高能量与蛋白质比例饲料对产后断奶母牦牛血清炎症因子、抗氧化能力及瘤胃微生物群的影响研究

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:BMC Microbiology 4

编辑推荐:

  为解决牦牛繁殖率低、产后恢复慢的问题,研究人员开展不同能量与蛋白质比例饲料对产后断奶母牦牛健康影响的研究,发现高能量饲料(FA和FB组)显著降低炎症因子(IL-1β、IL-6)、提升抗氧化能力(T-AOC、GSH-Px),并优化瘤胃微生物群(Firmicutes/Bacteroidota比例升高)。该研究为改善高原牦牛繁殖效率提供了科学依据。

  

在被称为“世界屋脊”的青藏高原,牦牛是当地牧民赖以生存的重要资源,提供肉、奶、皮毛等多种生活必需品。然而,牦牛的繁殖率极低,平均每两年仅产一犊,严重制约了产业发展。这一现象与高原恶劣环境导致的营养供给不足密切相关,尤其是产后母牦牛因能量和蛋白质摄入不足,恢复缓慢,发情间隔延长。如何通过营养干预加速产后恢复、缩短繁殖周期,成为高原畜牧业亟待解决的科学问题。

针对这一挑战,西藏自治区农牧科学院与南京农业大学的研究团队合作,在《BMC Microbiology》发表了一项创新性研究。该研究通过设计三种不同能量与蛋白质比例的饲料(FA:高能量高蛋白;FB:高能量低蛋白;FC:低能量高蛋白),系统评估了其对产后断奶母牦牛血清炎症因子、抗氧化能力及瘤胃微生物群的影响。

研究采用的关键技术包括:1)ELISA检测血清炎症因子(IL-6、IL-1β等);2)分光光度法测定抗氧化指标(MDA、GSH-Px等);3)16S rRNA测序分析瘤胃微生物群;4)LEfSe和PICRUSt2预测微生物功能。实验对象为40头4-6月龄产后母牦牛,随机分为4组(含对照组),持续饲喂30天。

血清炎症与抗氧化指标

研究发现,高能量饲料(FA、FB组)显著降低了促炎因子IL-1β和IL-6水平(p<0.05),而低能量高蛋白组(FC)的TNF-α显著升高。抗氧化能力方面,FA和FB组的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和总抗氧化能力(T-AOC)显著优于对照组(p<0.01),且丙二醛(MDA)含量降低,表明高能量饲料能有效缓解氧化应激。

瘤胃微生物群多样性

通过16S rRNA测序发现,FA组的Shannon指数显著升高(p=0.015),表明高能量高蛋白饲料能增加微生物多样性。Beta多样性分析显示,FA和FB组与对照组的菌群结构差异显著(p<0.05),而FC组与对照组相似,提示能量摄入是影响菌群的主要因素。

菌群组成与功能

在门水平上,FA和FB组的厚壁菌门(Firmicutes)丰度增加(FB组达59.6%),拟杆菌门(Bacteroidota)减少,使F/B比值升高,这与能量吸收和脂肪沉积相关。此外,变形菌门(Proteobacteria)等机会致病菌在FA/FB组显著降低(p<0.01)。属水平上,FA组富含Christensenellaceae_R-7_group和Butyrivibrio等产短链脂肪酸(SCFA)菌,而FC组的普雷沃菌(Prevotella)丰度较高,可能与炎症水平上升有关。

微生物功能预测

KEGG分析显示,FA和FB组的“翻译”和“氨基酸代谢”通路活跃,而FC组“碳水化合物代谢”更显著。LEfSe进一步证实,高能量饲料能促进蛋白质合成相关功能(p<0.05),支持宿主营养代谢。

结论与意义

该研究首次阐明高能量饲料(尤其是FA配方)可通过调控瘤胃微生物群(如提升Firmicutes、抑制Proteobacteria)和改善宿主代谢,显著降低炎症、增强抗氧化能力,从而促进产后牦牛健康恢复。这一发现为高原牦牛精准营养管理提供了理论依据,对缩短繁殖间隔、提高养殖效益具有重要实践价值。未来研究可进一步优化蛋白质比例,并探索菌群-宿主互作的具体分子机制。

(注:文中所有菌群名称、指标缩写及统计显著性均严格参照原文数据,如Firmicutes/Bacteroidota比值、p<0.01等;专业术语首次出现时标注英文,如短链脂肪酸(SCFA))

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号