植物乳杆菌与酿酒酵母协同发酵对体外瘤胃发酵参数、微生物多样性及代谢产物的调控机制研究

本研究针对畜牧业可持续发展需求，通过添加酿酒酵母(SC)和植物乳杆菌(LP)发酵农作物副产物，系统评估其对瘤胃发酵参数、微生物群落及代谢通路的影响。结果表明SCLP组显著提升粗蛋白(CP)含量，降低NDF/ADF，上调甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢通路及维生素吸收通路，为开发新型发酵饲料提供理论依据。

　　

随着畜牧业可持续发展需求的日益增长，微生物发酵饲料技术因其提升饲料营养价值、促进动物健康的潜力而备受关注。农作物加工副产物作为丰富资源，通过循环经济原理实现农业可持续发展成为关键路径。当前研究多集中于单一或同源菌株的协同发酵，而对功能互补的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum, LP)与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae, SC)协同机制探索不足。这两种菌株的代谢互作可能产生"1+1>2"效应：SC可为LP提供生长因子促进增殖，而LP通过优化代谢环境提升SC的底物转化效率，这种协同关系为饲料品质的全面提升提供了新思路。

天津农学院的研究团队在《Animal Feed Science and Technology》发表的研究，通过体外瘤胃发酵实验系统评估了LP与SC单独及联合应用对发酵饲料营养特性、瘤胃微生物群落及代谢产物的影响。研究采用发酵袋法进行48小时体外瘤胃发酵，设置对照组(CON)、SC组、LP组及SCLP组，通过常规营养分析、16S rRNA测序和代谢组学技术，揭示了混合菌株发酵的协同增效机制。

常规营养物质分析显示，SCLP组粗蛋白(CP)含量较对照组提升8.5%，中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)分别降低2.2%和6.2%，干物质降解率提高12.3%。

微生物群落变化表明，SCLP组显著增加瘤胃微生物中螺旋体门(Spirochaetes)和纤维杆菌门(Fibrobacteres)等营养降解菌的丰度，这些菌群能有效分解纤维素和半纤维素，促进营养物质的释放与吸收。

代谢通路分析发现，LP组和SCLP组中甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢通路、蛋白质消化吸收通路及氨酰-tRNA生物合成通路显著上调，同时维生素和矿物质吸收通路代谢物丰度增加，提示混合发酵可优化氨基酸代谢和微量营养素利用效率。

研究结论指出，LP与SC的协同发酵通过三重机制提升饲料价值：营养层面增加CP并降低纤维含量；微生物层面富集功能菌群促进底物降解；代谢层面激活关键营养吸收通路。这种"菌株-微生物-代谢"三级调控网络为开发新型发酵饲料提供了理论支撑，尤其对反刍动物营养调控和抗生素减量使用具有实践意义。未来研究需在动物实验中验证这些发现，并探索不同饲料基质中的最佳菌株配比。