益生菌发酵水飞蓟粕对奶山羊生产性能、乳品质及瘤胃-粪便微生物组的调控机制研究

针对大豆粕资源紧张及抗生素滥用问题，研究人员创新性地采用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、罗伊氏粘液乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)共发酵水飞蓟粕(FMTM)，系统评估其替代大豆粕对奶山羊生产性能的影响。研究发现50%替代组(FMTM0.5)显著提升产奶量(P<0.05)，改善血清蛋白水平与抗氧化能力，并通过宏基因组分析揭示FMTM能富集瘤胃有益菌Prevotella、抑制产甲烷菌，为农业副产物高值化利用提供新策略。

　　

随着全球人口增长与畜牧业需求激增，大豆粕等传统蛋白饲料面临严重供需矛盾，而抗生素滥用导致的耐药性问题更是雪上加霜。水飞蓟(Silybum marianum)作为富含黄酮木脂素的药用植物，其提取活性成分后的残渣——水飞蓟粕(MTM)因含有抗营养因子且适口性差，长期被废弃或焚烧，造成资源浪费与环境污染。如何通过生物发酵技术提升这类农业副产物的饲用价值，成为当前动物营养领域的重要课题。

陕西省萨能奶山羊育种中心的研究团队在《Food and Bioproducts Processing》发表创新研究，采用枯草芽孢杆菌、罗伊氏粘液乳杆菌和酿酒酵母三联发酵体系处理MTM(FMTM)，首次系统评估其替代大豆粕对奶山羊生产性能、乳品质及胃肠道微生物组的综合影响。研究通过随机区组设计，将36只萨能奶山羊分为对照组(CON，全大豆粕)、50% FMTM替代组(FMTM0.5)、100% FMTM替代组(FMTM)及未发酵MTM替代组(MTM)，运用血清生化分析、挥发性脂肪酸(VFA)检测及宏基因组测序等技术，揭示FMTM的饲用价值与作用机制。

关键技术方法包括：1) 多菌种协同发酵工艺优化；2) 奶山羊生产性能指标(日均产奶量ADMY、乳成分)测定；3) 血清抗氧化酶(如超氧化物歧化酶SOD)活性检测；4) 瘤胃液VFA气相色谱分析；5) 瘤胃与粪便微生物宏基因组功能注释。

【生产性能】FMTM0.5组日均产奶量较CON组显著提高7.2%(P<0.05)，乳蛋白含量在FMTM组最高(P<0.05)，而乳糖浓度在所有替代组均显著提升，证实发酵过程释放的可溶性糖与生物活性物质促进泌乳。

【血清生化与抗氧化】FMTM组血清总蛋白与球蛋白水平显著升高(P<0.05)，同时丙二醛(MDA)含量降低而SOD活性增强，表明发酵消除MTM抗营养因子并产生抗氧化成分。

【瘤胃发酵】FMTM0.5组总VFA浓度较CON组提高19.8%，其中乙酸、丙酸与丁酸分别增加22.1%、17.3%和15.6%(P<0.05)，反映发酵产物优化瘤胃微环境。

【微生物组】宏基因组分析显示FMTM显著富集纤维降解菌Prevotella(相对丰度提升2.1倍)，抑制甲烷杆菌属(Methanobrevibacter)生长；功能基因注释发现碳水化合物活性酶(CAZymes)基因上调，与VFA产量增加形成正反馈。

该研究证实50% FMTM替代大豆粕可实现"增产-提质-减排"三重效益：通过微生物发酵转化农业废弃物为优质蛋白饲料，缓解资源压力；特异性调控瘤胃微生物组成，提升纤维降解效率并减少甲烷生成；改善宿主抗氧化状态，为无抗养殖提供新方案。研究首次阐明多菌种发酵MTM对反刍动物远端肠道(直肠)微生物的影响，为开发环境友好型饲料开辟创新路径，对推动畜牧业可持续发展具有重要实践价值。