摘要
背景
牲畜,尤其是反刍动物,是全球甲烷排放的主要来源,甲烷主要由肠道发酵过程中的产甲烷古菌产生。我们进行了系统回顾和荟萃分析,以探讨可能影响反刍动物肠道内产甲烷古菌种群与甲烷排放之间关系的因素,如动物种类、饮食组成以及研究方法(即体外实验与体内实验、所用引物组合等)。
结果
荟萃分析显示,牛的甲烷产生量与古菌种群之间存在中等程度的相关性(r = 0.47;p < 0.001),但在体外实验中观察到的相关性更强(r = 0.64;p < 0.001)。高纤维饲料(r = 0.46;p = 0.0012)和低纤维饲料(r = 0.58;p = 0.0012)的实验中均发现了类似的相关性;使用mcrA基因对古菌进行定量分析时也得到了类似的结果(r = 0.71;p < 0.001)。水牛的甲烷产生量与肠道内古菌的丰度之间存在强烈相关性(r = 0.88;p < 0.001)。反刍动物的原生动物与甲烷排放之间的相关性较弱(r = 0.29;p = 0.02),但基于mcrA基因的古菌丰度与甲烷产生量之间存在强烈相关性(r = 0.65;p < 0.001)。相比之下,某些纤维分解细菌(如Ruminococcuss属)的丰度与甲烷产生量和古菌种群呈负相关。除了乙酸与丙酸的比例(r = ?0.29;p = 0.026)外,未发现挥发性脂肪酸与甲烷或古菌之间存在关联。干物质消化率与古菌丰度相关(r = 0.48;p = 0.002),但与甲烷无关。
结论
这些发现揭示了不同反刍动物种类和饮食条件下古菌种群与甲烷产生量之间的显著差异,并强调了研究方法和定量方法在估计产甲烷古菌种群与肠道甲烷排放之间关联时的重要性。
数据可用性声明
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