疏曲线显示测序深度足够，Good’s coverage 超过 99.1%。OTU 分析表明，两组共有 70 个 OTU，GT35 和 GT68 分别有 1,196 个和 1,495 个独特 OTU。Alpha 多样性分析显示，GT68 组的 ACE 和 Chao1 指数显著高于 GT35 组，表明其细菌丰富度更高，而 Shannon 和 Simpson 指数无显著差异。Beta 多样性分析通过 NMDS 显示，两组菌群形成明显不同的聚类，GT35 组菌群分布更分散，说明两组菌群组成存在显著差异。
优势肠道细菌群落
在门水平上，两组共鉴定出 24 个细菌门，优势门为拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes）。GT35 组中拟杆菌门占 40.09%±0.09%、厚壁菌门占 48.48%±0.07%，此外螺旋体门（Spirochaetes）、变形菌门（Proteobacteria）等也有较高丰度；GT68 组厚壁菌门显著增加至 57.42%±0.03%，拟杆菌门为 34.33%±0.08%。在科水平上，GT35 组优势科包括瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）、普雷沃氏菌科（Prevotellaceae）等，而 GT68 组瘤胃球菌科和理研菌科（Rikenellaceae）丰度显著更高。在属水平上，GT35 组中拟杆菌属（Bacteroides）、Alloprevotella、厌氧弧菌属（Anaerovibrio）等丰度较高，GT68 组中 Ruminobacter 等属相对丰富。LEfSe 分析确定了两组的生物标志物，GT35 组包括拟杆菌门、拟杆菌科等，GT68 组则有 Romboutsia 和 Agathobacter 等。
共发生网络分析
共发生网络分析显示，GT68 组的节点数和边数略高于 GT35 组，分别为 50 个节点、417 条边和 47 个节点、415 条边。GT68 组的正相关比例更高（56.35%），表明其菌群间的协同作用更强，群落结构更复杂稳定。
研究结论表明，牦牛肠道微生物群落随年龄增长逐渐趋于稳定和成熟。年轻牦牛（GT35）的肠道菌群多样性较低，优势菌属如拟杆菌属、Alloprevotella 等在纤维降解和短链脂肪酸（SCFA）生产中起重要作用，支持其生长发育需求；成年牦牛（GT68）菌群多样性显著增加，厚壁菌门和瘤胃球菌科等成为核心菌群，进一步增强了纤维降解和能量代谢能力，体现了对高原高纤维饮食的适应。该研究首次系统揭示了牦牛肠道微生物的年龄相关变化规律，为深入理解牦牛的消化生理、营养调控和高原适应机制提供了重要依据，也为通过微生物干预手段改善牦牛生产性能和健康状态奠定了基础。未来研究可进一步探索这些微生物功能的动态变化及其与宿主健康的具体关联，为牦牛养殖的可持续发展提供更精准的科学支持。
