皮奇亚酵母（Pichia yeasts）在瘤胃中的生态分布及其对瘤胃发酵和微生物群落的影响

《BMC Microbiology》：Rumen ecological distribution of Pichia yeasts and their effects on rumen fermentation and microbial community

　　

摘要

酵母补充剂已被广泛研究用于改善瘤胃发酵和饲料效率，但开发适应瘤胃环境的高效酵母仍然是一个挑战。在本研究中，通过体外瘤胃发酵实验评估了两种源自瘤胃的Pichia菌株（Pichia membranifaciens M12和Pichia kudriavzevii Y4），实验设置了对照组以及三个不同添加剂浓度组（每种菌株分别为2×10⁵、2×10⁶和2×10⁷ CFU/mL）。结果表明，这两种菌株并未影响pH值，但显著降低了氨氮（NH₃-N）和微生物粗蛋白（MCP）的浓度。24小时后，NH₃-N降低了13.3%，MCP降低了18.5%；48小时后，NH₃-N降低了22.0%，MCP降低了5.7%。Pichia membranifaciens在48小时时显著提高了总挥发性脂肪酸的浓度，并增加了乙酸和丙酸的比例。微生物群落分析显示，这些发酵参数的变化与细菌群落结构的改变有关。Pichia membranifaciens增强了纤维素分解菌（Ruminococcus）的数量，同时减少了淀粉分解菌和蛋白质分解菌（Prevotella）的数量，并促进了丙酸产生菌（Succiniclasticum）的生长。这些发现表明Pichia membranifaciens具有影响瘤胃微生物群的潜力。通过ITS基因序列对Pichia菌株在体内的流行情况进行进一步检测（样本数量n=72；平均产犊次数2.8±1.1），发现P. membranifaciens的流行率和相对丰度低于P. kudriavzevii。宏基因组分析（样本数量n=8；平均产犊次数2.7±0.9）也显示这两种菌株的丰度较低。总体而言，本研究表明源自瘤胃的Pichia菌株具有调节瘤胃发酵的能力，其中Pichia membranifaciens需要进一步进行体内评估。