马齿苋通过调控瘤胃微生物群改善奶山羊抗氧化能力与乳品质的机制研究

本研究针对泌乳期奶山羊易发氧化应激和炎症反应导致乳品质下降的问题，通过补充2.5%马齿苋开展干预实验。结果表明，马齿苋可降低瘤胃有害菌（如[Eubacterium]_ruminantium_group和Butyrivibrio）丰度，提升挥发性脂肪酸（VFAs）产量，增强血清超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等抗氧化酶活性，并增加乳中免疫球蛋白M（IgM）及功能代谢物（如flindersine、pyruvate）。相关分析揭示瘤胃微生物与宿主代谢的密切关联，为植物源性饲料改善反刍动物健康及乳品质提供了新策略。

　　

随着人们对高品质蛋白需求的增长，羊奶因其营养丰富、易吸收的特点受到广泛关注。然而，泌乳期奶山羊常面临氧化应激和炎症反应等问题，这不仅影响其健康状态，还会导致乳品质下降，制约奶山羊产业的发展。因此，探索安全有效的营养干预策略以改善奶山羊健康和提高乳品质成为研究热点。马齿苋（Portulaca oleracea L.）作为一种药食同源的植物，既往研究表明其具有抗氧化、抗炎等多种生物活性，但在奶山羊中的应用效果及机制尚不明确。为此，西北农林科技大学的研究团队在《Animal Nutrition》上发表论文，系统探讨了马齿苋对奶山羊瘤胃微生物、抗氧化能力及乳品质的影响，并深入解析其潜在机制。

研究团队以20只产奶量和泌乳天数相近的关中奶山羊为对象，随机分为对照组（基础日粮）和马齿苋组（基础日粮+2.5%马齿苋），进行为期8周的饲养实验。实验期间，定期记录采食量和产奶量，并于实验结束时采集瘤胃液、血液和乳样，综合运用16S rRNA测序、非靶向代谢组学、生化分析等技术，多维度评估马齿苋的干预效果。

3.1 马齿苋对瘤胃微生物群及发酵参数的影响

通过16S rRNA测序发现，马齿苋显著降低了瘤胃微生物的Shannon指数和Simpson指数，表明其改变了微生物群落结构。在门水平上，厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度显著降低；在属水平上，包括[Eubacterium]_ruminantium_group、Butyrivibrio、Acinetobacter在内的多个有害菌属丰度下降。同时，马齿苋组瘤胃液中丙酸、异丁酸、丁酸等挥发性脂肪酸浓度显著升高，总VFA_s含量呈上升趋势，而pH值略有降低，提示马齿苋优化了瘤胃发酵环境。

3.2 马齿苋对血清参数及代谢组的影响

血清生化分析显示，马齿苋显著提高了非酯化脂肪酸（NEFA）、甘油三酯（TG）和β-羟丁酸（D3-H）水平，有助于缓解能量负平衡。更重要的是，马齿苋增强了血清超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等抗氧化酶活性，并提升了免疫球蛋白G（IgG）和IgM含量。代谢组学分析进一步揭示，马齿苋调控了血清中38种代谢物，涉及半乳糖代谢、组氨酸代谢等通路，其中丁酸、反式疫苗酸等抗炎代谢物上调，表明其通过代谢重编程增强机体抗炎能力。

3.3 马齿苋对乳成分及乳代谢物的影响

在乳品质方面，马齿苋虽未显著影响产奶量，但降低了乳脂率，同时显著提高了乳中IgM含量。非靶向代谢组学分析发现，马齿苋组乳中flindersine、丙酮酸（pyruvate）、didymin等有益代谢物显著上调，这些物质具有抗氧化、抗炎特性。通路富集分析表明，马齿苋主要影响丙酮酸代谢、糖酵解等通路，提示其通过调节能量代谢改善乳成分。

3.4 相关性分析与功能性成分鉴定

Spearman相关性分析显示，瘤胃微生物与血清抗氧化指标、乳代谢物之间存在显著关联。例如，Firmicutes和[Eubacterium]_ruminantium_group与血清SOD、GSH-Px活性呈负相关；而乳中IgM含量与多种有害菌丰度负相关。此外，高分辨率质谱分析鉴定出4种马齿苋源性成分（如linalool oxide）在乳中富集，其中linalool oxide已被报道具有抗炎潜力，可能是马齿苋发挥健康益处的活性成分之一。

结论与意义

本研究证实，日粮中添加2.5%马齿苋可通过调节瘤胃微生物组成，促进挥发性脂肪酸生成，增强机体抗氧化和免疫能力，并改善乳中功能成分。相关性分析进一步揭示了瘤胃微生物与宿主代谢的紧密联系，为理解植物-微生物-宿主互作提供了新视角。此外，马齿苋活性成分向乳中的转移提示其潜在的人类健康价值。该研究为开发绿色、安全的饲料添加剂提供了理论依据，对提升反刍动物生产性能和乳制品品质具有重要意义。