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随着消费者对牛肉品质和安全关注度上升,化学添加剂与抗生素使用受限。研究人员开展牛至精油(OEO)对荷斯坦牛生长性能影响的研究。结果显示 OEO 可提升生长性能等,该研究为肉牛养殖提供天然添加剂选择。
在牛肉消费市场,消费者越来越关注牛肉的品质与安全,传统的化学添加剂和抗生素在畜牧生产中的使用受到诸多限制。化学添加剂可能对消费者健康产生危害,而自 1938 年起在大规模动物生产中使用的抗生素,不仅导致全球 70% 以上的抗菌药物用于动物,引发抗菌药物耐药性感染和环境污染问题,还促使许多国家禁止其使用。因此,寻找绿色、无残留且被公众接受的添加剂成为肉牛养殖领域亟待解决的问题。
为了解决这一难题,甘肃农业大学的研究人员开展了关于牛至精油(Oregano essential oil,OEO)对荷斯坦牛生长性能影响的研究。研究结果意义重大,表明在荷斯坦牛日粮中添加 20 g/(d?头) 的 OEO,可有效改善牛的生长性能,降低病毒丰度和疾病风险。该研究成果发表在《Animal Microbiome》杂志上,为肉牛养殖行业提供了新的思路和方向。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:选取 18 头健康荷斯坦阉牛,随机分为两组进行饲养实验。实验结束后,采集瘤胃内容物和组织样本。通过电子显微镜扫描观察瘤胃组织形态;利用气相色谱法测定挥发性脂肪酸(VFA)含量,使用商业检测试剂盒检测消化酶活性;进行宏基因组测序分析瘤胃微生物群落,运用非靶向液相色谱 - 质谱(LC - MS)技术分析瘤胃代谢组,全面探究 OEO 对荷斯坦牛的影响。
研究结果
- OEO 改善荷斯坦牛生长性能:与对照组相比,添加 OEO 的实验组荷斯坦牛体重(BW,P=0.022)、平均日增重(ADG,P=0.021)、胴体重(P=0.001)、屠宰率(P<0.001)和净肉重(P=0.001)显著提高,料肉比(F/G,P=0.035)显著降低,而采食量(FI)和干物质采食量(DMI)无显著差异。
- OEO 影响发酵参数和酶活性:实验组瘤胃中乙酸(P=0.011)、丙酸(P=0.008)、丁酸(P=0.018)、纤维素酶(P=0.018)、蛋白酶(P<0.001)和 β - 葡萄糖苷酶(P<0.001)含量高于对照组,脂肪酶(P<0.001)含量低于对照组,戊酸和木聚糖酶水平无显著差异。
- OEO 促进瘤胃上皮发育:实验组瘤胃乳头宽度(P=0.008)和微乳头密度(P=0.001)高于对照组,表明 OEO 能促进瘤胃上皮发育。
- OEO 减少有害微生物群落并干扰其功能:宏基因组测序分析显示,OEO 显著降低瘤胃微生物丰度,尤其是产甲烷古菌和病毒。京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析表明,OEO 可改善有益微生物、增强宿主消化系统、降低基础代谢并增强抗病能力,且对毒力因子数据库无显著影响。
- OEO 改变瘤胃代谢组:通过 LC - MS 分析,共鉴定出 662 种代谢物,其中 116 种存在显著差异。KEGG 通路分析显示,这些差异代谢物主要富集在色氨酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢等多个通路。
- 系统相关性揭示 OEO 介导的变化:通过整合代谢组和宏基因组数据集,发现 14 种微生物和 6 种代谢物相互干扰,共同影响荷斯坦牛的生长性能。
研究结论与讨论
本研究表明,OEO 可通过调节瘤胃微生物的结构和功能,改善荷斯坦牛的生长性能。添加 OEO 不仅能提升瘤胃功能和发育,还能选择性增加双歧杆菌丰度,减少产甲烷古菌和病毒数量,降低疾病风险和基础能量代谢。此外,研究还筛选出调节荷斯坦牛生长性能的关键生物标志物。
然而,该研究也存在一定局限性。实验仅在全球养殖最广泛的荷斯坦牛品种上进行,推广到其他品种时需谨慎;实验动物均为阉牛,应用于其他性别时可能受限;OEO 的确切作用机制还需进一步研究。尽管如此,该研究为肉牛养殖者提供了一种天然植物源饲料添加剂选择,对推动肉牛养殖行业的健康发展具有重要意义,也为后续相关研究奠定了基础 。