益生菌发酵酒糟饲料通过调控瘤胃微生物组提升肉牛瘤胃酶活性和甘油磷脂代谢的研究

为解决酒糟资源浪费和蛋白质饲料短缺问题，贵州大学研究人员开展益生菌发酵酒糟（FDG）饲喂对肉牛瘤胃微生物组及代谢影响的研究。通过多组学分析发现，FDG饲料可显著提升瘤胃酶活性，上调甘油磷脂水平，并改变Prevotella_1等关键菌群丰度。该研究为酒糟资源化利用和反刍动物精准营养提供新策略。

　　

酒糟作为中国白酒工业的主要副产品，富含粗蛋白和矿物质，但高纤维含量限制了其在畜牧业的利用效率。如何通过微生物发酵提升酒糟营养价值，并阐明其对反刍动物瘤胃功能的影响机制，成为当前研究热点。贵州大学动物科学学院的研究团队通过创新性实验设计，揭示了益生菌发酵酒糟（FDG）饲料对肉牛瘤胃微生物生态和代谢网络的调控作用，相关成果发表于《Microbiome》。

研究团队采用四种益生菌（Lactobacillus plantarum、Enterococcus faecalis、Aspergillus niger和Saccharomyces cerevisiae）发酵酒糟，构建了10%和20%替代比例的实验饲料。通过16S rRNA和ITS测序分析瘤胃菌群，结合非靶向代谢组学和脂质组学技术，系统评估了FDG对30头西门塔尔杂交阉牛瘤胃功能的影响。

瘤胃酶活性显著提升
研究发现FDG饲喂45天后，瘤胃中淀粉酶、果胶酶和纤维素酶（FPase）活性显著升高（P<0.01）。其中20%FDG组的内切葡聚糖酶和脂肪酶活性提升尤为明显，这与Prevotella_1和纤维素降解菌Candida的丰度增加呈正相关。

微生物群落特异性改变
尽管细菌α多样性无显著变化，但FDG-10%组显著富集Prevotella_1（P<0.05），而Veillonellaceae UCG-001等纤维降解相关菌丰度降低。值得注意的是，20%FDG组独特性地增加了益生菌Bifidobacterium和真菌Plectosphaerella，暗示更高替代比例可能带来额外健康效益。

代谢通路重编程
非靶向代谢组学检测到909种代谢物，差异物质主要涉及甘油磷脂和苯类化合物。KEGG分析显示神经活性配体-受体相互作用通路被显著激活（Q²>0.5），20%FDG组还特异性地调控了类固醇激素合成通路。脂质组学进一步证实20%FDG使磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰胆碱（PC）水平提升106%。

微生物-代谢物互作网络
Spearman分析揭示Talaromyces与纤维素酶活性呈负相关，而Anaeromyces与上调的PC(16:0_18:2)等甘油磷脂显著正相关。这种微生物-代谢物的协同变化，可能是FDG改善饲料利用效率的关键机制。

该研究首次阐明FDG通过"微生物组-代谢组-脂质组"多维互作网络调控反刍动物营养代谢的机制。20%替代比例在提升酶活性、优化菌群结构和促进有益代谢物积累方面展现出最佳效果，为酒糟资源的高值化利用提供了理论依据和实践指导。研究建立的瘤胃微生物与代谢标志物关联模型，对开发基于微生物组调控的反刍动物精准营养策略具有重要参考价值。